Verfahren zur Herstellung gepresster Motorkolben, insbesondere für Flugmotoren. Die Betriebssicherheit hochbeanspruchter und vielfach überbelasteter Motoren ist zu einem wesentlichen Teil von der Bewährung der Motorkolben abhängig. Es ist bekannt, welchen vielseitigen Druck- und Wärme beanspruchungen die Motorkolben ausgesetzt sind, und man ist deshalb dazu übergegan gen, insbesondere für Flugmotoren gepresste Kolben zu verwenden, da deren Gefüge so wohl bezüglich der Festigkeitseigenschaften als auch in Hinsicht auf den Wärmefluss we sentlich günstigere Ergebnisse gewährleistet als das gegossener Kolben.
Nun ergeben sich bei der Gestaltung solcher hochbean spruchter Motorkolben durch die Notwendig keit, im Bereiche oder unterhalb der Bolzen naben Ölabstreifringe einzusetzen und wo möglich zusätzlich noch eine Verstärkung des offenen Kolbenrandes vorzunehmen, Bauformen, bei denen die innere Mantelwan dung nicht flach verläuft, sondern ringwulst artige Vorsprünge und entsprechende Hinter schneidungen aufweist. Bisher wurden Mo- torkolben, die Ringwulste dieser Art an der innern Mantelwandung bedingen, in der Weise hergestellt, dass ein Rohling mit sehr starken Mantelwandungen vorgepresst und die endgültige Gebrauchsform durch Ausfräsun- gen innerhalb des Kolbens erreicht wurde.
Um das Gewicht des Kolbens-herabzusetzen, mussten auch aussen im Bereich der Bolzen naben sogenannte Freiflächen herausgefräst werden, da die Ausfräsungen im Innern des Kolbens wegen der Fräserform und des Frä serkopfes nicht ganz bis an die Bolzennaben herangeführt werden können.
Die in die Mantelverdickung eingesto chenen Ringnuten für den Ölabstreifring er geben aber mehrere empfindliche Nachteile. Bei dem in jedem Längsschnitt in achsialer Richtung gehenden Faserverlauf ergeben sich an den Nutenflanken Wärmestauungen. Als Ursache dafür ist die Tatsache anzusehen, dass der Wärmefluss jeweils in Faserrichtung erfolgt.
Ferner müssen die Abmessungen des den Grund der Ringnute darstellenden innern Ringwulstes stärker gehalten werden, weil auch an der Stelle des gefährlichen Quer schnittes der längsgerichtete Faserverlauf ein "Zu-Bruch-Gehen" des Kolbens an dieser Stelle begünstigt, indem der Faserverlauf unterbrochen ist. Die Verstärkung der Wan dungen ist jedoch unerwünscht wegen der damit verbundenen Gewichtserhöhung.
Die Erfindung macht es sich nun zur Aufgabe, die Herstellung eines bei Höchst beanspruchungen bruchsicheren und einen ungehemmten Wärmefluss -gewährleistenden Kolbens zu ermöglichen und dabei die Wandstärken des Presslings in dem für den Fertigkolben gewünschten Ausmass zu halten und jegliches Nachfräsen von Hinterschnei- dungen unnötig zu machen, wobei sich vor teilhafterweise eine wesentliche Gewichts erleichterung gegenüber den gefrästen Kol ben ergibt.
Das erfindungsgemässe Verfahren zeich net sich dadurch aus, dass zunächst ein Kol benrohling vorgepresst wird, dessen bis auf die Nabenzonen flachen Wandungen ein Län genübermass aufweisen, und dass in einem zweiten Pressgang unter Verwendung eines mehrteiligen Kernes, der eine den Ringwulst formende Aussparung besitzt, das Fertig pressen unter Bildung des innern Ring wulstes erfolgt.
