DE729872C - Leichtmetallkolben fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft einen Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen mit zwei vom Kolbenkopf durch Querseblitze oder Durrhbrechungen getrennten Manteltragflächen, diesich von einem unteren. ringförmigen Teil aufwärts erstrecken und deren Wärmedehnung in radialer Richtung durch eingegossene, zwischen den :Manteltragflächen angeordnete Einlagen mit gegenüber dem Leichtmetall geringer Wärmedehnung gehemmt ist, deren in den Tragflächen. verankerte Enden näher an der zur Bolzenachsrichtung senkrechten Syminetrieebene des Kolbens.liegen als ihre mit den Naben bzw. Nabenabstützungen oder Rippen in Berührung stehenden Teile.
• Es.sind Kolben mit derartigen Einlagen in Form von biegungssteifen Platten bekanntgeworden. Durch diese Platten können die Kolben umerwünscht schwer werden. Außerdem wird die dehnungshemmende Wirkung dadurch teilweise wieder aufgehoben, daß die im Bereiche der Naben besonders große Wärmedehnung sich wegen der Steifigkeit der' Einlagen auch an deren in den Tragflächen verankerten Enden auswirkt. Dieser Nachteil wird bei einer ebenfalls bekannten Kolbenbauart, bei welcher die Einlagen im Bereiche der Tragflächen miteinander verbunden sind, so daß sie einen Rahmen bilden, zum Teil vermieden, dafür ist aber der Schaft solcher Kolben so starr, daß die insbesondere bei schwierigen Betriebsumständen notwendige elastische Anpassung an den Zylinder nicht möglich ist. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, Drahteinlagen derart einzugießen, daß sie zusammen mit den Stützrippen, die sich zwischen den durch den Schlitz getrennten Tragflächenteilen und den Naben erstrecken, bimetallische Glieder bilden, die sich unter dem Einfluß der Betriebswärme so biegen, daß die Tragflächenteile einander genähert werden, so daß der Schlitz verschwindet und der Manteldurchmesser entsprechend kleiner wird. Um umgekehrt beim Erkalten des Kolbens ein einwandfreies Wiederöffnen des Schlitzes zu ermöglichen und so das Zusammenklappen des Mantels zu verhüten, ist es notwendig, den Draht so kräftig zu wählen, daß auch bei dieser Bauart die zur Vermeidung der oben geschilderten Mängel notwendige Nachgiebigkeit nicht erreicht werden kann. Wenn, -wie dies bei den bekannten Ausführungen der Fall ist, nur ein Paar in einer Querebene zur Bolzenachse verlaufende Einlagen vorgesehen ist, so besteht außerdem die Gefahr, daß die dehnungshemmende Wirkung auf die betreffende Querebene beschränkt bleibt und der Kolbenschaft ballig wird.
• Allen bekannten Bauarten haftet ferner der Nachteil an, daß zum Festhalten der Einlagen während des Gießvorganges schwierig herzustellende mehrteilige Kerne erforderlich sind.
• Gemäß der Erfindung werden die geschilderten 'Mängel dadurch vermieden, daß die Einlagen aus Draht, z. B. Stahldraht, bestehen und daß ihre eingegossenen Enden zu parallel oder etwa parallel zur Kolbenachse-verlaufenden Schenkeln verlängert sind, wodurch die erwünschte Elastizität des Schaftes erreicht und trotzdem die Beschränkung der dehnungshemmenden Wirkung auf eine Querschnittsebene vermieden wird, weil der von den Einlagen ausgeübte Zug sich über die eingegossenen Schenkel auf einengroßeiiTeil der Laufflächen erstreckt, und daß ferner die mit den Naben in Berührung stehenden Teile der Einlagen an den. Außenseiten der Nabenabstützungen bzw. der von den Naben nach dem unteren ringförmigen Mantelteil sich erstreckenden Rippen angeordnet sind, so-daß diese Teile beim Gießen unmittelbar an der Kokillenwand anliegen -und der Kern vereinfacht werden kann.
