DE665078C

DE665078C - Zylinderkopfbefestigung bei Motoren

Info

Publication number: DE665078C
Application number: DEH148024D
Authority: DE
Original assignee: HIRTH MOTOREN GmbH
Current assignee: HIRTH MOTOREN GmbH
Priority date: 1936-06-24
Filing date: 1936-06-24
Publication date: 1938-09-14

Description

Zylinderkopfbefestigung bei Motoren Die Erfindung betrifft eine besonders zweckmäßige Befestigung des Zylinderkopfes bei Motoren, insbesondere der luftgekühlten Zylinderköpfe von Leichtmotoren, die im allgemeinen aus Leichtmetallen hergestellt sind und deren Festigkeit, zumal bei Erwärmung, ziemlich gering ist.
Bisher hat man mit der Befestigung des Zylinderkopfes so verfahren, daß man mit wenigen kräftigen Schrauben, z. B. vier Stück, den Kopf gegen den Zylinder angezogen hat, wobei es vorkam, daß der Kopf sich verzog, die Dichtung zwischen Kopf und Zylinder versagte, die Ventilsitze undicht wurden und im schlimmsten Falle sogar der Kopf brach.
Ein weiterer Nachteil bestand darin, daß die Formänderungen des Kopfes u. U. auch auf den Zylinder einwirkten, dessen Laufbahn unrund oder wellig wurde und Kolbenschäden verursachte.
Es ist bereits eine Zylinderbefestigung, bei der mit Hilfe eines Spannbügels der Zylinderkopf und die Zylinderlauffläche auf dem Kurbelgehäuse festgezogen wird, bekannt, jedoch ist diese Befestigungsart nicht geeignet, die Verformungen des Zylinderkopfes zu vermeiden, weil der Anpressungsdruck lediglich an einer Stelle des Kopfes erzeugt wird und die schädlichen Verformungen nicht verhindert wenden.
Um die vorerwähnten nachteiligen Verformungen zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung der Zylinderkopf am Umfang durch Bügel überspannt und die Druckkräfte auf einen größeren Teil .des Kopfes, als es mit der Schraubenbefestigung möglich ist, verteilt.
Zu diesem Zweck sind zwei Befestigungsbolzen zu einem den Zylinderkopf umfassenden Bügel vereint, dessen Krümmungskurve sich der Außenform des Zylinderkopfes anschmiegt.
Zweckmäßigerwcise ist der auf dem Zylinderkopf aufliegende Teil des Bügels nach einer stetigen Kurve, Halbkreis oder Halbellipse, gekrümmt. Ferner körnen entweder zwei Befestigungsbügel sich in der Mitte des Zylinderkopfes überkreuzen, oder aber zwei Befestigungsbügel sind parallel über den Zylinderkopf geführt. Schließlich ist es möglich, den Zylinderkopf mit Rillen zur Aufnahme der Befestigungsbügel zu versehen.
Die durch die Befestigungsschrauben übertragenen Kräfte, die seither an Einzelpunkten angriffen, werden über größere Flächen verteilt und durch die eigenartige Form der Schraubenbolzen noch dazu ausgenutzt, den Kopf zusammenzuhalten, indem sie den aus den Biegungsbeanspruchungen kommenden Zugkräften entgegenwirken.
Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichmiwng in mehreren Ausführungsbeispielen zur Darstellung gebracht. Fig. i zeigt in Vorderansicht bei geschnittenem Kurbelgehäuse das erste Ausführungsbeispiel;

Fig.2 ist eine Draufsicht, teilweise

Schnitt; :'.

