Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11564
.pdf
i к цилиндрической форме, показанной на рис.
1
и 5. Крайне важно, чтобы перед склеиванием заклепками он подвергся прокатке, в результате чего он будет
иметь тенденцию к изгибанию или деформации в одном направлении.
В данном варианте исполнения цилиндрическая часть снабжена с обеих сторон с внутренней стороны
потайными канавками 12 вместо полос или брусков 2, которые служат для размещения краев нижней и
крышки элементов 5; нижняя и крышка элементов 5, после установки в упаковочный ящик, могут быть
закреплены с помощью клейкой бумаги 13 или подобного материала.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_407478.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=407478&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB407478A
[]
: N-i 3 'j-Bal A
1
i 7 S -
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
407,478 Даты проведения конвенции (Германия): 11 декабря 1931 г.
24 декабря 1931 г.
17 ноября 1932 г.
Соответствующие заявки в Соединенном Королевстве № 34,929/32 1 № 34,930/32 № 34,931/32 J от 9 декабря
1932 г. (Одна полная спецификация)
(Слева) Принято к публикации: 22 марта 1934 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования поршней для двигателей внутреннего сгорания или относящиеся к ним.
Я, КА Ии Л Фитин Дничи ВАГН Эу, гражданин Германии, проживающий по адресу: Обер Биркенвальдштрассе,
86, Штутгарт, Германия, действующий от своего имени и в качестве правопреемника Джозефа Клиувра,
настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к поршням из легких металлов, состоящим из сплавов алюминия или
магния, в частности, предназначенным для двигателей внутреннего сгорания, имеющим стальные усиления,
предусмотренные в юбке поршня.
Поршни из лёгкого металла со стальными усилениями уже известны. До настоящего времени стальные
усиления обычно состояли из закрытых, жёстких стальных колец, которые отливались в лёгкий металл
корпуса поршня и составляли часть рабочей поверхности поршня. Отлитые жёсткие стальные кольца, из-за
дифференциального сжатия поршня при охлаждении, не плотно заключены в лёгкий металл, и образуются
зазоры, которые позволяют беспрепятственное внешнее расширение юбки поршня из лёгкого металла при
нагреве. Чтобы предотвратить заклинивание поршня, необходимо сделать диаметр юбки поршня, состоящего
из лёгкого металла, меньше диаметра стальных колец в два раза больше величины кольцевого зазора между
стальными кольцами и окружающей их стенкой из лёгкого металла. В течение определённого периода работы
движение поршня, соответственно, осуществляется только отлитыми стальными кольцами, в то время как
большая часть юбки поршня, состоящей из лёгкого металла, не соприкасается со стенкой цилиндра. Поэтому
стук поршня неизбежен даже после незначительного износа. Рабочая поверхность стальных колец.
43 Аналогичные недостатки существуют и в других известных поршнях из легких металлов, в которых зажатые
жесткие стальные кольца не доходят до внешней стороны юбки поршня, а полностью вмонтированы во
внутреннюю часть юбки из легкого металла. В этом случае юбка поршня, снабженная несколькими
продольными прорезями, идущими к выходному отверстию поршня, может, благодаря зазорам,
образующимся при охлаждении между стальными кольцами и окружающей их стенкой из легкого металла,
беспрепятственно расширяться при нагреве, так что зазор между цилиндром и юбкой поршня должен быть
особенно большим, и, следовательно, поршень ударяется или, скорее, часто подвергается опасным
изменениям формы.
Целью изобретения является предотвращение образования зазоров, которые возникают в известных поршнях
из легких металлов между литыми стальными кольцами и юбкой из легкого металла вследствие
дифференциального сжатия при охлаждении.
Таким образом, обеспечивается беспрепятственное расширение юбки поршня из легкого металла при
нагреве, а также конструирование и расположение стальных усилений таким образом, чтобы зазор между
юбкой поршня и цилиндром оставался неизменным или практически неизменным при всех рабочих
температурах по всей длине юбки поршня, и чтобы минимальный зазор между обшивкой поршня и цилиндром
оставался особенно малым. Это достигается в соответствии с изобретением путем преобразования частично
или полностью прерывистых стальных колец или полос в непрерывную или практически жесткую замкнутую
кольцевую форму только после охлаждения поршня, например, путем сварки или твердой пайки пазов,
которые проходят полностью или частично поперек кольца. Подробнее: разрезные стальные кольца в
нагретом состоянии, если это необходимо, в соответствии с данным изобретением могут быть запрессованы в
кольцевые канавки на рабочей поверхности упругой юбки поршня после охлаждения поршня и затем
неразрывно соединены на концах под давлением, например, сваркой, для образования замкнутых жестких
колец, так что стальные кольца прочно охватывают... 407,478. В юбке поршня не образуются зазоры между
стальными кольцами и юбкой из легкого металла, и юбка из легкого металла при нагреве может расширяться
только до той степени, которая допускается расширением самих стальных колец. Стальные кольца или ленты
предпочтительно изготавливаются из стали, которая имеет приблизительно такой же или несколько меньший
коэффициент теплового расширения, чем цилиндр, и при желании могут быть отпущены до или после
операции запрессовки для получения большей прочности и хороших рабочих характеристик. Конструкция и
расположение стальных колец позволяют изготавливать поршни не только методом литья в постоянные
формы, но и методом горячего прессования, а также с успехом использовать в качестве материала для
поршней магниевые сплавы, обладающие сравнительно низкой твердостью и износостойкостью, такие как
Elektron, которые до сих пор казались едва ли пригодными в качестве материала для поршней.
