SE502382C2 - Tvådelad kolv och förfarande för framställning av denna - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 502 383 fördelar. Ringbandet kan anbringas med minskat spel- rum mellan kolven och cylinderfodret på grund av att kolven utför endast små rörelser i tvärled, vilket förbättrar kolvringsstabiliteten och därmed möjlig- gör en lägre smörjoljeförbrukning och mindre genom- blâsning. Å andra sidan hindrar frånvaron av kontakt mellan huvudpartiet och mantelpartiet värme att ström- ma från huvudet till manteln, vilket ger möjlighet att anordna manteln i cylinderfodret med minimalt spelrum, så att motorns bullernivå minskas. Till följd av de metoder och de material som brukar användas för fram- ställning av tvådelade kolvar, särskilt huvudpartiet innefattande en överdel och en bultklacksdel, är den slutliga kostnaden för dessa kolvar ganska hög, vilket utesluter dess användning för lätta dieselmotorer. I syfte att utnyttja de tvådelade kolvarnas fördelaktiga konstruktionsegenskaper även för lätta dieselmotorer utan de kostnadsnackdelar som vidlâder detta slags kol- var, erbjuder föreliggande uppfinning ett enkelt och billigt tillverkningsförfarande, vilket ger en slut- produkt med samma huvudsakliga fördelaktiga särdrag som de tvådelade kolvar som framställts med hittills använda metoder.

Föreliggande uppfinning syftar i första hand till att erbjuda ett förfarande, vid vilket de organ som bildar den övre delen, dvs toppartiet och bult- klackspartiet, av en tvådelad kolv, framställd anting- en av samma material eller av olika material, tillver- kas som skilda stycken och därefter sammanfogas genom svetsning.

Föreliggande uppfinning syftar också till att erbjuda en tvådelad eller ledad kolv, vars övre del eller huvud består av ett topparti och ett bult- klacksparti, vilka är framställda som skilda stycken och därefter sammanfogade. 10 15 20 25 30 35 502 383 En föredragen utföringsform av föreliggan- de uppfinning beskrivs nedan som exempel med hänvis- ning till bifogade ritningar.

Figur 1 visar ett schematiskt längdsnitt genom det med förfarandet enligt uppfinningen fram- ställda kolvtoppartiet.

Figur 2 är enschematiskplanvy av en till- skuren och med två hål försedd plåt, som bildar ämne för bultklackspartiet av kolven enligt uppfinningen.

Figur 3 visar ett schematiskt längdsnitt av bultklackspartiet av kolven enligt föreliggande uppfinning.

W Figur 4 visar ett längdsnitt av toppartiet och bultklackspartiet sedan de sammanfogats med för- farandet enligt uppfinningen.

I en föredragen utföringsform erhålls topp- partiet 1 genom djupdragning av en tjock plåt, före- trädesvis en stâlplåt, med lämplig tjocklek (figur 1).

Enligt uppfinningen bildas toppartiet 1 av en övre plåt 1a och en periferiell, i huvudsak cylind- risk nedåtriktad fläns 1b, som skall uppta periferiel- la spår för kolvringarna.

Bultklackspartiet 2 är också tillverkat av en metallplåt, företrädesvis stålplåt. Den första ope- rationen består i att skära plåten till önskad form och stansa hål 2a för kolvbulten, såsom framgår av fi- gur 2. Den tillskurna och stansade plåten utsätts se- dan för böjning till ungefärligen U-form och ännu ett hål 2b anordnas såsom framgår av figur 3. Därefter sammanfogas de båda delarna, dvs toppartiet 1 och bult- klackspartiet 2,genom svetsning, så att de bildar det i figur 4 visade aggregatet. Hålet 2b i det U-formiga bultklackspartiets 2 liv, som är det område som skall förenas med toppartiet, är avsett att minska vikten av klackpartiet utan att nedsätta styrkan av svetsen mellan toppartiet och klackpartiet. Jämte den önskade 10 15 20 25 30 35 502 383 viktminskningen hos aggregatet av toppartiet och klack- partiet tjänar således bortskaffandet av material från den centrala delen av Uzets liv under toppartiets cent- rala områden till att åstadkomma ett större utrymme för vevstakens mindre ände, såsom erfordras i konst- ruktioner där bultklackarna ligger närmare toppartiet, så att vevstaken inte kommer i kontakt med toppartiet.

I det slutliga tillverkningssteget för aggre- gatet av toppen och klackpartiet maskinbearbetas bult- klackarnas hål 2a för att bringas noggrant i linje med varandra, och toppen förses med periferiella spår för kolvringarna. Eftersom dessa spår icke är någon bety- delsefull aspekt av uppfinningen, visas de icke på rit- ningarna.

Det enligt föreliggande uppfinning framställ- da aggregatet av topparti och bultklacksparti har ut- märkta mekaniska egenskaper och geometrisk noggrannhet.