Fig. 3 stellt in teilweise geschnittener V

deransicht eine zweite Ausführungsform dar -,; Fig. 4 ist eine Draufsicht auf Fig. 3, während Fig.5 in vergrößertem Maßstab und Schnitt die Lagerung des Bügels erkennen läßt.
In beiden Ausführungsbeispielen ist der Zylinderkopf mit i, der Zylinder mit 2 und das Kurbelgehäuse mit 3 angedeutet. Zur Verbindung dieser Hauptteile sind Bolzen vorgesehen. Sie sind U-förmig gebogen, lind der gebogene Teil 5 hält den Zylinderkopf i. Die U-Bolzen sind an ihren beiden Enden 7 verdickt und tragen hier ein Gewinde oder einen Kopf als Mittel zur Befestigung am Kurbelgehäuse. Die Befestigung wird in bekannter Weise vorgenommen, entweder durch eine Mutter 8, Überfallmutter, Spannkloben oder Gleichwertiges.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. i und 2 überkreuzen sich die Bügel 5 der Bolzen 4. Der gekrümmte Teil der Bolzen ist auf seiner ganzen Länge derart untere stützt, daß keine Biegungs-, sondern nur Zugspannung entsteht; :dabei treten die Bolzen 4. tangential aus dem Zylinderkopf i heraus, damit an dieser Stelle keine Biegung auftritt. Die Krümmung 5 der Bolzen 4. bzw. ihrer Auflagestellen sollte stetig sein, also entweder nach einem Halbkreisbogen oder einer Halbellipse.
Beim Anziehen der Bolzen 4 übt der gebogene Teil 5 einen Druck in radialer Richtung auf seine Unterlage aus, preßt also den Werkstoff gerade an den Stellen zusammen, in denen sonst Zugspannungen bestehen. Der Werkstoff wird also hier wesentlich entlastet.
Wenn Aufbauten auf dem Zylinderkopf i die Durchführung der gekreuzten Bolzen 4 bzw. 5 entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. i und 2 unmöglich oder unerwünscht machen, können die Bolzen 4 mit ihren Bügeln 5 auch parallel angeordnet werden, wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig.3 und 4 dargestellt ist. Sie halten dann den Zylinderkopf in einer Richtung zusammen; in @dex dazu rechtwinkligen Richtung wird der Kopf hinreichend durch die Ventilaufbauten versteift.

`«. 'sie Fig. 4 erkennen läßt, ist der Zylinder-

ef i mit Rillen 6 zur "Aufnahme der Be-

;., stigungsbügel5 versehen. Die Rillen, in

welchen die Bügelteile 5 der Bolzen 4. liegen, müssen durch kräftige Wände io unterbaut werden, um den Druck gleichmäßig auf die Dichtfläche zwischen Kopf und Zylinder zu übertragen. Ein vergrößerter Schnitt durch den Bügel 5, die Rille 6 und die Wand io ist in Fig. 5 dargestellt.
Die neue Befestigungsart ist vorzugsweise für luftgekühlte, also mit Kühlrippen 9 versehene Zylinderköpfe für Leichtmotoren bestimmt.
Sie läßt sich aber auch vorteilhaft für wassergekühlte Zylinderköpfe sowie für ähnlich gelagerte Fälle bei anderen Maschinengattungen verwenden.
Die Querschnittsform ist in den Ausführungsbeispielen als kreisrund angenommen, was zweifellos die günstigste Form ist. Es steht aber nichts im Wege, auch andere Querschnittsformen zu wählen, z. B. ein flaches Rechteck oder Band oder eine flache Ellipse.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Zylinderkopfbefestigung, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Befestigungsbolzen zu einem den Zylinderkopf umfassenden Bügel vereint sind, dessen Krümmungskurve sich der Außenform des Zylinderkopfes anschmiegt. z. Befestigung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der auf dem Zylinderkopf aufliegende Teil des Bügels nach einer stetigen Kurve, Halbkreis oder Halbellipse, gekrümmt ist. 3. Befestigung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Befestigungsbügel sich in der Mitte des Zylinderkopfes überkreuzen. 4. Befestigung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Befestigungsbügel parallel über den Zylinderkopf geführt sind. 5. Befestigung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkopf mit Rillen zur Aufnahme des Befestigungsbügels versehen ist.