DE10007616A1 - Ringträger mit Kühlkanal - Google Patents
Ringträger mit KühlkanalInfo
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Abstract
Es wird ein Ringträger (20) mit Kühlkanal (8) beschrieben, der kostengünstig hergestellt werden kann, ohne daß hinsichtlich Festigkeit, Wärmeleitfähigkeit und relativem thermischen Ausdehnungsverhalten gegenüber dem Kolbenmaterial irgendwelche Nachteile in Kauf genommen werden müssen. Als ringförmige Bauteile sind zwei übereinander angeordnete Rohrabschnitte (1, 2) vorgesehen, die unter Ausbildung eines integrierten Kühlkanals (8) längs zweier koaxialer, radial zueinander beabstandeter stirnseitiger Ringflächen (3, 4) durch Reibschweißen miteinander verbunden sind. Das Verfahren zur Herstellung eines Ringträgers sieht vor, daß zumindest in die Stirnfläche (6) eines von zwei maßlich aufeinander abgestimmten Rohren (17, 18) eine umlaufende Ausnehmung (5) eingearbeitet wird, daß die Enden der Rohre (17, 18) längs zweier koaxialer, radial zueinander beabstandeter, stirnseitiger Ringflächen (3, 4) durch Reibschweißen miteinander verbunden werden und daß schließlich durch Trennschnitte an beiden Rohren (17, 18) der aus den durch Reibschweißen miteinander verbundenen Rohrabschnitten (1, 2) bestehende Ringträger (20) gewonnen wird.
Description
Die Erfindung betrifft einen Ringträger mit Kühlkanal für Kolben von
Verbrennungsmotoren, bestehend aus zwei ringförmigen Bauteilen, die
umlaufend miteinander verschweißt sind, sowie auch ein Verfahren zur
Herstellung derartiger Ringträger.
Kolben für Verbrennungsmotoren werden heute überwiegend gießtechnisch aus
Leichtmetallwerkstoffen hergestellt, die trotz legierungstechnischer Fortschritte
den bei Hochleistungsmotoren auftretenden lokalen Spitzenbelastungen
hinsichtlich mechanischer und thermischer Beanspruchung nicht immer
gewachsen sind. Für die dem Kolbenboden nächstliegende Kolbenringnut
werden daher vielfach schon Ringträger aus mechanisch höher
beanspruchbaren Werkstoffen eingegossen, um die Widerstandsfestigkeit gegen
hohe mechanische Wechselbelastungen zu verbessern. Da dieser Kolbenbereich
außerdem thermisch hoch belastet ist, hat man als weitere Verbesserung
vorgesehen, derartige Ringträger mit einem Kühlkanal auszustatten, der mit
dem System für die Kolbenkühlung in Verbindung steht und zusammen mit
dem Ringträger bei der Kolbenherstellung eingegossen wird. Inzwischen sind
verschiedene Vorschläge für die Gestaltung eines Ringträgers mit Kühlkanal
bekannt geworden.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 72 12 560 ist beispielsweise ein
Ringträger bekannt geworden, der aus einem einstückigen, vorzugsweise
gegossenen Ring und einem mit der Innenseite oder Unterseite dieses Ringes
starr verbundenen ringrohrförmigen Kühlkanal bestehen soll. Der Kühlkanal ist
aus Blech gefertigt und weist einen ringsum laufenden Schlitz auf, dessen
Ränder mit dem Ring verschweißt sind. Dieser bekannte Ringträger ist
hinsichtlich seiner mechanischen und thermischen Eigenschaften nicht zu
beanstanden, erfordert aber eine verhältnismäßig aufwendige Herstellung, weil
der aus dünnem Blech bestehende Kühlkanal längs zweier umlaufender Kanten
mit dem Ring so fest verbunden werden muß, daß bei der weiteren
Handhabung und insbesondere beim Umgießen keine Relativverschiebung
zwischen diesen beiden Bauteilen eintreten kann.
Die vorgenannten Nachteile bestehen auch bei dem aus der US-PS 4,907,545
bekannt gewordenen Ringträger, bei dem ein Teil der Kühlkanalwandung
ebenfalls von einem Blechstreifen gebildet wird, dessen Ränder mit dem Ring
verschweißt sind.
