DE1165934B

DE1165934B - Anordnung eines Ringtraegers fuer die Verdichtungsringe bei Leichtmetallkolben fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1165934B
Application number: DESCH28961A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Werner Hundt
Original assignee: Karl Schmidt GmbH
Current assignee: Karl Schmidt GmbH
Priority date: 1960-12-24
Filing date: 1960-12-24
Publication date: 1964-03-19

Description

Anordnung eines Ringträgers für die Verdichtungsringe bei Leichtmetallkolben für Brennkraftmas.chinen Die. Erfindung bezieht sich auf die Anordnung eines Ringträgers für die Verdichtungsringe bei für Brennkraft,rnaschinen bestimmten geschmiedeten Leichtmetallkolben, bei welchen der Ringträger inzine vorgearbeitete Aussparung des Kolb.enrohlings eingefügt und anschließend eingepießt ist. Und zwar befaßt sich die Erfindung speziell -mit einer derartigen Anordnung des Ringträgers, bhei .welcher im Fertigzustand des Kolbens im Gebiet zwischen Ringträger und Kolbenbodenoberfläche eine Leichtmetallzone verbleibt, im Gegensatz zu solchen Kolben, bei welchen der Ringträger sich gänzlich bis zum Kolbenboden hinauf erstreckt.
Es ist bekannt, zum Einsetzen des ungeteilten Ringträgers den Kopf des Kolbenrohlings mit einer Ausnehmung zu versehen, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Ringes entspricht. Dieser gegenüber dem eigentlichen Kolbendurchmesser reduzierte Innendurchmesser der Ausnehmung reicht bis zum Kolbenboden bzw. sogar noch beträchtlich darüber hinaus, da nämlich beim Rohling, über den Kolbenboden hinausragend, ein kranzartiger Vorsprung stehengelassen worden ist, welcher beim Einpreßvorgang des Ringträgers um 90' umgeschmiedet wird und den Ringträger im Fertigzustand von oben her festhält. Auf diese Weise entsteht zwischen Ringträger und Kolbenboden die eingangs genannte Leichtmetallzone (Feuersteg aus Leichtmetall).
Es hat sich gezeigt, daß diese Lösung noch verbesserungsbedürftig ist. Es besteht insbesondere die Aufgabe, bestimmte Nachteile des umgeschmiedeten kranzartigen Vorsprunges zu vermeiden, dessen Verlauf der Preßfasem infolge des genannten Umpressens um 90' nicht mit dem eigentlichen Verlauf der Preßfasern im Preßrohling übereinstimmt, wie er durch die erstmalige Knetverformung des letzteren entstanden ist.
Weiterhin besteht die Aufgabe, die in den Rohling einzuarbeitende Aussparung als Nut, nicht als Absparung auszubilden. Es wird hiermit auf eine Einsparung von Zerspanungsarbeit abgezielt, und es braucht die zwischen Ringträger und Kolbenboden vorhandene Leichtmetallzone nicht - wie z. B. bei der eingangs beschriebenen Lösung - abgedreht zu werden. Es bedingt diese Nut allerdings entweder die Verwendung eines mehrteiligen, also aus Ringsektoren zusammengesetzten Ringträgers, oder aber es muß der Ringträger federnd-über die im Durchmesser stärkere Kopfzone des Rohlings übergestreift werden.
Es besteht weiterhin die Aufgabe, axiale Einschnitte, Nuten, Durchbrechungen od. dgl. des Ringträgers für die Verankerung im Kolbenmaterial auszunutzen.
Die Erfindung besteht darin, daß der in Ringsektoren unterteilte oder durch Schlitzung aufweitbar gemachte oder einstückig expanderartig ausgebildete sowie mit axialen Einschnitten oder axialen Nuten oder sonstigen axialen Durchbrechungen ausgestattete Ringträger in einer Umfangsnut liegt, die im Abstand von der Kolbenbodenoberfläche, d. h. unter Stehenlassen (zwischen Kolbenbodenoberfläche und Nut) einer Leichtmetallzone größeren Außen- als Nutinnendurchmessers in den Kolbenkopfmantel eingearbeitet ist, wobei die genannten axialen Durchbrechungen vom beim Einpressen des Ringträgers in diese hineinverdrängten Leichtmetallwerkstoff ausgefüllt sind.
Der Hauptvorteil der Erfindung besteht darin, daß der Verlauf der Preßfasern im Gebiet des oberen, äußeren Kolbenrandes und bei dem Verankerungsmaterial in den Durchbrechungen des Ringträgers demjenigen Verlauf der Preßfasern entspricht, wie er durch die erstmalige Knetverformung des Preßrohlings entstanden ist. Es ergibt sich hierdurch eine hohe Sicherheit der neuen Ringträgeranordnung gegen ein Lockerwerden der Ringträgerteile.
Die Abbildung dient zur, Veranschaulichung der erfindungsgemäßen Anordnung. Sie stellt einen Axialschnitt in der Längsrichtung durch den Kolben dar.
Ein Preßrohling a für einen Aluminiumkolben zur Ausrüstung in Brennkraftmaschinen weist einen in einer vorgearbeiteten Nut am Kolbenkopfumfang untergebrachten Ringträger b auf. Vorteilhaft ist es, den Boden des Rohlings muldenartig auszuarbeiten oder den Boden des Gesenkes so auszubilden, daß auf der Bodenaußenseite ein Ring d entsteht, dessen Breite etwa der des Ringträgers entspricht. Um den Ringträger betriebssicher festzuhalten, wird der Preßrohling in ein Gesenk c eingesetzt und einen weiteren Preßvorgang mittels eines Preßstempels e unterworfen. Dabei tritt eine Fließbewegung vorwiegend nur in die axialen Durchbrechungen f des Ringträgers b hinein auf, während der Verlauf der Preßfasem im Preßrohling, wie er durch die erstmalige Knetverformung entstanden ist, im wesentlichen verbleibt. Die an der Bodenaußenseite des Preßrohlings vorgesehene ringartige Erhöhung d wird beim Einpreßvorgang des Ringes b verflacht; ihr Volumen entspricht ganz oder teilweise dem des in die Durchbrechungen f hineinverdrängten Leichtmetallwerkstoffes.
Der Ringträger b ist nach beendigtem zweitem Preßvorgang allseitig mit Ausnahme seiner offenen Umfangsseite vom Kolbenwerkstoff umpreßt und damit einwandfrei in seiner Lage festgehalten.
Es versteht sich, daß die Ausbildung des Ringträgers kräftig genug sein muß, um die während des Schmiedevorganges auftretenden Kräfte ohne große Gestaltsänderung zu ertragen.

