CH371663A - Verfahren zum Herstellen von Leichtmetallkolben mit in deren Wandungen vorgesehenen Kühlmittelkanälen - Google Patents

Description

  Verfahren zum Herstellen von     Leichtmetallkolben        mit    in deren Wandungen  vorgesehenen Kühlmittelkanälen    Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur  Herstellung von     Leichtmetallkolben    mit in deren       Wandungen,    z. B. im Boden und in der Ringzone, vor  gesehenen Kanälen     zum    Durchleiten eines Kühlmit  tels, z. B. von! Schmieröl. Es liegt ihr die Aufgabe       zugrunde,    derartige Kolben auf einfache Art in     ein-          stückiger    Ausführung so herzustellen, dass die Kanäle  allseitig von Leichtmetallwänden begrenzt sind.  



  Es ist bereits     bekannt,        Leichtmetallkolben    mit  überwiegend von Leichtmetall begrenzten ringförmi  gen Kühlmittelkanälen derart herzustellen, dass von  einem     geschmiedeten    Kolbenrohling ausgegangen  wird, welcher eine einseitig offene, sich nach der Öff  nung erweiternde Nut enthält, dass man in den erwei  terten; Teil dieser Ringnut einen Verschlussring, z. B.  aus Kupfer, einlegt und hierauf :den     ausserhalb    des  Verschlussringes freigebliebenen Raum der Nut mit  tels durch Auftragschweissung eingebrachtem Leicht  metall ausfüllt. Dabei ist es besonders     vorteilhaft,    ge  mäss dem schweiz. Patent Nr. 352529 der Anmelderin  einen Verschlussring mit einem kantenfreien, z. B.

    elliptischen Querschnitt zu     verwenden    und die Auf  tragschweissung so     vorzunehmen,    dass das ein  gebrachte     Leichtmetall    nur     mit    den ausserhalb des  Verschlussringes befindlichen Wandteilen der Nut,  nicht aber auch mit dem Verschlussring verschweisst.  Man erhält dann ein Werkstück mit einem geschlosse  nen Kühlmittelkanal, dessen Begrenzungen frei von  Ecken und scharfen     Kanten    sind', von denen gegebe  nenfalls     Spannungsrisse    ausgehen können.     Innerhalb     dieses Kanals bleibt aber der eine seiner     Wände    bil  dende Verschlussring als Fremdkörper liegen, der  unter Umständen störend sein kann.

   Insbesondere  kann durch den: Verschlussring der Wärmeübergang  vom     Kolbenwerkstoff    zu dem im Kanal     enthaltenen            Kühlmittel        verschlechtert    werden,     und    es     kann      wenn der Verschlussring .aus einem spezifisch schwe  reren Werkstoff gebildet ist - auch die Gefahr beste  hen, dass er sich unter dem Einfluss der beim Hin  und Hergehen des Kolbens auftretenden Massenkräfte  lockert und freischlägt und dadurch die Barüberlie  gende Schweissnaht gefährdet.  



  Erfindungsgemäss     werden        diese,    Nachteile dadurch  vermieden, dass zunächst ein Vorwerkstück hergestellt  wird.,     in        Sem        die        im    fertigen Kolben zu bildenden  Kanäle     ganz    oder teilweise durch Einlagen aus     einem     Werkstück     ausgefüllt        sind,    der in einem den     Kolben-          werkstoff    nicht     angreifenden        Mittel        löslich    ist,

   und  dass hierauf die Einlagen durch Einführung des Lö  sungsmittels herausgelöst werden.  



  Ein     Ausführungsbeispiel    des     Verfahrens.    nach der  Erfindung ist anhand der     beiliegenden        Zeichnung    er  läutert, in     welcher        ein.    Schnitt durch den Kolbenroh  ling während einer Phase des Verfahrens     .dargestellt     ist.  



  In den     Kolbenrohling    1 ist     durch        Ausdrehen        eine     Nut 2 eingearbeitet, die durch einen Verschlussring 3  abgeschlossen wird. Der darüber befindliche weitere  Teil     der    Nut 2     äst        durch    Einbringen einer dem Kot       benwerkstoff        ähnlichen        Legierung    nach dem     Auftrag-          schweissverfahTen        ausgefüllt.    Die     Auftragschweissung     ist in der     Zeichnung        

  mit    4     bezeichnet.    Nach Abschluss  dieser     Verfahrensschritte    wird der     Kolbenrohling    wie  üblich fertig     bearbeitet,    wobei in     bekannter    Weise  auch     Zu-    und     A'bflussbohrungen        für    das     Kühlmittel     angebracht werden, das :durch den nunmehr     in    der  abgedeckten Nut 2 gebildeten     Ringkanal    5 geleitet  werden soll.