Aus der DE 197 22 053 A1 ist ein Kolben für einen Verbrennungsmotor
bekannt geworden, bei dem ein Ringträgerbauteil und ein an das
Ringträgerbauteil angrenzender Kühlkanal in Form eines torusförmigen
Bauteils vorgesehen ist, das im Querschnitt gesehen zwei in Richtung auf das
Ringträgerbauteil erstreckte Schenkel besitzt, die an dem Ringträgerbauteil
durch Walzen oder Schweißen angefügt sind. In dieser Druckschrift wird
darauf hingewiesen, daß es nicht genügt, das Kühlkanalbauteil während des
Gießens des Kolbens innerhalb der Gießform sicher zu positionieren, sondern
daß auch für eine ausreichende thermische Ankopplung des Ringträgerbauteils
an das Kühlkanalbauteil gesorgt werden muß. Dies wird - wie schon bei den
älteren Vorschlägen - dadurch erreicht, daß das Kühlkanalbauteil nicht aus
einem in sich geschlossenen Ringrohr besteht, sondern zum Ringträgerbauteil
hin offen ist, so daß das Ringträgerbauteil selbst einen Teil des
Kühlkanalumfangs bildet. Hier, wie auch bei dem ähnlichen Vorschlag gemäß
DE 197 50 021 A1, müssen jedoch wiederum aufwendig die im Querschnitt
gesehenen freien Schenkelenden des Kühlkanalbauteils mit dem
Ringträgerbauteil verbunden werden.
Aus der EP 0 957 256 A2 ist ein ähnlicher Ringträger bekannt, der aus einer
massiven, kreisrunden Nutbewehrung und einem mit der Nutbewehrung
verschweißten Blechkühlkanal besteht, der wiederum aus zwei miteinander
verschweißten Kanalhälften besteht. Die radial äußere Begrenzung des
Kühlkanals wird durch die radial innere Wand der Nutbewehrung gebildet. Zur
Herstellung sind mehrere Schweißnähte erforderlich, die einen erhöhten
Aufwand darstellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ringträger mit Kühlkanal der
eingangs genannten Art vorzuschlagen, der kostengünstig hergestellt werden
kann, ohne daß hinsichtlich Festigkeit, Wärmeleitfähigkeit und relativem
thermischem Ausdehnungsverhalten gegenüber dem Kolbenmaterial
irgendwelche Nachteile in Kauf genommen werden müssen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der
Ringträger mit Kühlkanal aus zwei übereinander angeordneten Rohrabschnitten
besteht, die unter Ausbildung eines integrierten Kühlkanals längs zweier
koaxialer, radial zueinander beabstandeter, stirnseitiger Ringflächen durch
Reibschweißen miteinander verbunden sind.
Der Erfindung liegt die Erwägung zugrunde, daß man das für die Verbindung
von Rohrenden oder anderen kreiszylindrischen Bauteilen bekannte
Reibschweißverfahren vorteilhafterweise auch für die Herstellung von
Ringträgern mit Kühlkanälen anwenden kann, wenn man die Reibschweißfläche
bei der Verbindung von zwei Rohrenden in zwei koaxiale, radial zueinander
beabstandete, stirnseitige Ringflächen aufteilt und die verbleibenden Bereiche
der Stirnflächen der Rohrenden für die konstruktiven Erfordernisse eines
Ringträgers mit Kühlkanal nutzt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die gemäß
den Anforderungen an einen Ringträger mit Kühlkanal ausgebildeten
Endabschnitte der Rohre bis nach dem Reibschweißen mit den Rohren
verbunden bleiben, weil sich so eine besondere Einspannung der
Rohrabschnitte zum Reibschweißen erübrigt und die gesamte
Querschnittsfläche zwischen Rohrabschnitt und Rohr zur Übertragung der für
das Reibschweißen erforderlichen Kräfte genutzt werden kann. Es werden also
die beiden übereinander angeordneten Rohrabschnitte, aus denen der
Ringträger mit Kühlkanal schließlich besteht, erst dann von den beiden Rohren
abgetrennt, wenn sie durch Reibschweißen miteinander verbunden sind. Die
Rohrenden, von denen später die Rohrabschnitte abgetrennt werden, können
stirnseitig vor dem Reibschweißen in vielfältiger Weise spangebend bearbeitet
und an die konstruktiven Erfordernisse eines Ringträgers mit Kühlkanal
angepaßt werden. Außerdem kann die äußere Umfangsfläche der Rohrenden
vor und nach dem Reibschweißen zur Ausbildung einer Kolbenringnut oder
eines flanschartigen Kolbenringträgers spangebend bearbeitet werden.
