CH138681A - Tauchkolben. - Google Patents

Description

  Tauchkolben.    Die vorliegende Erfindung betrifft einen  Tauchkolben, bei welchem ein     Kopfstück     .des Kolbens     mittelst    Kolbenzapfenlager tra  genden Verbindungsbrücken mit     einer    Kol  benführung verbunden ist, welche zwischen  den Kolbenzapfenlagern einander .gegenüber  zwei     zungenförmige    Teile aufweist, die durch  zwei     plattenförmige    Versteifungen     ausein-          andergehafen    werden, welche parallel zur       Kolbenaxe    angeordnet und in die Verbin  dungsbrücken eingegossen sind.  



  Die Erfindung bezweckt ein besseres Ein  giessen der Versteifungen.  



       Zudiesem    Zwecke weisen gemäss (der     Er-          findung,die    Versteifungen in der     Mitte        einen     Ausschnitt auf, so     @dass    relativ schmale Ver  bindungsstege zwischen den     Seitenteilen    ge  bildet werden.  



  Auf     zder    Zeichnung sind ein Ausfüh  rungsbeispiel des Kolbens nach vorliegender       Erfindung    und     verschiedene        Varianten    der  Versteifungen dargestellt.         Fig.    1     zeigt    eine     Seitenansicht    des Kol  bens;     Fig.    2 ist zum Teil eine Ansicht des  selben in     Fig.    1 von rechts gesehen, zum Teil  ein Schnitt;     Fig.    3 ist ein Längsschnitt  durch den Kolben;     Fig.    4 ein Schnitt nach  der Linie     4-4    von     Fig.    1;

       Fig.    5 ist ein  Schnitt     ;des    Kolbens durch die Versteifun  gen;     Fig.    6 zeigt ein Versteifungswerkstück;       Fig.    7 und 8 sind die entsprechenden An  sichten von zwei Varianten der Versteifung:

         Fig.    9     zeigt    -die     Versteifung,des    Kolbens ge  mäss     Fig.    1 bis 5, teilweise gebogen;     Fig.    10  ist ein     Schnitt    nach der Linie 10-10 von       Fig.    9, nachdem die Versteifung in die fer  tige Form gebogen ist;     Fig.    11 ist eine der       Fig.    9 entsprechende Ansicht einer weiteren  Versteifung;     Fig.    1.2 ist ein Schnitt nach ,der  Linie 12-12 von     Fig.    11, nachdem die Ver  steifung gebogen worden ist;

       Fig.    13 zeigt  eine weitere Versteifung, und     Fig.    14 ist ein  Schnitt     nach    der     Linie        14---14    von     Fig.    13,  nachdem das     Biegen    vollendet ist.      Der Kolben nach     Fig.    1 bis 5 ist vor  zugsweise aus Leichtmetall, zum Beispiel aus  einer Aluminiumlegierung, hergestellt.

   Er       besitzt    ein Kopfstück 22 mit Nuten für die       Kolbenringe    und eine Kolbenführung mit  einem     zylindrischen    Teil 25 und zungenför  migen Teilen 26 und 27, die vom Kopfstück       durch        einen    Spalt 28     getrennt        sind.    Verbin  dungsbrücken 23 mit Lagern 24 für den     Kol-          benzarpfen    verbinden das Kopfstück 22 mit  dem zylindrischen Teil 25 der Kolbenfüh  rung. Von deren kurbelseitigem Rand, un  gefähr in einer Flucht mit den     .Seitenkanten     des zungenförmigen Teils 27 gehen zwei  Schlitze 29 in diesen, die gegeneinander  laufen.  



  Die beiden zungenförmigen Teile 26 und  27 werden an ihren freien Enden durch plat  tenförmige Versteifungen 10     auseina.nder-          gehalten,    die parallel zur Kolbenase     auge-          ordnet    und in der Mitte in die Verbindungs  brücken 23 und an beiden Enden in .die     zun-          genfölmigen    Teile 26 und 27 der Kolben  führung eingegossen sind. Sie bestehen  zweckmässig aus einem Metall, zum Beispiel  Stahl, das sich gegenüber dem     Metall    des  Kolbens bei der     Erwärmung    wenig ausdehnt.

