Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen In den Kolben für Brennkraftmaschinen
werden die Kräfte vom Kolbenboden über die Bolzennaben zum Bolzen und zur Pleuelstange
übertragen. Die nach innen frei stehenden B ilzennaben werden dabei auf Biegung
beansprucht, besonders dann, wenn im Verhältnis zum Kolbendurchmesser kurve Kolbenbolzen
Verwendiunig finden. Der innere Teil der Bolzennab :n wird deshalb bisher durch
Rippen gen den Kolbenkopf unkt zum Teil auch gegen: den Kolbenmantel abgestützt.
Derartige Durchbildungen reichen bei hochbeanspru:chtenKolben fürOtto-und I Dieselmotoren
mit hoher Bahngeschwindigkeit nicht aus.Light metal pistons for internal combustion engines In the pistons for internal combustion engines
the forces from the piston crown via the pin hubs to the pin and the connecting rod
transfer. The inwardly free standing bolt hubs are bent
stressed, especially when the piston pin is curved in relation to the piston diameter
Find useful. The inner part of the Bolzennab: n is therefore so far through
Ribs towards the piston head also partially counteract: the piston skirt is supported.
Such configurations are sufficient for highly stressed pistons for Otto and diesel engines
does not work with high web speed.
Bei solchen Kalben( hat man bereits zwischen B.olzennabe und Kolbenkopf
massive Stützblöcke vorgesehen, die bei bgepreßten Kalben: auch. schon durch den.
Herstellungsgang bedingt waren. Außerdem hat man zur Aufnahme der quer zur Bolzen,
achle wirkendien waagerechten Kräfte im. Kolben noch zusätzliche Stützwände vorgesehen,
welche die innere Begrenzungsfläche der Bolzenm,aben beiderseitig gegen die Mantelwand
stützeni. Diese Durchbildung bedingt einerseits zwischen den Naben und dem Kolbenkopf
sowie andererseits zwischen. den Naben und den seitlich anschließenden Man!tel.-flächen.
starke Werkstoff anhäufunggen, d-ie u. a. deshalb unerwünscht sind, weil sie hohe
Gewichte und unübersichtliche Wärmeidehnungsverhältnisse zur Folge: haben. Unter
der inneren Begrenzungsfläche der Bolzennaben wird dabei das innere Ernie des
Nabehaüges 'verstanden, dies, entweder bündiig mit
der Stützwand abschneiden oder ein wenig nach
einwärts über diese vorspringen kann.
Bei
gegossenen, Kalben ist
mann zur Verringerung der Werkstoffanhiäufung und
des, Gewichtes schon. ,dazu. Übergegangen, in den von
den Bolzennnaben durchsetzten Zonen zwiischent
Stutzwändem, und Koilbenmantelfläche Aushöhlun-
gen anzubininigen, welche um die Bolzemnaben
und diese mehr odier minder freistellen. Für
die Aushöhlungen send aber Kerne notwendig, die
man aus dem Gußstück nicht unzerstört heraus-
ziehen kann, so daß Sandkerne angesetzt wenden
müssen, welche die Hersiteliung umständlich uni.
teuer, gestalten..
Bei anderen Kolben hat man in den Stützblöcken
zwiacben Bodizemniabe und Kolbenkopf entbweder
beiidlersieaitbs die- Balzenbohrungten liegende und in
der Kolbenlängsachse einlaufende oder vom Kol-
bemnvantel, her einspringende Ausnehrmungen vorge-
sehen, um,die Werkstoffanhäufungen am Kolben zu
verringern. Bei den bekenne, vom Yolibenrcniantel
her eins.prinbenden Vertiefungen handef. es sich um
verhältnismäßig flache Nischen mit senkrechten
Wandungen, idie eint Zurücktreten die- Nebenenden
gegenüber dem" Manteltumf@ang bewirken.
Die Erfindung bezweckt, einen hochbeanspruchten
Kolben mit ,mehr oder mindler senkrecht zur BolotemE-
achse verlaufenden und zur Abstützung der Bolt-
zennaben dienenden, S bütz:wänden zu schlaffen,
welscher mindestens die Festigkeit dar hekanntenn
Ausführungen aufweist, aber deren Nachteile ver-
meidet, wobei Insbesondere die zur Vernniindezmg
der Werkstoffanhäufungen notwendigen Vertiefun-
gen und Aushöhlungen so gesitaUet! sind, daß die
Hersteillung des Kolbens, in Dauerformm mit
D.auerkernm, möglich Ist. -
Dieses Ziel wind erfin;dungtsgemäß dadumch er-
reicht, daß vom Kolbenmantel hier einspringender,
ganz oder im wesenbliche gegen: das Kolbeninnere
geschlossene Ausnehm(ungen, vorgesehen sind, die in
das Innare! des Kolbens tas..chmdö,rmig eingezogen
sind undt nach obren um die Nabent greifen. Vorzugs-
weisse verlaufen !die beiderseits um jede, Bolzennabe
nach obren greifenden Taschen schräg nach aufwärts
urndi einwärts. un,d,sind .ein ihren Endteen, voneinander
.durch einen Steg getrennt, der zwischen- Bodtzen;
habe und K olbenboden steht.