Gemäß einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die stirnseitigen
Ringflächen, die zum Verbinden der Rohrabschnitte durch Reibschweißen
dienen, durch eine dem Querschnitt des Kühlkanals entsprechende, umlaufende
Ausnehmung voneinander getrennt sind, die in die Stirnfläche von einem der
beiden Rohrabschnitte eingearbeitet ist. Dies hat den Vorteil, daß nur ein
Rohrende zur Ausbildung eines Kühlkanals bearbeitet werden muß und daß das
andere Rohrende nur plan zu überdrehen ist. Eventuelle Fluchtungsfehler
zwischen den Rohrabschnitten können durch die spätere Bearbeitung korrigiert
werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Stirnflächen
beider Rohrabschnitte je eine Ausnehmung aufweisen, die je einen
Teilquerschnitt, vorzugsweise einer Querschnittshälfte des Kühlkanals
entsprechen. Bei dieser Ausführungsform müssen zwar beide Rohrenden
bearbeitet werden, sie ist jedoch vorteilhaft im Hinblick auf die Beherrschung
von Restspannungen, die infolge des Reibschweißens nach dem Abtrennen der
Rohrabschnitte in diesen auftreten können, weil die Reibschweißnaht zwischen
den beiden Rohrabschnitten so angeordnet werden kann, daß sich eventuell
vorhandene Restspannungen nicht schädlich auswirken können. Dies gilt
insbesondere für die bevorzugte Ausführungsform, bei der die Ausnehmungen
in den Rohrabschnitt je einer Querschnittshälfte des Kühlkanals entsprechen
und bei der die Querschnitte der Rohrabschnitte spiegelbildlich identisch
ausgeführt werden können. Die Reibschweißnaht liegt dann in einer quasi
neutralen Mittelebene zwischen den beiden Rohrabschnitten, die zur
Kompensation von Restspannung am besten geeignet ist.
Gemäß einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß in
einen der Rohrabschnitte eine weitere umlaufende Ausnehmung eingearbeitet
ist, die zusammen mit der Stirnfläche des anderen Rohrabschnittes eine radial
offene Nut für die Aufnahme eines Kolbenrings bildet. Diese Ausnehmung
kann, wie die Ausnehmung für den Kühlkanal, vor dem Reibschweißen
stirnseitig in das Rohrende eingearbeitet werden, sie kann aber auch wahlweise
vor oder nach dem Reibschweißen von außen radial in die Umfangsfläche des
Rohrendes eingearbeitet werden, wobei man feiner die Wahl hat, die Breite
der radial außenliegenden Ringfläche für das Reibschweißen unangetastet zu
lassen oder aber mit der spangebenden Bearbeitung für die weitere umlaufende
Ausnehmung zu verringern.
Auch bei der weiteren umlaufenden Ausnehmung hat man die Möglichkeit, sie
teilweise in beide Rohrabschnitte zu legen, so daß sie je einen Teilquerschnitt
der Kolbenringnut, vorzugsweise einer Querschnittshälfte entsprechen. Man
kann also je nach Bedarf eine symmetrische oder mehr oder weniger
unsymmetrische Lage der die beiden Rohrabschnitte verbindenden
Reibschweißnaht vorsehen.
Bei allen bisher genannten Ausführungsformen liegen die Ringflächen zum
Reibschweißen zweckmäßigerweise in ein- und derselben zur Hauptachse der
Rohrabschnitte senkrechten Ebene.