    Die Versteifungen 10 besitzen an der Längs  kante auf der     Kolbenbodenseite    einen Vor  sprung 11 (Fis. 9 und 10), auf der Kurbel  seite :eine halbkreisförmige Aussparung 12  für :den Kolbenzapfen und zwei so grosse Öff  nungen 13, dass der Steg 14 zwischen ihnen  und die     beiden        .Stege    15 und 1,6, welche die  beiden Seitenteile der Versteifungen verbin  den, verhältnismässig schmal sind. Die Ver  steifungen werden an ihren Enden 17 etwas  breiter und besitzen dort eine Öffnung 18,  welche mit dem zur Kolbenase parallelen  Rande     stabförmige    Stege 3.0 bildet.

   Die Öff  nung 18 ist näher an der Kurbelseite der  Versteifungen :angeordnet,     eo        -dass    der     Steg     19 schmäler ist     a11s    der Steg 20. Die     Endeu     :der Versteifungen sind von der Linie     C-D     (Fis. 9) gegeneinander und die     Vorsprüng#2     11 von der Linie<B>A</B>     -B    an     auswärts    gebo  gen. Die Versteifungen besitzen ein Paar  Öffnungen 21, mit welchen sie vor dem Gie-         ssen    des Kolbens auf Vorsprünge in der  Form gesteckt werden, wodurch die Verstel  lungen beim Giessen in ihrer Lage gehalten  werden.

   Die Form ist zweckmässig so ge  staltet, dass beim Giessen der Kolbenboden  unten ist und das Metall um     .die        Mitte    und  um die Enden der     Versteifungen    fliesst, aber  die Zwischenteile frei lässt. Hierbei werden  die     stabförmigen    Stege 14, 15, 16 und 30 im  Metall     verauk        ert.     



  Beim     Eintritt;    in die Form ist das heisse  Metall     -sehr    flüssig und da es in der Richtung  von unten nach oben     steigt,    fliesst es leicht  um den verhältnismässig breiten Steg 20  herum. Es kühlt sich aber sehr schnell ab,  so     Ja.ss    es, wenn es den Steg 19     erreicht,     schwer um diesen     berumfliessen    würde, wenn  dieser Steg nicht verhältnismässig schmal  wäre.  



  Beim Abkühlen des Kolbens nach     cl3ni          ,Giessen;    zieht sich     das    Giessmetall, zum Bei  spiel     Alminium,    mehr     zusammen    als die  Versteifungen,     und-    ist bestrebt, sich von  .den Seiten der Versteifung zu lösen. Da, es  aber die Stege 14, 15, 16 und 30 der     Ver-          s'teifung    umgibt.     wird    es aber daran ver  hindert.  



  Die     versehiedene    Zusammenziehung der  Kolbenführung und der Versteifungen nach  :dem Giessen bewirkt     iSpannungen;    :die Ver  steifungen leisten dem     Schrumpfen        J'er    Kol  benführung Widerstand, .so     dass    der Durch  messer N (Fis. 4) auf der     Kolbenbodenseite     der Kolbenführung nicht so viel abnimmt  wie der     Durchmesser        lYl    auf der Kurbelseite  der     Kolbenfübrung,    wodurch eine Verdre  hung des zylindrischen Teils dieser Führung  entsteht.  



