DE841246C

DE841246C - Leichtmetallzylinder

Info

Publication number: DE841246C
Application number: DEM3672A
Authority: DE
Inventors: Erich Dr-Ing Meyer-Raessler
Original assignee: Mahle GmbH
Current assignee: Mahle GmbH
Priority date: 1950-05-31
Filing date: 1950-05-31
Publication date: 1952-06-13

Description

Die Erfindung betrifft einen insbesondere für Brennkraftmaschinen bestimmten Leichtmetallzylinder, der aus einem Leichtmetallmantel und einer in diesen eingefügten Leichtmetallaufbüchse besteht.
Es wurde bereits vorgeschlagen, bei derartigen Zylindern die Laufbüchsen aus siliciumarmen Aluminium-Kupfer-Legierungen für sich im Schleudergieß-, Preß- oder Ziehverfahren herzustellen, den Zylindermantel dagegen aus Aluminium-Silicium-Legierungen zu gießen. Dieser Vorschlag ging von der Voraussetzung aus, daß die oft verwickelte Form m, der Zylinder die Anwendung eines leicht gießbaren Werkstoffes erfordert, daß aber solche Werkstoffe andererseits nicht zur Bildung von Zylinderlaufflächen geeignet sind, weil sie einen verhältnismäßig raschen Verschleiß der auf ihnen laufenden Kolbenringe verursachen.
Der Erfindung liegt ebenfalls die Aufgabe zugrunde, einen besonders auch in großen Serien leicht gießbaren Zylinder zu schaffen. Der Ausgangspunkt ist aber hier nicht in den oben wiedergegebenen Überlegungen zu suchen. Die Gieß- und Legierungstechnik ist inzwischen so weit vorgeschritten, daß die damals vorhanden gewesenen Schwierigkeiten als überwunden gelten können. Es ist heute an sich möglich, auch Zylinder mit verwickelten Formen, z. B. mit Kühlrippen aus Leichtmetallegierungen zu gießen, die gleichzeitig auch zur Bildung von Laufflächen für die Kolben und Kolbenringe geeignet sind. Gießtechnisch ist es aber ganz unabhängig von der Art der Legierung auf jeden Fall ungünstig, daß derartige Zylinder in der Regel sehr ungleichmäßig starke Wandungen aufweisen. Bei luftgekühlten Zylindern sind z. B. die Kühlrippen stets erheblich schwächer als die Wandung des eigentlichen Zylinders und als die Befestigungsflansche. Deshalb werden die stärkeren Wandteile infolge ungleichmäßiger Erstarrung nach dem Guß leicht porös, und es treten außerdem unangenehme Gußspannungen auf. Diese Fehler treten um so stärker in Erscheinung, je größer die Erstarrungsgeschwindigkeit ist. Sie machen sich also bei den für Massenfertigung geeigneten Gießverfahren (Kokillenguß und Druckguß) besonders stark bemerkbar.
Gemäß der Erfindung wird diesem Mangel nun dadurch abgeholfen, daß man an einem aus einem Leichtmetallmantel und einer Leichtmetallaufbüchse bestehenden Zylinder der eingangs beschriebenen Art die Laufbüchse derart gestaltet, daß die dann noch verbleibende Wandstärke des sie umschließenden Mantels im wesentlichen gleichbleibend ist.
Dabei ist es möglich, aber nicht erforderlich, die Laufbüchse, wie oben beschrieben, aus einer anderen Legierung herzustellen als den Mantel. Wichtig ist nur, die Laufbüchse s,) herzustellen, daß sie gleichmäßig dicht ausfällt. Man wird sie daher vorzugsweise durch Pressen herstellen. Sofern ihre Wandstärken jedoch unter sich gleichmäßig sind, kommen durchaus auch Gieß,-erfahren zu ihrer Herstellung in Frage. Man kann sowohl die Laufbüchse als auch den Mantel für sich herstellen und nachträglich lösbar oder unlösbar miteinander verbinden. In den meisten Fällen wird es jedoch wirtschaftlicher und zweckmäßiger sein, eine formschlüssige unlösbare Verbindung zwischen Laufbüchse und Mantel schon bei der Herstellung des letzteren z. B. in der Weise vorzusehen, daß man den Mantel im Druckgieß,7erfahren um die vorgefertigte, in die Gießform eingelegte Büchse herumgießt. Da hierbei eine innige Verschweißung zwischen Büchse und Mantel nicht mit Sicherheit zu erwarten ist, ist es zweckmäßig, die Büchse so zu gestalten, daß eine Sicherung sowohl gegen Verdrehen als auch gegen axiale Verschiebung durch Formschluß gegeben ist.
Beispielsweise kann man zu diesem Zweck die an den Mantel anstoßenden Flächen der Büchse randeln oder mit Rippen, Nuten oder Durchbrechungen versehen. Da der Mantelwerkstoff beim Erstarren nach dem Guß auf die Büchse aufschrumpft, ist hierdurch eine allen Anforderungen genügende feste Verbindung gewährleistet.
In der Zeichnung ist in den Fig. i und 2 je ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß zusammengesetzten Zylinders im Längsschnitt dargestellt.
Beide Zylinder bestehen aus einer für sich gefertigten Leichtmetallaufbüchse und einem um diese herumgegossenen, mit Kühlrippen versehenen Leichtmetallmantel z. Beim Beispiel nach Fig. i weist die Laufbüchse i zwei flanschartige Ansätze 3 und 4 auf, die mit der Büchse einstückig sind. Beim Beispiel nach Fig. 2 sind derartige Flansche 3 und 4 auf die Büchse aufgeschraubt. Diese Maßnahme erleichtert die Fertigung der Büchse, die man in diesem Falle z. B. durch Abstechen von einem gezogenen Rohr herstellen kann. Ein Loslösen der aufgeschraubten Teile ist nicht zu befürchten, da diese vom Werkstoff des Mantels 2 umschlossen sind und schon durch den Schrumpfdruck in ihrer Lage gehalten werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: Aus einem Leichtmetallmantel und einer in diesen eingegossenen Leichtmetallbüchse zusammengesetzter Leichtmetallzylinder mit an verschiedenen Stellen verschieden großer Wandstärke, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufteilung des Zylinders in einen Büchsenteil (i) und einen Mantelteil (2) derart vorgenommen ist, daß die unterschiedlich starken Wandpartien am Büchsenteil (i), z. B. durch Anordnung von flanschartigen Ansätzen (3, 4), vorgesehen sind, während der Mantelteil (2) eine im wesentlichen gleichbleibende Wandstärke aufweist. Angezogene Druckschriften Deutsche Patentschrift Nr. 682 63o.