Dessutom är plåtbearbetningsmetoden, som är den före- dragna metoden för separat framställning av toppartiet och bultklackspartiet, ett reproducerbart system, som erbjuder god dimensionsnoggrannhet och ringa maskinbe- arbetning, varför det är väsentligt mindre kostsamt än de metoder som vanligen används för tillverkning av dessa komponenter. Utom djupdragningsmetoden kan emel- lertid andra förfaranden, såsom gjutning, smidning el- ler sintring, användas för erhållande av toppartiet och bultklackspartiet. Ehuru mera kostsamma än plåt- formningsmetoden är dessa förfaranden helt lämpliga för framställning av dessa komponenter. Vid användning av förfarandet enligt föreliggande uppfinning kan å andra sidan de organ som skall svetsas ihop, vara av samma material eller olika material. Sålunda kan ett topparti av stål svetsas vid ett bultklacksparti av stål, ett topparti av gjut- järn kan svetsas vid ett bultklacksparti av gjutjärn, gjutjärn eller aluminium; stål eller aluminium; ett topporgan av aluminium kan 10 15 20 - 502 383 svetsas vid ett bultklacksparti av aluminium, stål el- ler gjutjärn. Likaledes är förfarandet tillämpligt för sammanfogning genom svetsning av toppartier och bult- klackspartier som är framtällda med samma förfarande eller olika förfaranden. Sålunda kan ett stansat topp- organ svetsas vid ett stansat, gjutet, smitt eller sintrat bultklacksorgan; ett gjutet topparti kan svet- sas vid ett gjutet, smitt, sintrat eller stansat bult- klacksparti; ett smitt topparti kan svetsas vid ett smitt, gjutet, stansat eller sintrat bultklacksparti; och ett sintrat topparti kan svetsas vid ett sintrat, gjutet, stansat eller smitt bultklacksparti.

Ett föredraget förfarande för sammanfogning av toppartiet och bultklackspartiet utgörs av frik- tionssvetsning, varvid den önskade sammanfogningen åstadkommes utan smältning av materialen i något av de organ som skall svetsas, vilket förhindrar föränd- ringar av strukturen i materialet hos dessa komponen- ter. Andra förfaranden kan emellertid användas för ut- förande av sammanfogningen, såsom inertgassvetsning av metall, wolframinertgassvetsning, smältsvetsning, elektrisk svetsning eller elektronstrål- eller laser- strålsvetsning.

Claims (13)

10 15 20 25 30 35 502 383 6 Patentkrav

1. Förfarande för framställning av en tvådelad kolv för förbränningsmotorer, vilken har ett separat huvud (1,2), vilket innefattar ett topparti (l) och ett bultklacksparti (2), och en separat mantel, varvid huvudet och manteln medelst en kolvbult är förbundna med varandra och belägna på avstånd från varandra, k ä n n e t e c k n a t av följande steg: ett topparti (l) innefattande en övre platta (la) och en från denna nedskjutande, i huvudsak cylindrisk, periferiell fläns (lb) framställes, ett väsentligen U-format bultklacksparti (2) innefattande ett livparti och ett par skänklar, vilka vardera innefattar ett hål (2a) för upptagande av en kolvbult, framställes, den yttre ytan av bultklackspartiets livparti svetsas till den inre ytan av den övre plattan (la) och åtminstone utsidan av den cylindriska, periferiella flänsen (lb) och kolvbultshålen (2a) maskinbearbetas.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att svetsningen av toppartiet (1) till bultklackspartiet (2) utföres medelst friktion mellan dessa partier.

3. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att bultklackspartiets (2) livparti förses med hål (2b).

4. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att toppartiet (1) och/eller bultklackspartiet (2) erhålles genom kall- eller varmformning av plåt.

5. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att toppartiet (1) och/eller bultklackspartiet (2) erhålles genom ett gjutnings-, smidnings- eller bockningsförfarande.

6. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att toppartiet (1) och/eller bultklackspartiet (2) erhålles genom sintring eller stansning.

7. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att 10 15 20 25 30 . 502 383 7 toppartiet (1) och bultklackspartiet (2) framställes oberoende av varandra från något av materialen stål, gjutjärn och aluminium.

8. Tvådelad kolv för förbränningsmotorer , vilken har ett separat huvud (1,2), vilket innefattar ett topparti (1) och ett bultklacksparti (2), och en separat mantel, varvid huvudet och manteln medelst en kolvbult är förbundna med varandra och belägna på avstånd från varandra, k ä n n e - t e c k n a d av att huvudet innefattar ett topparti omfattande en övre platta (la) med en väsentligen cylindrisk, nedskjutande periferiell fläns (la) och ett väsentligen U- formigt bultklacksparti (2) med ett livparti och två nedåtskjutande skänklar, varvid livpartiets yttre yta är svetsad till den övre plattans (la) inre yta och bultklackspartiets (2) skänklar är försedda med hål (2a) för kolvbulten.

9. Kolv enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att bultklackspartiets (2) liv är försett med hål (2b) för att minska vikten av kolven (1,2).

10. Kolv enligt kraV 8 eller 9, k ä n n e t e c k n a d av att toppartiet (1) och/eller bultklackspartiet (2) har erhållits genom djupdragning av metallplåt.

11. ll. Kolv enligt krav 8 eller 9, att toppartiet (1) och/eller bultklackspartiet (2) är gjutet k ä n n e t e c k n a d av eller gjutna.

12. Kolv enligt krav 8 eller 9, k ä n n e t e c k n a d av att toppartiet (1) och/eller bultklackspartiet (2) är en sintrad del eller sintrade delar.

13. Kolv enligt krav 8 eller 9, k ä n n e t e c k n a d av att toppartiet (l) och bultklackspartiet (2) är tillverkade oberoende av varandra av något av materialen stål, gjutjärn och aluminium.