Однако, прежде всего, преимущество изобретения заключается в том, что новый поршень из легкого металла
может иметь особенно малый зазор в цилиндре без чрезмерного трения. Кроме того, предотвращается
заедание и любые удары поршня о цилиндр. Поскольку стальные кольца, которые затем привариваются для
образования жестких колец, регулируют тепловое расширение юбки поршня по всей ее длине за счет
отсутствия какого-либо люфта в юбке поршня, стальные кольца согласно изобретению после их установки
могут быть обработаны механически, например, токарным способом, до того же диаметра, что и юбка поршня,
и, кроме того, корпус поршня может быть обработан после того, как пазы в кольцах будут закрыты сваркой или
твердой пайкой.
Вместо стальных армирующих элементов в виде прерывистых колец или полос, запрессовываемых в
кольцевые канавки после охлаждения отливки поршня и затем неразрывно соединенных на концах под
давлением для образования жесткого кольца, чтобы избежать неизбежных до сих пор зазоров между
стальными армирующими элементами и юбкой из легкого металла из-за дифференциального сжатия, тот же
эффект может быть достигнут в соответствии с изобретением и с помощью литых стальных колец, если литые
стальные кольца состоят из нескольких частей или сделаны упругими с помощью одного или нескольких
надрезов или тому подобного, и стальные кольца преобразуются в жесткую форму только после охлаждения
поршня, например, путем сварки зазоров или щелей. Благодаря многокомпонентной или щелевой конструкции
литых стальных колец и, как следствие, упругости или гибкости во время сжатия, кольца адаптируются к
сжатию поршня из легкого металла при охлаждении, а затем после сварки прочно встраиваются в легкий
металл без какого-либо люфта как в холодном, так и в охлажденном состоянии. поршня аналогично стальным
лентам, которые под номером 70 последовательно запрессовываются в кольцевые канавки.
Для компенсации теплового расширения, вызванного нагревом юбки поршня в результате движения стальных
полос или колец, встроенных в легкий металл, юбка поршня, согласно изобретению, выполнена таким
образом, чтобы быть упругой за счет наличия в ней одного или нескольких продольных желобообразных
углублений или выемок с упругими стенками. Расширение и сжатие юбки поршня происходит таким образом
не в радиальном, а в периферийном направлении юбки поршня, при этом гибкие стенки желобообразных
углублений или выемок изменяют свою форму или положение в соответствии с расширением или сжатием.
Упругость стенок желобообразных углублений или выемок обеспечивается узкими продольными щелями,
которые, однако, предпочтительно предусмотрены только в тех частях юбки поршня, которые расположены
между стальными кольцами.
Изобретение более подробно описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показаны два
примера конструкции изобретения, в которых: на рисунках 1-2 показана форма конструкции, в которой
стальные ленты последовательно вдавливаются в кольцевые канавки в юбке поршня из легкого металла.
На рисунке 1 представлен продольный разрез легкометаллического поршня 105 в поперечном направлении к
подшипнику поршневого пальца.
На рисунке 2 представлен продольный разрез поршня из легкого металла через подшипник поршневого
пальца.
На рисунке % представлено поперечное сечение поршня 11 O, частично выполненное по линии A-B рисунка 1,
а частично по линии C-D рисунка 1.
На рисунках с 4 по 10 показано применение изобретения к поршню из легкого металла, имеющему 115 литых
стальных колец, и на этих рисунках на рисунке 4 представлен продольный разрез поршня из легкого металла,
перпендикулярный подшипнику поршневого пальца.
На рисунке 5 представлен продольный разрез 120 подшипника поршневого пальца.
На рисунке 6 представлен вид сверху варианта конструкции стального кольца, прилегающего к подшипнику
поршневого пальца, имеющего два паза, которые не проходят насквозь через кольцо 125 перед запрессовкой.
На рисунке 7 отдельно показана конструкция стального кольца, прилегающего к открытому концу поршня, в
проекции сверху и в разрезе по линии E-F 130 407,478. На рисунке 8 показан вид сверху стального кольца,
аналогичного рисунку 6, но имеющего только один сквозной паз.
На рисунке 9 показано стальное кольцо с двумя сквозными пазами.
Рисунок 10 — поперечное сечение поршня из легкого металла с литым стальным кольцом, соответствующим
рисунку 9, после закрытия зазоров.
