DE4111368A1 - Tauchkolben fuer verbrennungsmotoren - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
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Description
Die Erfindung betrifft einen Tauchkolben für Verbren
nungsmotoren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
Ein derartiger Kolben ist beispielsweise aus DE-C-32 10 771
bekannt. Der Kolbenbolzen ist bei dieser be
kannten Ausführung in buchsenfreien Nabenbohrungen
des Kolbens gelagert und an seiner Laufoberfläche ge
härtet.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu
grunde, das aus dem Kolbenbolzen und den Nabenbohrun
gen bestehende Bolzen-Naben-Lager einerseits funkti
onsmäßig zu verbessern und andererseits bezüglich des
Herstellungsaufwandes kostengünstiger auszubilden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Ausführung des
Bolzen-Naben-Lagers nach den kennzeichnenden Merkma
len des Anspruchs 1 oder 2.
Zweckmäßige Ausgestaltungen dieser Lösungen sind Ge
genstand der Unteransprüche.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung darge
stellt.
Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Kolben mit
über den Kolbenbolzen angelenktem
Kolbenschaft;
Fig. 2 einen Nabenbohrungsbereich als Aus
schnitt aus dem Kolben.
Das Oberteil 1 des Kolbens ist über einen nicht dar
gestellten Kolbenbolzen gelenkig mit dem Kolbenschaft
2 verbunden. Das Material des Oberteiles ist Stahl.
Der das Oberteil 1 und den Schaft 2 verbindende Kol
benbolzen ist in den Bohrungen 3 der Naben 4 des
Oberteiles gelagert.
Die Bohrungen 3 der Naben 4 können zylindrisch kreis
rund oder zylindrisch mit geringer Ovalität ausgebil
det sein. Die geringe Ovalität der Nabenbohrung ist
so ausgebildet, daß die kleine Ovalitätsachse in Kol
benlängsrichtung verläuft.
Die Endbereiche der Bohrung 3 können radial aufgewei
tet sein. Liegt eine zylindrisch kreisrunde Bohrung 3
vor, so weist der aufgeweitete Bohrungsbereich eine
konische Mantelfläche auf, wobei diese konische Man
telfläche auch konvex gewölbt sein kann. Bei einer
leicht ovalen Form der Nabenbohrung 3 gleicht die
Aufweitung einer Art umlaufenden Fase mit jeweils
gleicher Neigung gegenüber der nicht aufgeweiteten
Mantelfläche der Bohrung 3.
Wichtig ist in erster Linie die Aufweitung der Boh
rung 3 an ihrem der Kolbenachse zugewandten Ende.
Diese Aufweitung ist in der Zeichnung mit B markiert.
Der Aufweitungsbereich an dem gegenüberliegenden äu
ßeren Ende der Bohrung 3 ist in der Zeichnung mit C
angegeben. Die maximale Länge der Bohrung 3 gibt das
Maß A an.
In vielen Fällen sind die Naben 4 eines Kolbens so
ausgebildet, daß sich ihr gegenseitiger Abstand innen
in Richtung zum Kolbenschaftende hin erweitert. Man
spricht in diesen Fällen allgemein von Naben mit ei
ner Trapezform. Bei derartigen Trapez-Naben gibt das
Längenmaß A der Bohrung 3 die Bohrungsbreite im obe
ren Zenit der Bohrung an.
In dem dargestellten Beispiel messen die aufgeweite
ten Bereiche B = 40% von A und C = 10% von A. Bei
dem mit B bezeichneten Aufweitungsbereich gilt das
angegebene Maß ausschließlich für den oberen Zenit
der Bohrung 3. In den übrigen Umfangsbereichen ver
kleinert sich dieser Bereich B entsprechend der Tra
pezform der Nabe 4 und kann im Bereich der durch die
Trapezform bedingten schmalen Nabenbreite bis auf den
Wert Null abnehmen. Ausgehend von dem für den oberen
Zenitbereich angegebenen Maß verläuft die Aufweitung
über den Umfang der Bohrung 3 derart, daß sie jeweils
in derjenigen Ebene endet, die normal zur Bolzenrich
tung aufgespannt durch das angegebene Maß B im oberen
Bohrungszenit verläuft.
Bei dem für das Kolbenoberteil 1 angegebenen Material
hat sich für eine phosphatierte Bohrung 3 eine Ober
flächenrauhtiefe Ra = 0,8-1 Mikrometer als beson
ders zweckmäßig erwiesen. Die gleichmäßig umlaufende
Aufweitung der Bohrungen 3 an ihren der Kolbenachse
zugewandten Enden beträgt im vorliegend beschriebenen
Fall radial r = 0,03% des Bolzendurchmessers D = 48 mm.
Claims (5)
1. Tauchkolben für Verbrennungsmotoren aus einem
Kolbenoberteil aus Stahl oder Eisen und einem
über einen Stahl-Kolbenbolzen gelenkig mit dem
Kolbenoberteil verbundenen Kolbenschaft, bei dem
der Kolbenbolzen in von dem Boden des Kolbenober
teiles frei abstehenden Naben gelagert ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerfläche innerhalb der Bohrung (3) der
Naben (4) jeweils phosphatiert ist und eine Ober
flächenrauhigkeit nach DlN 4768 von Ra= 0,5-2,0
Mikrometer besitzt.
2. Tauchkolben nach dem Oberbegriff des Patentan
spruchs 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerfläche innerhalb der Bohrung (3) der
Naben (4) jeweils verzinnt oder verbleit ist und
eine Oberflächenrauhigkeit nach DIN 4768 von Ra =
0,5-1,5 Mikrometer besitzt.
3. Tauchkolben nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der radial innenliegende Bereich der Naben
bohrung (3) auf einer Länge von B = 15-45% der
im oberen Zenit der Nabenbohrung liegenden Breite
A der Nabenbohrung aufgeweitet ist, wobei diese
Aufweitung innerhalb der Bohrung (3) in einer
Ebene endet, die auf der Bolzenachse normal auf
gespannt ist und im Bohrungszenit durch das im
Inneren der Bohrung liegende Ende der Aufweitung
verläuft.
4. Tauchkolben nach einem der vorhergehenden Ansprü
che,
dadurch gekennzeichnet,
daß die radial außenliegenden Bereiche C der Na
benbohrung (3) auf einer Länge von bis zu 20%
der Breite A der Nabenbohrung (3) in deren oberen
Zenit aufgeweitet sind.
5. Tauchkolben nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das jeweils an den Enden einer Nabenbohrung
(3) liegende maximale Maß der Aufweitung gleich
mäßig über den gesamten Umfang der Bohrung zwi
schen r = 0,02 und 0,05% des Durchmessers der
Nabenbohrung (3) liegt.
Priority Applications (1)
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- 1991-04-09 DE DE4111368A patent/DE4111368C2/de not_active Expired - Lifetime
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