Claims

Patentanspräche: 1. Anordnung eines Ringträgers für die Verdichtungsringe bei für Brennkraftmaschinen bestimmten geschmiedeten Leichtmetallkolben, bei welchen der Ringträger in eine vorgearbeitete Aussparung des Kolbenrohlings eingefügt und anschließend eingepreßt ist und wobei im Fertigzustand des Kolbens im Gebiet zwischen Ringträger und Kolbenbodenoberfläche eine Leichtmetallzone verbleibt, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der in Ringsektoren unterteilte oder durch Schlitzung aufweitbar gemachte oder einstückig expanderartig ausgebildete sowie mit #kialeir Eins#Imitten oder axialen Nuten oder sonstigen axialen Durchbrechungen (f) ausgestattete Ringträger (b) in einer Umfangsnut liegt, die im Abstand von der Kolbenbodenoberfläche in den Kolbenkopfmantel eingearbeitet ist, wobei die genannten axialen Durchbrechungen (f) vom beim Einpressen des Ringträgers in diese hineinverdrängten Leichtinetallwerkstoff ausgefüllt sind.
2. Verfahren zur Herstellung eines Ringträgerkolbens der im Ansprach 1 bezeichneten Art, dadurch gekennzeichnet, daß man an der Bodenaußenseite des Preßrohlings eine ringartige Erhöhung (d) vorsieht, welche beim Einpreßvorgang des Ringes (b) verflacht wird und deren Volumen dem des in die Durchbrechungen (1) hineinverdrängten Leichtmetallwerkstoffes ganz oder teilweise entspricht. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1217 434.