• Falls ein U-förmiger Bügel zur Anwendung kommen soll, wird dessen Mittelteil zweckmäßigerweise oberhalb der Bolzennaben, also an derjenigen Stelle des Kolbenschaftes, die die höchste Betriebstemperatur aufweist, angeordnet. 'Man erreicht dadurch, daß die dehnungshemmende Wirkung nach dein offenen Kolbenende hin stetig abnimmt, wie es entsprechend der ebenfalls nach unten stetig abnehmenden Betriebstemperaturerwünscht ist. Um die Elastizität der erfinZlungsgemäßen Kolben zu steigern, können die Tragflächen in an sich bekannter Weise mit einem möglichst nicht ganz bis zum offenen Kolbenende reichenden Längsschlitz versehen sein.
• In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt.
• Abb. i zeigt die Hälfte eines durch die Bolzennaben gehenden Längsschnittes und Abb. 2 einen in senkrechter Richtung dazu gesehenen, teilweise aufgeschnittenen Kolben. Abb. 3 zeigt in der oberen Hälfte einen Schnitt entlang der Linie A A und in der unteren Hälfte einen Schnitt entlang der Linie B-B in Abb. i.
• Abb. q. zeigt im Schnitt entlang der Bolzenachsrichtung einen Kolben mit rahmenartig gebogener Drahteinlage. In Abb.5 ist derselbe Kolben in dazu senkrechter Richtung hälftig im Schnitt und hälftig in Ansicht dargestellt, während Abb. 6 einen Schnitt entlang der Linie C-C in Abb. ¢ darstellt.
• Der Kolbenkopf, mit dem über die Abstützungen 2 die Bolzennahen 3 verbunden sind, ist mit i bezeichnet. Von den `Taben 3 führen Rippen 9 zu den Manteltragflächen .1 und dein ringförmigen Teil 5, in welchen diese Tragflächen am offenen Kolbenende übergehen. In rippenartige Verdickungen an den Rändern der Manteltragflächen sind die freien Schenkel ? von aus Eisendraht bestehenden Bügeln 6 eingegossen, deren Mittelstücke bei dem in den Abb. i bis 3 gezeigten Beispiel oberhalb der Bolzennaben so verlaufen, daß sie an den Außenseiten der Halsteile 2 anliegen.
• Bei dem Beispiel nach den Abb. a und 5 ist der eine der freien Schenkel ? verlängert und unterhalb der Bolzennahen so umgebogen, daß dort .ebenfalls ein quer zur Bolzenachse verlaufendes Stück ä entsteht. Das Ende dieses verlängerten Schenkels ist gleichachsig mit dem anderen nicht verlängerten Schenkel verankert, so daß der Draht einen geschlossenen Rahmen bildet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:. Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen mit zwei vom Kolbenkopf durch Querschlitze oder Durchbrechungen getrennten Manteltragflächen, die sich von einem unteren ringförinkgen Teil aufwärts erstrecken und deren Wärinedelinung in radialer Richtung durch eingegossene, n@zschen den Manteltragiiä chen angeordnete 1?inlagen gehemmt ist, deren in den "Fragilächen verankerte Enden n<ilier an der zur Bolzenachsrichtung senkrechte" Symmetrieebene des Kolbens liegen als ihre mit den Naben bzw. Nabenabstützungen (2) oder Rippen in Berührung stehenden Teile, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlagen aus Draht, z. B. Stahldraht, bestehen und daß ihre eingegossencn Enden zu parallel oder etwa parallel zur Kolbenachse eingegossenen Schenkeln (7) verlängert sind, während die mit den Naben in Berührung stehenden Teile der Einlagen an den Außenseiten der NabenabstÜtzungen (2) bzw. der von den Naben nach dem unteren ringförmigen. Mantelteil sich erstreckenden Rippen (g) angeordnet sind.