Bei diesem Herstellungsver fahren ergibt sich ein im wesentlichen der innern Mantelfläche folgender Faserverlauf, so dass auch nach dem Einstechen der Öl- ringnute einerseits der Wärmefluss um diese Nute herum gesichert und anderseits eine er hebliche Steigerung der Widerstandsfähig keit des gefährlichen Querschnittes in der Ebene des Nutengrundes gewährleistet ist. So vermeidet man durch die Unterteilung des Pressverfahrens nicht nur die bei den bisher üblichen gepressten Kolben noch bestehenden Nachteile, sondern erspart grossen Material und Zeitaufwand durch Vermeidung jeg licher Hinterfräsungen.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass im Innern des Kolbens die Niederschläge von Ölkohle hintangehalten werden, weil die Erfahrung gezeigt hat, dass bearbeitete Stellen besonders anfällig für Öhlkohlebildungen sind.
Es ist für bestimmte Kolbentypen vor teilhaft, wenn ausser dem durch die im Be reiche oder unterhalb der Bolzennaben vor gesehene Ölringnute bedingten Ringwulst am offenen Kolbenrand noch eine Verstärkungs ringrippe angeordnet wird. Es ist bekannt, an dem vorgegossenen Kolbenrohling der artige Ringrippen durch Umbördeln wäh rend eines Stauchvorganges herzustellen. Es ist hier ohne weiteres möglich, diese Ring rippe in einem Arbeitsgang mit dem Ring wulst herzustellen, derart, dass bei geeigneter Kernform im zweiten Pressgang sowohl der Ringwulst als auch die Ringrippe am Kolben rand nachgepresst werden.
In der Zeichnung ist der Erfindungs- gegenstand im Vergleich zur bekannten Aus- führungsform beispielsweise veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt in schaubildlicher Darstel lung einen bekannten gepressten Flugmotor- Icolben, bei welchem die nach innen ragenden Vorsprünge durch Hinterfräsen hergestellt sind.
Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäss her gestellten Kolbenrohling im Längsschnitt mit unterhalb der Bolzennaben vorgesehenem Ringwulst und<B>,</B> , einer Ringverstärkung am offenen Kolbenrande.
Fig. 3 zeigt in grösserem Massstab einen teilweisen Längsschnitt durch den Kolben mantel des bekannten Kolbens nach Fig. 1: Fig. 4 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch den Mantel des Kolbens nach Fig. 2 in grösserem Massstab, wobei der sich bei dem erfindungsgemässen Verfahren ergebende Fa serverlauf eingezeichnet ist.
Der mit 1 bezeichnete Kolben bekannter Ausführung ist innerhalb der sich zwischen den Bolzennaben 2 erstreckenden Mantel teile 3 mit Ausfräsungen 4 versehen, die jedoch wegen des Fräsers und der Fräser- festhaltemittel nicht bis an die Nabenseiten- flächen 5 herangeführt werden können. Durch die Ausfräsungen 4 entsteht an der Innenfläche der Ringwulst 6, der notwendig ist, um in der Aussenfläche eine Ölringnute ? anbringen zu können.
Die Forderung nach Gewichtsverringerung zwingt dazu, am äussern Umfange des Kolbens im Bereiche der Bolzennaben weitere Ausfräsungen 8 vor zusehen. ' Demgegenüber besitzt der fertiggepresste Kolbenrohling nach Fig. 2 neben dem Ring wulst 6 auch noch eine Verstärkungsrippe 9 am offenen Kolbenrand, ohne dass ein Hin terfräsen der Kolbeninnenfläche vorgenom men wäre.
In Fig. 3 ist in strichpunktierten Linien angedeutet, wie sich die Mantelwandung bei den bisher bekannten gepressten Kolben nach dem Pressen darstellt und wie der Faserver lauf in bezug auf die Stelle an der wulst artigen Verstärkung ist. Auch in Fig. 4 zeigt die strichpunktierte Linie den Kolbenmantel nach dem ersten Pressgang, also mit Längen übermass, während die ununterbrochenen Li nien für den fertigen Rohling gelten. Der Faserverlauf ist im Gegensatz zu Fig. 3 völlig der endgültigen Form angepasst, was insbesondere in bezug auf den gefährlichen Querschnitt nach Linie A-A und hinsicht lich eines ununterbrochenen Wärmeflusses wichtig ist.