  Nun werden     zuerst    die     Spälte    28     heraus-          gedreht,    welche die Enden der zungenförmi  gen Teile 26,     27,der    Kolbenführung von dem       Kopfstück    2,2 trennen, so     dass        dieses    frei  wird! und sich bei der Erhitzung während  des     ATbeiterns    ausdehnen kann, ohne !die       Führungsteile    26,

   27 zu     beinflussen.    Dann  wird die Mantelfläche der Kolbenführung  geschliffen und die Schlitze 29     geschnitfen          und    damit einige     Gnssspannungen    aufgeho-           ben.    Nun     federt    der     zylind'risähe    Teil der  Kolbenführung zwischen den Schlitzen<B>29</B>       auswärts    und erhöht etwas den Durchmesser  N der Kolbenführung, ,gleichzeitig federn  die Teile des zylindrischen     Führungsteilis    25,  die unter den     Kolbenzapfenlagern.    liegen,  nach innen,     wodurch    her Durchmesser M der  Kolbenführung abnimmt.

   Die Kolbenfüh  rung     ist    daher nach dem Abkühlen leicht  oval.  



  Der     beschriebene    Kolben arbeitet mit  Einem Minimum Reibung, da die Kolbenfüh  rung in der Flucht der Kolbenzapfenlager  las     notwendige        :Spiel    hat     unf-die    zungen  förmigen Teile der Kolbenführung verhält  nismässig lose im Zylinder sitzen.  



  Während des Arbeitens     dehnt    sich das  Kopfstück aus und bewirkt durch die Ver  bindungsbrücken, dass der     zylindrische    Teil  der Kolbenführung sich in der Richtung des       Durchmessers        ill    ausdehnt und in der Rich  tung     ödes    Durchmessers N etwas zusammen  zieht.  



  Aus     Fig.    5 ist ersichtlich, dass das     Gass-          metall    der Kolbenführung den Steg 30 am  Ende ,jeder Versteifung vollständig umgibt,  und     da.,    die neutralen Punkte der Verbin  dungen zwischen den Versteifungen und     cfen     Kolbenführungen in .die Linien     e-f    und       fj-lt,    fallen, die einen kleineren     Abstand    ha  ben als die Versteifungen selbst.

       Die    Wir  kung der Versteifungen     ist    aber umso klei  ner, je grösser dieser Abstand ist, und kann  so durch Ändern der Länge .der abgebogenen  Enden der Versteifungen beeinflusst werden,  ohne deren Abstand zu ändern.  



  Das in     Fig.    6     gezeigte        Versteifungs-          w        erkstück    besitzt in der     Mitte    drei runde  Löcher 31 zur     festen        Verbindung    der Ver  steifung mit der     Verbindungsbrücke.     



       Dass    in     Fig.    7 gezeigte     Werkstück        besitzt     an beiden Enden     T-förmige    Köpfe, welche  zum Teil durch Einschnitte     gebildet    werden,  die am Rande schmäler     sind        als    innen.  



  Das in     Fib.    8 dargestellte Versteifungs  werkstück hat die Gestalt eines Rahmens.  Die Längsseiten sind in der Mitte     ausge-          schnitten,        so,dass    schmale Stege     34    entstehen,    um welche beim Giessen ein     geschlossenes     Band von     Guss.metall    sich     bildet.    Die Vor  sprünge 35 verhindern die Versteifung an       Bewegungen    in .der     Verbindungsbrücke,    wäh  rend die Flächen 36 die     Versteifung    in der  Form halten.  



  Die Variante     nach        Fig.    11 und 12 be  sitzt an jedem Ende zwei Öffnungen 33.  



  Die     Variante    nach     Fig.    1'3 und 14 be  sitzt in der Mitte .drei     längliche        Öffnungen    32.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Tauchkolben, bei welchem ein Kolt'en- kopfstück mittelst Kolbenzapfenlager tra genden Verbindungsbrücken mit einer Kol benführung verbunden ist, welche zwischen den Kolbenzapfenlagern einander gegenüber zwei zungenförmige Teile aufweist, die durch zwei .

   plattenförmige Versteifungen auseinander gehalten werden, welche paraiHel zur Kolbenaxe angeordnet und in ,der Mitte in die Verbindungsbrücken eingegossen ,sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifun gen in der Mitte wenigstens einen Ausschnitt aufweisen, so dass. relativ schmale Verbin dungsstege zwischen den Seitenteilen gebil det werden. ÜNTERANSPRüCHE 1.