Durch idtiese :A-usbiildurng wie. ein Kolben ge-
schaffen, bei dem besonders die inneren Narben steile
diech Stützwände einte einwandfreie und übensicht-
liche ÜbeMtrugwng der Kräfte vom I#,'-olibenb:oden
her
ohne daß man Werkstoffanhäufungen
mit - ihren unübersichtlichen Auswirkungen und
großen Gewichten oder verwickelte Hensstelilungs@
venfahreen rin Kauf nehmen muß.
In der Zeichnung ist (die erfindungsgemäße Kolr
benausibidtdtuvg in einem Ausführungsbeispiel ver-
anschaulicht. Es zeigt
_Fig. v -eine Seitenansicht zur Häliffie im Schnitt,
F'g.2 eine andere Seitenansicht näich Drehung
uxri .9'00',
-Fiig. 3i die: Ansicht dies Koilibens von unten,
Fig. q. einen Querschnitt nach Linie. A-B der
Fig. i,
Fig. 5, eineins Querschnitt nach Linie C-D der
Fig. it,
FIg. 6 einen- außenimittigen Schnitte, nach Linie
E-P -dar Fib 5.
- Der aus Leichtmetall bestehentde Kolben i trägt
an seiner Schaftwandung .die in bekannter Weise
gegen den Hohlraum, 2i nach: einwärts vorspringen-
den Bolzemnnaben i3. Gemäß dteir Erfindiung sind bei
dienseits der Bolzennaben 3 von der SchaftnArarndung
aus, in Richtung gegen die Bolizennvaben einliaufendie
taschenartige Vertiefungen q. eingezogen, die gegen
diasi Innere dies Kolbens ganz adieu im wesentlichem
geschlossen sind und nach oben um. die Naben
greifen. Die. zusammemdaufende, innere Wandung
der beiden gegtenüberilüe@rudlen: Taschen einer Bol-
zennabe bietet für diese die Stützwand: 5@ welche
das innere freie Nebenende absteift. Die taschen-
artigen Vertiiefurngen laufen alisi konische Öffnungen
schräg nach auf- und einwärts geneigt, in; den
Kol#beniinnenimum ein, erstrecken sich bis. über die
Bo!lizennaben undsind dort, wie, im bestonderen aus
Fig. q, und 6 ,hervorgeht, zweckmäßig durch einten
Steg 4t' getirennib, welscher zwischen, Bolzenniabe und
Kolibemkopf steht. Durch die konische Foren der
Taschen oder Aushöhltungen kann ein: Dauerform-
keixnv leicht aus dem Rohling herausgezogen! wenden,
dabei, Ist esi gleichgültig, ab, die- Dauerformkern ent-
weder parallel zu der inneren Stützwand eingeführt
adle- bei, leicht gewölbter D-umhbiif!dung der Stüte-
xand bogentförrnig angesetzt weedten kann. Die
Wandstärke !der die Tasiohen q; umigrenoenden Stützt-
wände entspniieht imv. wesentlichen derjenigen dies
Koltbenschaftes, läßt is,ich also verhältnismäßig
dünn,durchbiididen, vermeidetateri@alanih(äufun@@em,
sicherte einten guten Fluß@. des. Materiiass, beit d(er
Kolbenherstellung =d bietet außerdem dien an
beldeen, Enden; festgeilegten. Bolzemnaben eine er-
höhte Hastigkeit und; einen; einwandfreien Standi.-
Die Unterbrechung der über dien Bolizennaben
gegeneinander anlaufenden. taschenartigen Ver-
tiefungen q. -durch einen Zwisehen:steg q.' ist zWeek-
mäßng aber nicht- Bedingung, vielmehr können ahnte
Beeinträchtigung der Festigkeit diel beiden Taschen
über der Bolzennabe auch ineinander übergehen, so
daß der Trennsteig wegfälf.
Die eingezogenen Taschen q; könnten ihn Rahmten
der Erfindlumg ganz gegen das Innere dies Kolbens
gesehlosisen sein oder auch in, Sonderfällen zurr
Sicherung von. Öldu:nchliaß in ihnen über die Naben
greifenden Grund Öffnungen besitzen, die gegen
das Kolbeninnere 2 einmünden.
