DE744845C

DE744845C - Verfahren zum Herstellen von Leichtmetallkolben

Info

Publication number: DE744845C
Application number: DEM155203D
Authority: DE
Inventors: Walter Kohler
Original assignee: Mahle GmbH
Current assignee: Mahle GmbH
Priority date: 1942-09-03
Filing date: 1942-09-03
Publication date: 1944-01-27

Description

Verfahren zum Herstellen von Leichtmetallkolben Leichtmetallkolben mit bei Erwärmung sich krümmenden, der radialen Dehnung der Tragflächen entgegenwirkenden Bimetallteilen,, die entweder sehnenartig zwischen den. Tragflächen sich Perserecken oder selbst die Tragflächen bilden und aus" einer Lage des Kolbenwerkstoffes und einer zweiten Lage aus einem Werkstoff mit anderer Wärmedehnung, z. B. aus Essen, bestehen, ,sind bekannt und haben auch in ,die Praxis in den verschiedensten Bauarten Eingang gefunden, die im Laute der Zeit mannigfach abgewandelt wurden.
Bei, allen diesen Abwandlungen wurde aber von der ursprünglich gewählten Methode, die Bümetalllbeile beim Gießen des Kolbens. einfach dadurch zu bilden, daß auf vorgeformte in die Gießform eingelegte Eisenstreiten penne Schicht des Kolbenwerkstoffes aufgegossen wird, nicht abgegangen, obwohl Kolben mit nach diesen Verfahren gebildeten Bimetallteilen in vielen Fällen den auf- sie gesetzten Erwartungen nicht entsprechen können, weil die Haftfestigkeit auf Eisenstreifen aufgegossener Leichtmetallrippen zu klein ist.
Die Bimetallwirkung beruht nämlich darauf, daß -durch die größere Dehnung der einen Lage des Bimetallgliedes die anliegende Zone der anderen Lage gestreckt und umgekehrt durch die Lage mit der kleineren Dehnung die anliegende Zone der Lage mit der größeren Dehnung gestaucht wird, wobei die äußeren Zonen im wesentlichen spannungsfrei bleiben und beide Lagen sich infolge einseitiger Zug- bzw. Druckbeanspruchung krümmen. Dies kann natürlich nur dann geschehen, wenn durch die aneinander anliegenden Teile tatsächlich Kräfte übertragen werden können, wenn also. eine ge- nügende Haftung -der beiden Lagen des B'imetallkörpers gewährleistet ist.
Man hat .schon versucht, eine bessere Haftung- und damit eine Verbesserung der Bimetallwirkung dadurch zu erreichen, daß Verankerungen beispielsweise in Form von schwalbenschwanzförmigen, in das anliegende Teilglied eingreifenden Stegen oder in Form von Ausnchmungen, in welche das Leichtmetall beim Aufgießen der Rippen hinein: fließt, vorgesehen werden, jedoch ist auch diese Maßnahme nicht geeignet, die beschriebenen Mängel zu beheben., weil die Verankerungen sich infolge ungleichmäßigen Schwindens der Werkstoffe der beiden Gliedteile leicht lockern.
Endlich sind auch Bimetallglieder zur Überbrückung von Längsschlitzen an Kolbenlaufflächen vorgeschlagen worden, die zwar aus innig miteinander verbundenen Teillagen bestehen und daher an sich einwandfrei arbeiten müßten, es ist aber in der betreffenden Literaturstelle gleichzeitig vorgeschlagen worden, die Verankerung dieser Bim@etallgliede:r durch in ihnen vorgesehene Ausnehmungen zu bewirken, in welche der Kolbenwerkstoff bineinfließt. Die infolge unterschiedlicher Wärmedehnung unvermeidliche, schon beim Schwinden des Kolbenwerkstoffes nach dem Guß beginnende und im Betrieb sich noch steigernde Lockerung dieser Verankerung läßt den durch die Verwendung an sich einwandfreier Bimetallglieder gegebenen Vorteil nicht wirksam werden.
Gemäß der Erfindung werden demgegenüber einwandfrei arbeitende Leichtmetallkolben. mit bimetallischen, dehnungShemmenden Gliedern dadurch geschaffen, daß die durch Verschweißen je einer Lage aus Kolben-,verkstoff oder mit dem Kolbenwerkstoff leicht verschweißenden Legierungen und eines Werkstoffes mit anderer Wärmedehnung gebildeten Bimetallstreifen beim Einsetzen in die Gieß- oder Preßform mit den niit dem Kolbenmetall leicht verschweißenden Seiten in unmittelbare Berührung mit dem einzugießenden bAv: zu. verpressienden Metall gebracht werden, so daß der Kolben und die Bimetalleinlagen zu einer unlösbaren Einheit verschweißt werden.
In der Zeichnung ist zur näheren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Gießform ziun Herstellen von Kolben mit als Bimetallkörper ausgebildetem Mantel schematisch dargestellt.
In die Kokille t wird zunächst ein vorgeformter, aus warm zusammengewalzten Blechstreifen 2 und 3 gebildeter Zylinderinantel eingelegt und mit Hilfe der Bolzenlochkerne 4., die durch entsprechende Ausnehmungen im Mantel 2, 3 hindurchgesteckt sind, festgehalten. Nachdem dann der aus dein Mittelstück 5 und den Außenteilen 6 bestehende Kern eingesetzt ist, kann das Gießen des Kolbens in üblicher Weise durch den Ein guß 7 erfolgen. Um das Verschweißen des Kolbenwerkstoffes mit dem bimetalligchen Mantel zu erleichtern, ist ein Teil der Innenfläche des Mantelteiles 2 mit gewindeartigen Einschnitten 8 o. dgl. versehen.
Falls statt des Innenteiles 2 des Mantels der Außenteil 3 aus -dem Kolbenwerkstoff oder einer mit dem Kolbenwerkstoff leicht verschweißbaren Legierung besteht, können im Innenteile Aussparungen vorgesehen sein, durch welche der Kolbenwerkstoff durchfließen und mit dem Außenteil 3 verschweißen kann.
In analoger Weise läß.t sich ein Kolben mit fertig vorgeformten Bim@etallteilen auch durch Pressen herstellen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Herstellen von Leichtmetallkolben mit beim Erwärmen sich krümmenden, der -radialen Dehnung der Tragflächen entgegenwirkenden Bimetallteilen, dadurch :gekennzeichnet, daß die durch Verschweißen je einer Lage aus Kolbenwerkstoff oder mit dem Kolbenwerkstoff leicht verschweißenden Legierungen und eines Werkstoffes mit anderer Wärmedehnung gebildeten Bimetallstreifen beim Einsetzen in die Guß- oder Preßform mit den mit dem Kolbenmetall leicht verschweißenden Seiten in unmittelbare Berührung mit dem einzugießenden bzw. zu vierpressenden Metall gebracht werden. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Teclunk sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften... Nr. 567262, 664886; französische Patentschrift. . - 775 61o; USA.-Patentschriften ..... - 1 854271, 2 123 181.