   Tauchkolben nach Patentanspruch mit Versteifungen, .die als rechteckige Rah men ausgebildet sind, dadurch gekenn zeichnet, dass mindestens eine Längs seite des Rahmens in der Mitte an einem Rand .so ausgeschnitten ist, dass ein schmaler Verbindungssteg gebildet wird.

   2. Tauchkolben nach Patentanspruch; da -durch gekennzeichnet, dass die Verstei fungen in,der Mitte zwei Öffnungen und einen schmalen Steg dazwischen be sitzen. 3. Tauchkolben nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Verstei fungen in der Mitte mehrere Öffnungen besitzen, so dass mindestens ein relativ schmaler Verbindungssteg zwischen den beiden Seitenteilen der Versteifungen ge bildet ist. 4.

   Tauchkolben nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, .class die Verstei fungen in der Mitte mehrere Öffnungen mit relativ schmalen Stegen dazwischen parallel zur Kolbenaxe besitzen. 5. Tauchkolben nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Verstei fungen an beiden Enden mit einem zur Kolbenaxe parallelen Stab in die zungen förmigen Teile der Kolbenführung ein gegossen sind. 6.

   Tauchkolben nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, da.ss die Verstei fungen an beiden Enden durch einen Einschnitt gebildete Köpfe besitzen, der am Rande schmäler ist als weiter innen, und mit diesen Köpfen in die zungen förmigen Teile der Kolbenführung ein- gegosisen sind. 7. Tauchkolben nach Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeich net, dass die Versteifungen an beiden Enden mit einem zur Kolbenaxe paral lelen Steg, gebildet durch eine Öffnung und einen zur Kolbenaxe parallelen Rand in die zungenförmigen Teile der Kolben führung eingegossen sind. B.

   Tauchkolben nach Patentanspruch und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeich net, Jass die Versteifungen an beiden Enden mit zwei T-förmigen Köpfen in die zungenförmigen Teile der Kolbenfüh rung eingegossen sind. 9. Tauchkolben nach Patentanspruch und Unieranspruch 5, dadurch gekennzeich net, @dass die in die zungenfömigen Teile ider Kolbenführung eingegossenen Enden ,der Versteifungen abgebogen sind. 10.

   Tauchkolben nach Patentanspruch und Unteransprüchen 5 und 7, dadurch ge kennzeichnet, da.ss die Versteifungen auf ,der Kurbelseite in der Mitte einen halb kreisförmigen Ausschnitt für den Kol- benzapfen besitzen, und dass die Öffnung an .den Enden der Versteifungen näher an der Kurbelseite angebracht ist. 11.

   Tauchkolben nach Patentanspruch, da- durch gekennzeichnet, dass ein von der Längskante auf der Kolbenbodenseite der Versteifungen vorspringender Teil a # 'b, gebogen ist. 12. Tauchkolben nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass Schlitze vom kurbelseitigen Rand eines zylindrischen Teils der Kolbenführung in den einen ihrer zungenförmigen Teile gehen.

   13. Tauchkolben nach Patentanspruch und Unteranspruch 12, dadurch gekennzeich net. dass nur zwei Schlitze vom kurbel- seitigen Rand eines zylindrischen Teils ,der Kolbenführung in einen ihrer zun genförmigen Teile gehen, und dass diese ,Schlitze gegeneinander zulaufen.

   14. Tauchkolben nach Patentanspruch und Cntera.nspuch 12, dadurch gekennzeich net, da.ss der Anfang der Schlitze im kurbelseitigen Rand der Kolbenführung ungefähr in einer Flucht mit den Seiten kanten ,des zungenförmigen Teils der Kolbenführung sind.