Bei einer weiteren asymmetrischen Ausführungsform ist vorgesehen, daß einer
der Rohrabschnitte einen L-förmigen Querschnitt und der andere einen T-
förmigen Querschnitt aufweist, wobei der kurze Schenkel des L-förmigen
Querschnitts und der Mittelsteg des T-förmigen Querschnitts parallel zur
Hauptachse der Rohrabschnitte ausgerichtet sind und wobei die Querschnitte
der miteinander verbundenen Rohrabschnitte sowohl einen geschlossenen
Kühlkanal wie auch eine radial offene Kolbenringnut bilden. Bei dieser
Ausführungsform liegen die Ringflächen zum Reibschweißen in zwei
verschiedenen zur Hauptachse der Rohrabschnitte senkrechten Ebenen, was für
die thermische Beanspruchung beim Reibschweißen vorteilhaft sein kann, weil
die Reibschweißflächen weiter voneinander entfernt sind.
Der Erfindungsgedanke ist anwendbar auch für Ringträger mit Kühlkanal, bei
denen der Kolbenring nicht in einer Nut, sondern mittels eines radial nach
außen gerichteten Trägerflansches gehalten werden soll. Bei einer
Ausführungsform für diesen Zweck ist vorgesehen, daß in die Stirnfläche eines
ersten Rohrabschnitts eine Ausnehmung zur Ausbildung eines Kühlkanals
eingearbeitet ist und daß ein zweiter Rohrabschnitt aus einer einfachen
Ringscheibe besteht, die einen gegenüber dem ersten Rohrabschnitt radial
vorstehenden Rand zur Ausbildung eines Trägerflansches aufweist. Der erste
Rohrabschnitt kann dabei aus einem durchmesserkleineren Rohr gefertigt
werden und einen U-förmigen Querschnitt aufweisen, dessen freie Schenkel
mit einer einfachen Ringscheibe aus einem durchmessergrößeren Rohr durch
Reibschweißen verbunden ist. Diese asymmetrische Form ist
herstellungstechnisch besonders einfach.
Bei einer anderen Ausführungsform mit Trägerflansch ist vorgesehen, daß die
Rohrabschnitte je eine stirnseitige Ausnehmung aufweisen, die in verbundenem
Zustand gemeinsam einen Kühlkanal bilden und daß durch weitere
Ausnehmungen radial nach außen weisende Teilflächen gebildet sind, die in
verbundendem Zustand gemeinsam einen Trägerflansch für einen Kolbenring
bilden. Bei dieser herstellungstechnisch etwas aufwendigeren Ausführungsform
besteht wiederum die Möglichkeit, Rohrabschnitte mit spiegelbildlich
identischen Querschnitten zu verwenden und die Reibschweißnähte in die
Symmetrieebene zu legen.
Wie bereits kurz erwähnt, geht man bei der Herstellung der Ringträger mit
Kühlkanal erfindungsgemäß so vor, daß zumindest in die Stirnfläche eines von
zwei maßlich aufeinander abgestimmten Rohren eine umlaufende Ausnehmung
eingearbeitet wird, daß dann die Enden der Rohre längs zweier koaxialer,
radial zueinander beabstandeter, stirnseitiger Ringflächen durch Reibschweißen
miteinander verbunden werden und daß schließlich durch Trennschnitte an
beiden Rohren der aus den durch Reibschweißen miteinander verbundenen
Rohrabschnitten bestehende Ringträger gewonnen wird. Dabei werden die
Rohre wie beim Reibschweißen üblich in zwei voneinander unabhängige
Spannvorrichtungen eingespannt, von denen zumindest eine drehantreibbar ist,
um die spangebende Bearbeitung eines Rohrendes und das Reibschweißen
mittels Drehung um die Rohrachse zu ermöglichen. Für die
Ausführungsformen, bei denen beide Rohrenden bearbeitet werden müssen,
sind zwei drehantreibbare Spannvorrichtungen erforderlich, wobei das
Reibschweißen durchgeführt werden kann, indem beide Spanneinrichtungen in
gegenläufiger Drehrichtung angetrieben werden oder indem eine der beiden
Spannvorrichtungen drehend gegen die andere, stillstehende Spannvorrichtung
vorgeschoben wird. Eine weitergehende Erläuterung des dem Fachmann
bekannten Reibschweißverfahrens ist hier nicht erforderlich.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann entweder so durchgeführt werden, daß
alle erforderlichen Ausnehmungen in die Enden der Rohre eingearbeitet
werden, bevor diese durch Reibschweißen miteinander verbunden werden. Man
kann jedoch auch so vorgehen, daß die Ausnehmungen, die radial von außen in
die Umfangsfläche des bzw. der Rohrenden eingearbeitet werden können, erst
nach dem Reibschweißen ausgeführt werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den Fig. 1 und 2
dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Abfolge von Arbeitsschritten bei der Herstellung der
erfindungsgemäßen Ringträger,
Fig. 2 sechs verschiedene Querschnittsformen der erfindungsgemäßen
Ringträger.
