DK159400B - Letvaegtsstempel, navnlig til forbraendingsmotorer - Google Patents

Description

DK 159400 B

Opfindelsen vedrører et stempel, navnlig til en forbrændingsmotor, omfattende et hoved og en krop med et leje for en stempelpind, der er fastgjort ved enden af en plejIstang, hvilket leje på den side, der vender mod hovedet, omfatter en væg, der danner et leje med konti-5 nuert bæreflade, idet hovedet ligger an mod kroppen ved hjælp af mindst to cirkulære anlægsflader.

Stempler af denne type er sædvanligvis af en letmetallegering, men når forbrændingstrykket kommer op på meget høje værdier, f.eks. 200.105 Pa eller mere, frem-10 kommer der større spændinger i lejevæggene, end denne letmetallegering kan holde til.

Det er derfor nødvendigt at vælge et mere modstandsdygtigt materiale, f.eks. støbej em. Hvis den samme udformning af stemplet opretholdes, bliver vægten 15 prohibitiv og de termiske spændinger for store.

Man kan på kendt måde opnå en første forbedring ved tilvejebringelse af et separat styreskørt uafhængig af kroppen. Anvendelse af et materiale, der er forskelligt fra kroppens materiale, gør det muligt at give det-20 te skørt særlige egenskaber, som f.eks. lav friktionskoefficient og en meget større lethed. De mekaniske egenskaber forbedres ganske vist herved, men uden at der opnås den lethed af stemplets krop, der opnås ved et stempel helt af en letmetallegering.

25 Fra tysk patentskrift nr. 1 081 289 kendes der et stempel, der består af et hoved, der er forlænget i et stykke i et skørt, og en krop i et stykke forsynet med et leje, der optager en stempelpind, der er fastgjort til enden af en plejlstang, hvilket leje på den mod 30 stemplets hoved vendende side har en væg, der danner lejet, hvis bæreflade er kontinuert. Til overføring og fordeling af de mekaniske kræfter fra hovedet til akslen omfatter kroppen et element, der er i form af en enkelt tynd skillevæg, der er cirkulær ud for hovedets lejefla-35 de og affladet ud for akslen. En enkelt skillevæg med en sådan konstruktion kan ikke bære de høje forbrændings- 2

DK 159400 B

tryk, eftersom hovedet er utilstrækkeligt stabiliseret i geometrisk henseende, idet ribberne til afstivning af akslens lejeflade på den anden side udsættes for meget høje spændinger. Endvidere er kroppen ikke indrettet til 5 at modtage et separat skørt, som kunne tilvejebringes i et meget lettere materiale.

Fra beskrivelsen til DE-C 21 40 824 kender man et stempel omfattende et hoved og en i ét stykke udformet krop med lejeflade for et ledforbindelsesorgan, der er 10 fast forbundet med enden af en plej Istang. Denne lejeflade udgøres af en mod stempelhovedet vendende væg, hvis bæreflade er kontinuert. Hovedet hviler på kroppen via to cirkulære anlægsflader, nemlig en indre flade og en ydre flade. Kroppen har dog én enkelt skillevæg, der 15 er tynd og keglestubformet, til transmission og fordeling af de mekaniske kræfter til akselen.

Når der således kun er én enkelt keglestubformet skillevæg, er man nødt til for den indre cirkulære anlægsflade, at anvende en diameter tæt ved stemplets 20 yderdiameter. I så fald kan store bøjekræfter mellem den indre anlægsflade ved skillevæggen og den ydre anlægsflade, der ikke har bærende skillevæg, føre til brud af den ydre del af hovedet, og ligeledes af den centrale del heraf.

25 Med opfindelsen tilsigtes der tilvejebragt et stempel af et modstandsdygtigt materiale, f.eks. i støbejern, hvilket materiale er i stand til at modstå meget høje forbrændingstryk samtidig med, at der opretholdes en vægt, der i hovedsagen er den samme som for et stem-30 pel af en letmetallegering. Dette opnås ved hjælp af en hensigtsmæssig konstruktion af kroppen, hvorved det gøres muligt at gøre denne lettere og at begrænse deformationerne af lejet på grund af spændingerne, hvilket fører til udjævning af trykkræfterne mellem lejets bæ-35 reflade og stempelpinden.

Stemplet ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved, at den del af kroppen, der forbinder væggen med anlægs-

DK 159400 B

3 fladerne, udgøres af mindst to tynde, keglestubformede skillevægge, hvis midtlinie er retliniede, at skillevæggene støtter hver sin anlægsflade, at en ringformet skillevæg forbinder stemplets krops anlægsflader med 5 hinanden, og at den ringformede væg på den ene side afgrænser et ringformet rum med de koniske vægge og lejets væg og på den anden side afgrænser et andet ringformet hulrum med stemplets hoved.

Hensigtsmæssigt kan skæringspunkterne mellem 10 skillevæggenes midtlinier med væggens bæreflade afgrænse segmenter og/eller stykker af efter hinanden følgende buer, hvor forholdet mellem længden af den mindste og længden af den største ikke er mindre end 0,1,

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende un-15 der henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et snit i et stempel, der er svingbart lejret i en plejlstang, til hvis ende der er fastgjort en stempelpind, fig. 2 et snit efter linien II-II i fig. l, idet 20 akslen og plej Istangen ikke er vist, og fig. 3 et snit efter linien III-III i fig. 2 set ovenfra.

I fig. 1 er der vist et stempel ifølge opfindelsen omfattende et hoved 1 og en krop 2, der er lejret 25 i en plejlstang ved hjælp af en stempelpind 10.