With such calves, massive support blocks have already been provided between the pin boss and piston head, which in the case of pressed calves were also caused by the manufacturing process. In addition, the horizontal forces in the piston are still used to absorb the horizontal forces acting across the pin Additional support walls are provided which support the inner delimitation surface of the bolts on both sides against the jacket wall. This formation requires, on the one hand, between the hubs and the piston head and, on the other hand, between the hubs and the laterally adjoining jacket surfaces -They are undesirable, among other things, because they result in high weights and unclear thermal expansion ratios: Under the inner boundary surface of the pin hubs, the inner edge of the Nabehaüges' understood this, either flush with
cut off the retaining wall or a little afterwards
can protrude inward over this.
at
poured, calving is
man to reduce the accumulation of material and
des, weight already. ,to. Passed over to that of
zones interspersed with the pin hubs
Supporting walls, and the shell surface of the hollow
to be attached, which around the bolt hubs
and release them to a greater or lesser extent. For
the cavities send but cores necessary that
one does not get out of the casting undestroyed-
can pull so that sand cores turn attached
must, which uni the manufacture cumbersome.
expensive, design ..
With other pistons you have in the support blocks
between body and piston head either
beiidlersieaitbs die-Balzenbohrungen lying and in
the piston longitudinal axis or from the piston
bemnvantel, protruding recesses
see to, the accumulation of material on the piston
to decrease. With the confess, from the Yolibenrcniantel
handef. it is about
relatively flat niches with vertical ones
Walls, which unite, step back the adjacent ends
towards the "Manteltumf @ ang effect.
The invention aims to provide a highly stressed
Piston with, more or less perpendicular to the BolotemE-
axis and to support the bolt
zennaben serving, S bütz: walls to sag,
whichever at least the firmness is known
Has designs, but their disadvantages
avoids, in particular those for Vernniindezmg
the accumulation of material necessary
genes and hollows like that! are that the
Manufacture of the piston, in permanent form with
D. permanent core, is possible. -
This goal is invented according to
is enough, that from the piston skirt jump in here,
wholly or essentially against: the inside of the piston
closed recesses are provided, which in
the innare! of the piston tas..chmdö, drawn in
are andt reach up to the hub. Preferential
white runs around each pin hub on both sides
upward-reaching pockets diagonally upwards
urndi inwards. un, d, are .in their endteen, from each other
.Separated by a web, the between-bottom pads;
have and piston bottom stands.
By idtiese: A-usbildurng how. a piston
in which especially the internal scars are steep
the retaining walls united flawless and clearly visible
lich transfer of the forces from the I #, '- olibenb: oden
here
without accumulating material
with - their confusing effects and
heavy weights or intricate hensstelilungs @
venfahreen rin must buy.
In the drawing (the Kolr
benausibidtdtuvg in one embodiment
illustrative. It shows
_Fig. v - a side view of the Haliffie in section,
Fig. 2 shows another side view after a rotation
uxri .9'00 ',
-Fiig. 3i die: view of this Koilibens from below,
Fig. Q. a cross-section by line. AB the
Fig. I,
Fig. 5, a cross-section along line CD of FIG
Fig. It,
FIg. 6 one-off center cuts, following the line
EP -dar Fib 5.
- The piston i is made of light metal
on its shaft wall. die in a known manner
against the cavity, 2i after: protrude inwards-
the bolt hubs i3. According to the invention,
on the side of the pin hubs 3 from the shaft curvature
from, in the direction of the Bolizennvaben
pocket-like depressions q. drafted against
the inside of this piston, in essence, farewell
are closed and up around. the hubs
to grab. The. converging, inner wall
of the two Gegtenüberilüe @ rudlen: pockets of a bol-
zennabe offers the support wall for these: 5 @ which
stiffen the inner free side end. The bags-
like depressions run alisi conical openings
inclined upwards and inwards, in; the
Kol # beniinnenimum a, extend to. about the
License hubs and are there, as, in the particular from
Fig. Q, and 6, emerges, expediently by one
Steg 4t 'getirennib, welscher between, Bolzenniabe and
Kolibemkopf stands. Through the conical forums of the
Pockets or hollows can be: permanent form
keixnv easily pulled out of the blank! turn around,
at the same time, it doesn’t matter from the
neither introduced parallel to the inner support wall
adle-shaped, slightly arched D-shaped envelope!
xand can be set in a curved shape. the
Wall thickness! Of the pockets q; umigrenoic supportive
walls are made by imv. essential of those this
Koltbschaftes, it is, so I proportionately
thin, throughbididen, avoidedateri @ alanih (äufun @@ em,
secured a good flow @. des. materiiass, beit d (er
Piston production = d also offers dien
beldeen, ends; fixed. Bolt hubs a
increased haste and; a; flawless standi.
The interruption of the police hubs
running against each other. pocket-like
depressions q. -by a difference: steg q. ' is zWeek-
moderate but not condition, rather can suspected
Impairment of the strength of the two pockets
also merge over the pin hub, see above
that the separating platform falls away.
The retracted pockets q; could framed him
the invention completely against the inside of this piston
be Gesehlosisen or in special cases
Backup of. Öldu: nchliaß in them via the hubs
gripping reason have openings that oppose
the inside of the piston 2 open.