В двух примерах конструкции головка поршня а, изготовленная из сплава алюминия или магния, соединена с
юбкой поршня b просто перемычками c, которые несут подшипники dl для поршневого пальца, в то время как
головка и юбка в остальных частях разделены друг от друга пазами f. Согласно изобретению, разделенные
стальные полосы g и h, при необходимости в нагретом состоянии, запрессовываются, согласно рисункам 1-3,
в кольцевые канавки на поверхности юбки поршня после того, как последняя, отлитая или подвергнутая
горячему прессованию, холодному и предварительному механическому обработке, а затем неразрывно
соединяются на концах под давлением, например, электросваркой или другим подходящим способом, так что
исключается любое зазор между стальными полосами и легким металлом юбки, и последняя может
расширяться наружу только вместе со стальными кольцами 9 и h и в той же степени. Разница между
коэффициентом теплового расширения материала юбки поршня и колец и ограничение радиального
расширения юбки стальными кольцами g и h компенсируются, поскольку Благодаря упругости юбки поршня.
Для этой цели юбка поршня согласно изобретению имеет продольные желобообразные углубления или
выемки e, которые в показанном примере конструкции предусмотрены в четырех местах и проходят от
открытого конца поршня мимо подшипника поршневого пальца r до пазов f, которые отделяют головку a от
юбки b. Стенки i, образующие выемки c, могут быть плоскими или даже волнистыми. Расширение и сжатие
юбки поршня b в этом случае происходит не радиально к оси цилиндра, а в направлении линии G-U на
рисунке 3, при этом стенки i выемок e соответственно изменяют свою форму и положение. Между стальными
полосами sg и -A стенки i, согласно изобретению, снабжены узкими продольными щелями k, так что
изменение формы стенок i X за счет теплового расширения происходит только в местах 1.
Стальные полосы qf и h, после запрессовки в кольцевые канавки и последующего соединения их концов,
согласно изобретению, обтачиваются до того же диаметра, что и юбка поршня b. Нижняя стальная полоса h
может, согласно изобретению, и как показано на чертеже, выступать за открытый край поршня, служа в
качестве центрирующей кромки при обработке, в то время как верхняя стальная полоса предпочтительно
образует нижний край паза f, отделяющего головку поршня 7G от юбки.
По обеим сторонам перемычек c, соединяющих головку поршня a с юбкой b, согласно изобретению,
предусмотрены усиливающие ребра m, предпочтительно внутри юбки поршня 7 и простирающиеся по всей ее
длине, причем в этом случае ребра образованы одной стенкой желобообразного углубления c. Таким
образом, напряжения распределяются по всему поршню, так что 8 предотвращаются локальные чрезмерные
деформации и разрушения. Кроме того, ребра m предотвращают изгиб или деформацию головки поршня и
обеспечивают особенно эффективную передачу тепла от 8 головки поршня, так что температура 5 головки
поршня a остается сравнительно низкой.
Стальные кольца g' и h', отлитые в легкометаллическом поршне согласно рисункам 4-10, имеют один или
несколько пазов o, проходящих полностью или частично через кольцо, которые в процессе сжатия позволяют
стальным кольцам сжиматься в соответствии со сжатием юбки из легкого металла b и, таким образом,
обеспечивают, аналогично стальным лентам, впоследствии запрессованным в кольцевые канавки в холодном
поршне согласно рисункам 1-3, прочное встраивание стальных колец в легкий металл без какого-либо люфта.
Пазы o, ширина которых должна соответствовать величине сжатия, ограничены, согласно рисункам 6 и 7,
узкими перегородками p, которые обеспечивают стальным кольцам достаточную когезию и одновременно
предотвращают проникновение жидкого металла в пазы во время процесса литья. Пазы o формируются,
согласно рисункам 8-10, таким образом, чтобы проходить насквозь через кольцо, так что стальные кольца При
желании могут состоять (рис. 9) из нескольких совершенно отдельных частей.
После охлаждения отливки и предварительной механической обработки поршня пазы o неразрывно
закрываются сваркой 115 или иным подходящим способом, как показано швами X на рисунке 10.
Стальные кольца q' и h' снабжены выступающими внутрь выступами или лепестками t и выступающими
наружу в определенной степени выступами v', которые служат для закрытия углублений e, расположенных
концентрично с юбкой поршня b для обеспечения расширения, и в примерах конструкции, показанных на
рисунках 4, 5 и 10, полностью находятся внутри юбки из легкого металла b U, за исключением частей t.
В стальных кольцах, изображенных на чертежах в виде практически прямоугольного сечения, их широкие
стороны (130 407 478), согласно изобретению, расположены поперечно рабочей поверхности юбки поршня.
Стальное кольцо h', прилегающее к открытому концу поршня, имеет прямоугольные полосы ii на внутренней
стороне в частях, расположенных практически параллельно подшипнику поршневого пальца d, в то время как
стальное кольцо g', прилегающее к подшипнику поршневого пальца d, снабжено 10 расширениями в
диаметрально противоположных местах, соответствующих направлению подшипниковых выступов, которые
содержат отверстия u для перемычек c, соединяющих головку поршня с юбкой b.
Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и то, каким образом оно предназначено...
Соседние файлы в папке патенты