DE7023170U - Mehrteiliger Kolben mit Kühlraum - Google Patents

Description

DR. ING. E. HOFFMAN ί · JHPEn ENGL W. EITLJi · DR. HER. NAT. K. HOFFMANN

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Alcan Aluminiumwerke GmbH in Göttingen-Weende

Mehrteiliger Kolben «nit Kühlraum

Die Neuerung bezieht sich auf mehrteilige Kolben für Brennkraftmaschinen, Kompressoren und dergleichen, bei denen der mit dem Schaftteil des Kolbens verbundene Kolbenkopf einen Raum für den Durchfluß eines Kühlmittels aufweist. Bei den bisher bekannten Kolben mit im Kolbenkopf vorgesehenem Kühlraum ist dieser Hohlraum allseitig von dem gegossenen oder geschmiedeten Kolbenwerkstoff umgeben. Dies gilt auch für den mit einem Kühlraum versehenen Kolbenkopf mehrteiliger Kolben.

Bei der Bildung eines Kühlzwecken dienenden Hohlraumes im Kolbenkopf ergeben sich Umständlichkeiten sowohl bei gegossenen als auch bei geschmiedeten Kolben. BeI-

spielsweise ist es beim Gießen von Kolben erforderlich, Kerne für die Bildung der Kühlräume einzusetzen, deren restlose Entfernung schwierig ist. Verbleiben Teile des Kernmaterials im Kühlraum, so können diese das durch den Kühlraum fließende öl verunreinigen, Auch setzt das Gießen mehrteiliger gekühlter Kolben voraus, daß die Kühlkanäle oder Kühlhohlräume ohne Versatz dicht aneinander liegen. Das Schmieden bzw. Pressen von Kolben mit Kühlräumen setzt besondere maschinelle Einrichtungen voraus, damit in den Kolbenkopf Kühlräume, die meist aus einem widerstandsfähigen Fremdmetall bestehen, mit eingepreßt werden können. Beim Schmieden mehrteiliger gekühlter Kolben hat man entsprechend viele Arbeitsgänge. Auch hier ist es erforderlich, daß beim Zusammensetzen der Kolben die Kühlhohlräume ohne Versatz zur gegenseitigen Anlage kommen.

Kolben mit einem tiefen Brennraum imKolbenkopf erfordern eine verhältnismäßig große Kolbenhöhe, wenn der Kühlraum sich auch unter den Boden des Brennraumes erstreckt und durch eine vom Kolbenwerkstoff gebildete Wand gegenüber dem Hohlraum des Kolbenschaftes abgegrenzt ist.

Die Neuerung bezweckt, bei mehrteiligen Kolben mit irr. Kolbenkopf angeordnetem Kühlraum die Bauhöhe und das Gewicht des Kolbens gegenüber den bisher bekannten Bauarten wesentlich zu vermindern. Dies wird gemäß der Neuerung dadurch erreicht, daß die Abgrenzung des Kühlraumes gegenüber dein Schaft durch ein zwischen Kolbenkopf und Kolbenschaft eingelegtes Blech gebildet ist.

Bei mehrteiligen Kolben aus einer Aluminiumlegierung besteht das eingelegte Blech zweekinäSig ebenfalls aus einer Aluminiumlegierung, und zwar von gleicher linearer Warne-

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dehnung wie der Kolbenwerkstoff, damit im Betrieb keine schädlichen Wärmespannungen auftreten. Das Blech kann eben sein oder insbesondere bei Kolben mit tiefem Brennraum eine der Kontur des Brennraumes folgende Ausbuchtung aufweisen. Pur den Austritt des Kühlmittels kann das Blech mit einer oder mehreren Lochungen versehen sein.

Die Befestigung des Blechs kann z.B. dadurch bewirkt sein, daß der Rand durch Einklemmen in eine zwischen den miteinander verbundenen bzw. verspannten Kolbenteilen gebildete flache Ringnut eingreift. Auch kann der Rand des eingelegten Bleches mit dem Kolbenkopf oder mit dem Schaftteil des Kolbens verschweißt '■»der verlötet sein.

Die Verbindung der Kolbenteile miteinander erfolgt in bekannter Weise z.B dadurch, in^dem man sie über Dehnschrauben miteinander verschraubt oder verschweißt. Die Kühlräume können beliebige Form haben.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Neuerung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Sie zeigt einen zweiteiligen Kolben im Axialschnitt.

Der Kolben besteht aus dem Schaftteil 1 und dem Kolbenkopf 2, der mit einem Brennraum 9 ausgestattet ist. In der Trennfuge 4 sind die beiden Kolbenteile dicht miteinander verbunden. Das Blech 3 ist zwischen Kolbenkopf und Schaftteil 1 eingespannt und greift mit seinem Rand in eine zwischen beiden Kolbenteilen gebildete flache Ringnut. Es kann auch mit dem Kopfteil oder mit dem Schaft verschweißt sein. Durch das eingelegte Blech 3 wird der

ringförmige Kühlraum 5 gegenüber dem Schaft abgegrenzt,

wobei dieser Kühlraum auch unterhalb des Brennraumes 9 verläuft .

Das Kühlmittel, in der Regel öl, wird in bekannter Weise aus der Düse 7 in die Bohrung 6 eingespritzt, von welcher es in den Kühlraum 5 gelangt. Der Austritt des Kühlmittels erfolgt durch ein oder mehrere Löcher 8 in dem Blech 3j durch welche es in das Kurbelgehäuse des Motors zurückfließt. Die Beschickung des Kühlraumes 5 mit öl kann auch auf andere Weise erfolgen, z.B. durch Kanäle, die im Pleuel und in den Kolbenbolzen verlaufen.

Claims (6)

- 5 · Schut zansprüche

1. Mehrteiliger Kolben für Brennkraftmaschinen, Kompressoren und dergleichen mit einem einen Kühlraum aufweisenden Kopfteil und hiermit verbundenem Schaftteil, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgrenzung des Kühlraumes (5) gegenüber dem Schaft durch einzwischen Kolbenkopf (2) und Kolbenschaft (1) eingelegtes Blech (5) gebildet ist.

2. Kolben aus einer Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eingelegte Blech (3) ebenfalls aus einer Aluminiumlegierung besteht.

3· Kolben nach den Ansprüchen 1 oder 2. mit Brennraum im Koibenkopf, dadurch gekennzeichnet , daß das eingelegte Blech (3) eine der Kontur des Brennraumes (9) folgende Ausbuchtung aufweist.

4. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis J>, dadurch gekennzeichnet, daß das eingelegte Blech (3) eine oder mehrere Lochungen (8) für den Austritt des Kühlmittels aufweist.

5. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis K_t dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Randes des eingelegten Bleches (3) durch Einklemmen in eine zwischen den miteinander verbundenen bzw. verspannten Kolbenteilen (1, 2) gebildete flache Ringnut bewirkt ist.

6. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand des eingelegten Blechs mit dem Kolbenkopf (2) oder mit dem Schaftteil (1) des Kolbens verschweißt oder verlötet ist.