DE830587C

DE830587C - Leichtmetallkolben mit Bodenschutzplatte

Info

Publication number: DE830587C
Application number: DEA12651A
Authority: DE
Inventors: Georg Hollmann
Original assignee: Aluminiumwerke Nuernberg GmbH
Current assignee: Aluminiumwerke Nuernberg GmbH
Priority date: 1950-12-23
Filing date: 1950-12-23
Publication date: 1952-02-07

Description

Leichtmetallkolben mit Bodenschutzplatte Die Erfindung bezieht sich auf Leichtmetallkolben mit im Kolbenmetall verankerter metallener Bodettschutzplatte für Brennkraftmaschinen und Kompressoren. Bei den bisher bekannten Kolben dieser Art ist die Bodenschutzplatte, die gegebenenfalls einen keramischen Belag aufweisen kann, dadurch mit dem Leichtmetall verbunden, daß auf der Unterseite der Bodenschutzplatte vorgesehene Verankerungen, z. B. hintersehnittene Ansätze der Platte von dem Werkstoff des Kolbenbodens umfaßt werden. Diese Verankerungen ragen bei bekannten Kolben bis zu einer gewissen Tiefe in den Kolbenboden, oder sie durchsetzen diesen und reichen bis an die Innenfläche des Kolbenbodens. Auch den Rand der Bodensehutzplatte hat man zur Befestigung verwendet, z. B. durch Übergreifen des Kolbenmetalls über den Plattenrand. Bei diesen Kolben bewirkt der an der Trennfuge zwischen den verschiedenen Metallen auftretende Wärmestau eine außerordentlich starke Erwärmung der Bodenschutzplatte. Dadurch kann der der Platte unmittelbar benachbarte Kolbenwerkstoff auf Temperaturen erwärmt werden, bei welchen das Leichtmetall bereits teigig wird und nur noch einen Bruchteil seiner Zugfestig'keitswerte hat. Dabei können durch die Kolbenbewegung von der Masse der Eingußteile abhängende Massenfbeschleunigungen dieser Teile auftreten, welche eine Lockerung der Eingußteile im Betzieb herbeiführen, so daß diese sich schließlich ganz vom Kolbenwerkstoff lösen. Die dadurch ausgelösten Beschädigungen sind bekannt.
Die Erfindung bezweckt, die Verankerung der @Värmeschutzplatten in Leichtmetallkolben zu verbessern. .und vorzugsweise eine, schädliche Einwirkung der Massenkräfte zwischen Eingußplatte und Kolbenwerkstoff ganz auszuschließen.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Bodenschutzplatte &eitlich Verankerungsteile aufweist, welche sich über die Basis des Kolbenbodens hinaus bis in den Kolbenkopf und vorzugsweise bis in die Zone der Kolbenbolzenaugen erstrecken. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die Verankerungsteile der Bodenschutzplatte die Kolbenbolzenaugen und bilden die Lager für den Kolbenbolzen. Dabei können die bei Leichtmetallkolben vielfach üblichen Stützrippen zwischen den Kolbenbolzenaugen und dem Kolbenboden von Verbindungsstegen zwischen der Bodenschutzplatte und den Kolbenbolzenlagern gebildet werden, mit denen diese Stege einstückig ausgebildet sind. Der Kraftfluß vom Kolbenboden zum Kolbenbolzen verläuft bei dieser Ausführung fast ausschließlich durch das von der Bodenschutzplatte und deren Verankerungen gebildeteTeil. Dieses kann beispielsweise aus Grauguß bestehen und bei der zuletzt erwähnten Ausführungsform' ohne jede Änderung der Kolbengießform als Eing,tißteil in die Kokille eingesetzt werden. Die mit solchen Eingußteilen ausgestatteten Leichtmetallkolben brauchen nur dünne Kolbenböden aufzuweisen, so daß das Gesamtgewicht des Kolbens trotz des größeren Eingußteiles nicht wesentlich erhöht zu werden braucht.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.
Fig. i ist ein senkrechter Mittelschnitt durch einen Kolben in der Ebene der Kolbenbolzenachse; Fig. 2 zeigt den gleichen Kolben in einem Mittelschnitt senkrecht zur Kolbenbolzenachse; Fig. 3 ist ein waagerechter Schnitt nach Linie 111-I11 in Fi.g. i.
Die Bodenschutzplatte i besteht z. B. aus Grauguß oder aus einer stark nickelhaltigen Stahllegierung, deren linearer Wärmeausdehnungskoeffizient dem des Kolbenwerkstoffs entspricht. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel hat die Platte i zwei Paare von seitlichen Verankerungsstreben 2 und 3, welche in Form und Anordnung den bei Leichtmetallkolben üblichen Stützrippen zwischen Kolbenboden und Bolzenaugen entsprechen. Die unteren Enden jedes der beiden Strebenpaare 2 und 3 gehen in die beiden Kolbenbolzenlager4 über, welche in die Kolbenbolzenaugen 5 aus Leichtmetall eingegossen sind.
Der Rand der Bodenschutzplatte i ist als Ringsteg 6 ausgebildet, der die Nut 7 für die Aufnahme des obersten Kompressionsringes enthält. Die weiteren Kolbenringnuten 8 liegen in dem aus Leichtmetall bestehenden Teil 9 des Kolbenkopfes, können aber auch noch im Rand der Bodenplatte liegen, wenn diese weiter herabgezogen ist.

Claims

PATENTANSPn1 Ciii-:: r. Leichtmetallkolben mit im Kolbenmetall verankerter metallener Bodenschutzplatte für Brennkraftmaschinen und Kompressoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenschutzplatte seitliche Verankerungsteile aufweist, welche sich über die Basis des Kolbenbodens hinaus bis in den Kolbenkopf und vorzugsweise bis in die Zone der Kolbenbolzenaugen erstrecken.
2. Leichtmetallkolben nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsteile der Bodenschutzplatte die Kolhenbolzenaugen umfassen und vorzugsweise die Lager für den Kolbenbolzen bilden.
3. Leichtmetallkolben nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bekannten Stützrippen zwischen den Kolbenbolzenaugen und dem Kolbenboden von XTerbindungsstegen zwischen der Bodenschutzplatte und den Kolbenbolzenlagern gebildet werden, mit denen diese Stege einstückig ausgebildet sind.
4. Leichtmetallkolben nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Bodenschutzplatte als Ringsteg ausgebildet ist, der die oberste oder dic obersten Kompressionsringnuten enthält.
5. Leichtmetallkolben nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er die Bodenschutzplatte mit deren die Kolbenbolzenaugen umfassenden Verankerung als Eingußteil aufweist, das beispielsweise aus Grauguß besteht.