   Diese     in    der Zeichnung nicht     dargestell-          ten        Bohrungen    werden nun dazu, benützt, um das       Lösungsmittel    durch den Kanal 5 zu leiten, wobei der      Verschlussring 3 herausgelöst wird und der Kanal 5       nunmehr    nur     noch    vom     Kolbenwerkstoff    und von der  Auftragschweissung 4, also ausschliesslich von Leicht  metallteilen begrenzt ist.  



  Beispielsweise kann der Verschlussring 3 aus Kup  fer bestehen. In diesem Falle     kann        als        Lösungsmittel     konzentrierte Salpetersäure dienen, die Kupfer stark  angreift, während die üblichen Kolbenaluminiumlegie  rungen in konzentrierter Salpetersäure praktisch un  löslich     sind,    das heisst in der zur     Auflösung    der Kup  ferringe     benötigten    Zeit nicht merklich angegriffen  werden.  



  Als     Lösungsmittel    kommen ferner auch     konzen-          trierte    Schwefelsäure und     konzentrierte        Salzsäure    in  Betracht, die ebenfalls die üblichen Kolbenbaustoffe       kaum        angreifen,    während anderseits in:     konzentrierter          Salzsäure    z. B. Silber und in     konzentrierter    Schwefel  säure z. B.     hochlegierte        Chromstähle        leicht    lösbar  sind und daher als Werkstoffe für Verschlussringe in  Betracht kommen.  



       Ähnliche    Probleme     können    auch auftreten, wenn  man Kühlölkanäle oder -ähnliche Hohlräume in ge  gossenen     Leichtmetallkolben    bilden     will.    Hier besteht  zwar die     Möglichkeit,    mit zerstörbaren     Kernen    zu  arbeiten, die beim Herstellen     geschmiedeter    Kolben  nach dem vorstehend beschriebenen Verfahrendes  halb     nicht    gegeben ist, weil     die    üblichen zerstörbaren  Kernmassen der Schweissflamme nicht standhalten.

    Häufig macht aber die restlose     Entfernung    der Kerne  wegen der     verwickelten        Gestalt    der durch diese     aus-          gefüllten        Kühlkanäle        Schwierigkeiten.    Man zieht es  deshalb in der Regel vor, die     gewünschten        Hohlräume          durch        Eingiessen    von Rohren oder dergleichen aus       höher        schmelzenden    Metallen zu bilden,

   die jedoch  ebenso wie die oben beschriebenen Abdeckringe den  Wärmeübergang     verschlechtern    und     gegebenenfalls     dazu neigen, sich     loszuschlagen.    Nach vorliegendem  Verfahren     können    solche Rohre auch aus Kupfer,  Chromstahl oder dergleichen gebildet und nach dem  Eingiessen     durch    Anwendung eines geeigneten Lö  sungsmittels wied'e'r entfernt werden, so dass ein ein  stückiger Kolben mit allseitig vom Kolbenwerkstoff  umschlossenen Hohlräumen übrigbleibt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zum Herstellen von Leichtmetallkol ben, mit in deren Wandungen vorgesehenen Kanälen zum Durchleiten eines Kühlmittels, vorzugsweise von Schmieröl, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst ein Vorwerkstück hergestellt wird, in dem die im fertigen Kolben zu bildenden Kanäle ganz oder teilweise durch Einlagen aus einem Werkstoff ausgefüllt sind,

   der in einem den Kolbenwerkstoff nicht angreifenden Mittel löslich ist, und dass hierauf die Einlagen durch Ein- führung des Lösungsmittels herausgelöst werden. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass Einlagen aus einem Werkstoff, des sen Schmelzpunkt höher ist als der dies Kolbenwerk- stoffes in das Vorwerkstück eingegossen und nach er folgtem Guss durch Einführen des Lösungsmittels wie- ,der herausgelöst werden. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass zur Aufnahme einer Kühlflüssig keit bestimmte geschlossene Ringkanäle durch Ein- stechen einer Ringnut in ein geschmiedetes Leicht- metall'vorwerkstück gebildet und durch Einlegen eines Verschlussringes aus .einem Werkstoff, der in einem den Kolbenwerkstoff nicht angreifenden Mittel lös lich ist,

   in einen erweiterten Teil dieser Nut und durch Ausfüllen eines ausserhalb des Verschlussringes freigebliebenen Raumes der Nut mittels durch Auf tragschweissung eingebrachtem Leichtmetall ab gedeckt werden, und d'ass hierauf der Verschlussring durch Einführen :des Lösungsmittels wieder .heraus gelöst wird.

   3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass Einlagen aus Kupfer verwendet werden., die späiter mit Hilfe von konzentrierter Sal petersäure herausgelöst werden. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass Einlagen aus hochlegierten Chrom stählen verwendet werden, die später mit Hilfe von konzentrierter Schwefelsäure herausgelöst werden.