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Kolben für Brennkraftmaschinen.
Bei den bekannten Kolben für Brennkraftmaschinen sind die Dichtungsringe stets am Kolbenkopf oberhalb der Bolzenaugen angeordnet. Bei einigen Kolbenarten ist ausserdem nahe dem offenen Ende des Kolbens ein Ölabstreifring vorgesehen. Die Gleitteile der I, eichtmetallkolben sind meist mit Dehnungsschlitzen versehen, um den Kolben bei möglichst geringem Laufspiel durch Nachgiebigkeit der Gleitteile vor Verreibung zu schützen. Mit RÜcksicht auf die hohe Wärmedehnung der Leichtmetallegierungen wurden viele Kolbenbauarten geschaffen, deren umständliche und kostspielige Herstellungsverfahren mit den verhältnismässig geringen Ergebnissen nicht im Einklang stehen.
Die Anordnung der Dichtungsringe am Kolbenkopf hat den Nachteil, dass sich die verhältnismässig schmalen Ringstege aus dem im erhitzten Zustande wenig widerstandsfähigen Kolbenmaterial sehr bald ausschlagen, wie auch sonst durch die geschlitzten Gleitteile die Festigkeit des Kolbens beeinträchtigt ist. Bei vielen Kolbenbauarten tritt ausserdem das zu Beginn jeder Inbetriebsetzung bei kalter Maschine unangenehm bemerkbare nachteilige Klappern des Kolbens auf.
Bei dem in der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellten Erfindungsgegenstand sind die genannten Nachteile trotz einfachster Bauart gänzlich beseitigt.
Der Kolben nach der Erfindung hat einen im wesentlichen zylindrischen Schaft mit ungeschlitzten Gleitteilen. Die Anordnung der Nuten für die Dichtungsringe erfolgt bei diesem Kolben in der Weise, dass diese, knapp oberhalb oder knapp unterhalb der Bolzenaugen beginnend, am Schaft gegen das offene Kolbenende zu verteilt sind, also vorwiegend an dem in Betrieb wesentlich weniger der Hitze ausgesetzten Schaft unterhalb der Bolzenaugen vorgesehen sind. Diese Nuten können entweder für Planringe als Planringnuten 1, 2, 3,4 (Fig. 1) oder aber so angeordnet sein, dass zwischen zwei Plandichtungsringen 5,7 eine Dichtungsspirale 6 vorgesehen ist (Fig. 2).
Der ringnutenlose Kolbenkopf 8 (Fig. 2) ist gegebenenfalls bis zu der ersten Ringnut 5 über den ganzen Umfang mit beispielsweise nach dem Randrierverfahren hergestellten, dicht nebeneinander angeordneten Riffen und Nuten versehen, die entweder nach Mantelerzeugenden oder schräg zu diesen verlaufen.
Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, dass der in kaltem Zustande genau, ohne Spiel in den Zylinder eingepasste Kolbenkopf das dem Wärmeausdehnungskoeffizienten entsprechende Spiel durch Deformation der randrierten Riffenkämme während des Betriebes annimmt und dann beibehält.
Dieser Kolben hat keinen durch Ringnuten geschwächten Kopf, er zeichnet sich durch vollkommen ruhigen Gang und einwandfreie Zylinderführung aus. Das Verfahren seiner Herstellung ist einfach und billig.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kolben für Brennkraftmaschinen, mit im wesentlichen zylindrischen Schaft und ungeschlitzten Gleitteilen, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten für die Dichtungsringe, knapp oberhalb oder knapp unterhalb der Bolzenaugen beginnend, am Schaft gegen das offene Kolbenende zu verteilt sind.
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Pistons for internal combustion engines.
In the known pistons for internal combustion engines, the sealing rings are always arranged on the piston head above the bolt eyes. Some types of pistons also have an oil control ring near the open end of the piston. The sliding parts of the light metal pistons are usually provided with expansion slots in order to protect the piston from friction with the least possible running clearance due to the flexibility of the sliding parts. In view of the high thermal expansion of the light metal alloys, many types of piston were created whose cumbersome and costly manufacturing processes are not in line with the relatively low results.
The arrangement of the sealing rings on the piston head has the disadvantage that the relatively narrow ring lands from the piston material, which is not very resistant when heated, very quickly deflect, and the strength of the piston is otherwise impaired by the slotted sliding parts. In the case of many piston types, there is also the disadvantageous rattling of the piston, which is unpleasantly noticeable at the beginning of each start-up when the machine is cold.
In the case of the subject matter of the invention shown in two exemplary embodiments in the drawing, the disadvantages mentioned are completely eliminated despite the simplest design.
The piston according to the invention has a substantially cylindrical shaft with non-slotted sliding parts. In this piston, the grooves for the sealing rings are arranged in such a way that, starting just above or just below the bolt eyes, they are distributed on the shaft towards the open end of the piston, i.e. mainly below the shaft, which is much less exposed to heat during operation the bolt eyes are provided. These grooves can be arranged either for flat rings as flat ring grooves 1, 2, 3, 4 (FIG. 1) or in such a way that a sealing spiral 6 is provided between two flat sealing rings 5, 7 (FIG. 2).
The piston head 8 without annular grooves (FIG. 2) is optionally provided up to the first annular groove 5 over the entire circumference with grooves and grooves which are arranged closely next to one another, for example, according to the riming process and which run either after the casing or at an angle to them.
The advantage of this arrangement is that the piston head, which is precisely fitted into the cylinder in the cold state without play, assumes and then maintains the play corresponding to the coefficient of thermal expansion through deformation of the reef ridges during operation.
This piston does not have a head weakened by ring grooves, it is characterized by its perfectly smooth operation and perfect cylinder guidance. The method of its manufacture is simple and cheap.
PATENT CLAIMS:
1. Pistons for internal combustion engines, with an essentially cylindrical shaft and non-slotted sliding parts, characterized in that the grooves for the sealing rings, beginning just above or just below the bolt eyes, are to be distributed on the shaft against the open piston end.
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