Hovedet 1 hviler på kroppen 2 ved hjælp af to cirkulære anlægsflader 4 og 5. Ikke viste, kendte fastgørelseselementer er tilvejebragt mellem hovedet og kroppen.

30 Kroppen 2 har i denne figur et separat skørt 2A, men kroppen og skørtet kan også være i et enkelt stykke.

Kroppen 2 omfatter et leje 6, der på den side, der vender mod stemplets hoved, omfatter en væg 7, der 35 afgrænser et halv-leje, der er kontinuerligt over kroppens bredde, og på den side, der vender mod plejlstan- 4

DK 159400 B

gen, omfatter lejet 6 to halv-lejer 9, der er beliggende på hver sin side af plej Istangen, og af hvilke en er vist, eftersom figuren er gennemskåret. De to halvlejer 9 ses i fig. 2. Væggen 7 afgrænser en halvcir-5 kulær bæreflade 8 i hele stempelkroppens bredde, som det ses i fig. 2.

Lejet 6 optager stempelpinden 10, der er fastgjort til enden af plej Istangen 3 ved hjælp af ikke-viste hjælpemidler. En lejepande kan være indskudt mel-10 lem lejet 6 og akslen 10.

Væggen 7 er forbundet med de cirkulære anlægsflader 4 og 5 ved hjælp af tynde, keglestubformede skillevægge 11 og 12. Tykkelsen af disse skillevægges profil behøver ikke nødvendigvis at være konstant og kan 15 variere alt efter placeringen af et vandret snit. Pig. 3 viser den særlige form af skillevæggene 11 og 12.

Anlægsfladerne 4 og 5 er indbyrdes forbundne ved hjælp af en ringformet skillevæg 19. Denne skillevæg forbinder således de øverste ender af skillevæggene 20 11 og 12 med hinanden og bidrager på væsentlig måde til stempelkroppens stivhed.

Denne ringformede skillevæg 19 afgrænser sammen med skillevæggene 11 og 12 og væggen 7 et ringformet hulrum 20, og med hovedet 1 et ringformet hulrum 27.

25 Det nødvendige oliekredsløb til smøring og afkø ling tilvejebringes ved hjælp af en åbning 26, gennem hvilken olien stiger op i plejIstangen, en rille 25 i væggen 7’s bæreflade 8 eller i en lejepande, hvis en sådan forefindes, to små riller 33, der ses i fig. 2, 30 og som ligeledes er fremstillet i væggen 7's bæreflade 8, to lodrette kanaler 24, der udmunder i hulrummet 27, kanaler 23, der er fordelt langs omkredsen, og som sætter hulrummet 27 i forbindelse med et midterhulrum 32, kanaler 22, der sætter midterhulrummet 32 i for-35 bindelse med det ringformede hulrum 20, og endelig kanaler 21, der sætter det ringformede hulrum 20 i for-

Claims (5)

15 Skæringspunkterne 28, 29, 20 og 31 for midt linierne 13, 14, 15 og 16 med væggen 7's bæreflade 8 afgrænser segmenter eller dele af efter hinanden følgende buer 28-29, 29-30- og 30-31. Forholdet mellem længden af det mindste segment og længden af det største 20 er ikke mindre end 0,1, og segmenternes længde er fortrinsvis næsten lige store for, at kræfterne skal kunne fordeles bedre på bærefladen 8 mellem punkterne 28 og 31. PATENT-KRAV

1. Stempel, navnlig til en forbrændingsmotor, om fattende et hoved (l) og en krop (2) med et leje (6) for en stempelpind (10), der er fastgjort ved enden af en plejlstang (3)/ hvilket leje på den side, der vender mod hovedet, omfatter en væg (7), der danner et leje med 30 kontinuert bæreflade (8), idet hovedet ligger an mod kroppen (2) ved hjælp af mindst to cirkulære anlægsflader (4, 5), kendetegnet ved, at den del af kroppen (2), der forbinder væggen (7) med anlægsfladerne (4, 5), udgøres af mindst to tynde, keglestubformede 35 skillevægge (11, 12), hvis midtlinier (13, 14, 15, 16) er retliniede, at skillevæggene støtter hver sin anlægs- DK 159400 B flade (4, 5), at en ringformet skillevæg (19) forbinder stemplets krops anlægsflader (4,5) med hinanden, og at den ringformede væg (19) på den ene side afgrænser et ringformet rum (20) med de koniske vægge (11, 12) og 5 lejets væg (7) og på den anden side afgrænser et andet ringformet hulrum (27) med stemplets hoved (1).

2. Stempel ifølge krav 1, kendetegnet ved, at skæringspunkterne (17, 18) for skillevæggenes (11, 12) midtlinier (14, 15, 13, 16) i ethvert diame- 10 tralsnit i stemplet er beliggende på stempelpindsiden (10) af væggens (7) bæreflade (8).

3. Stempel ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at skæringspunkterne (28, 31) mellem skillevæggenes (11, 12) midtlinier (13 til 16) og bære- 15 fladen (8) af væggen (7) bestemmer segmenter og/eller stykker af efter hinanden følgende buer (28-29, 29-30, 30-31), hvor forholdet mellem længden af den mindste og længden af den største ikke er mindre end 0,1.

4. Stempel ifølge krav 1, kendetegnet 20 ved, at de to ringformede hulrum (20, 27) udgør en del af væskekredsløbet for stemplet, idet de er i forbindelse med hinanden gennem åbninger (22, 23).

5. Stempel ifølge ethvert af kravene 1-4, kendetegnet ved, at det er udformet med et separat 25 skørt (2A).