Vorab sei erwähnt, daß alle Darstellungen in den Fig. 1 und 2 schematisch
vereinfacht sind und insbesondere keine maßstabsgerechten Ringträger
wiedergeben. In allen Darstellungen ist jeweils die Hälfte eines Rohrendes oder
eines Ringträgers in einem zur Hauptachse parallelen Schnitt dargestellt.
Die in Fig. 1 mit a bis d bezeichneten Darstellungen zeigen
aufeinanderfolgende Fertigungsschritte bei der Herstellung der
erfindungsgemäßen Ringträger. In der Stufe a sind zwei koaxial
gegenüberliegend angeordnete Enden von Rohren 17 und 18 mit einer äußeren
Mantelfläche 19 zu sehen, deren Stirnflächen 6 und 7 nach einer spangebenden
Bearbeitung die Querschnittsformen gemäß Stufe b zeigen. In beide
Stirnflächen 6, 7 ist eine erste Ausnehmung 5 entsprechend der halben
Querschnittsfläche eines Kühlkanals sowie je eine weitere Ausnehmung 9 zur
Ausbildung einer Nut für die Aufnahme eines Kolbenringes eingearbeitet.
Dabei sind radial zueinander beabstandete Ringflächen 3 und 4 entstanden, die
mittels Reibschweißen gemäß Stufe c miteinander verbunden werden. In dieser
Stufe entstehen der geschlossene Kühlkanal 8 und die nach außen radial offene
Ringnut 10. Nach dem Reibschweißen werden gemäß Stufe d durch
Trennschnitte von den Rohren 17 und 18 Rohrabschnitte 1 und 2 abgetrennt,
die zusammen den erfindungsgemäßen Ringträger 20 ergeben.
Die in Fig. 2 dargestellten Ausführungsformen sind im wesentlichen aus sich
heraus verständlich und bedürfen keinen ausführlichen Erläuterungen.
Bei der Ausführungsform a besteht der obere Rohrabschnitt 1 aus einer
einfachen glatten Ringscheibe, während der untere Rohrabschnitt 2 im
Querschnitt F-förmig ausgebildet ist. Beide Rohrabschnitte sind längs der
umlaufenden Ringflächen 3 und 4 durch Reibschweißen miteinander
verbunden, wobei der geschlossene Kühlkanal 8 und die Ringnut 10 gebildet
werden. Bei der Ausführungsform b weisen beide Rohrabschnitte 1 und 2
einen F-förmigen Querschnitt auf und sind wiederum über die Ringfläche 3
und 4 durch Reibschweißen miteinander verbunden, wobei der Kühlkanal 8
und die Ringnut 10 entstehen. Die Schweißnaht liegt in der Symmetrieebene
des Ringträgers.
Bei der Ausführungsform c hat der untere Rohrabschnitt 2 einen L-förmigen
Querschnitt 11 und der obere Rohrabschnitt 1 einen T-förmigen Querschnitt
12. Die Ringflächen 3 und 4 zum Reibschweißen sind axial versetzt. Der kurze
Schenkel 13 und der Mittelsteg 14 sind parallel zur Hauptachse der
Rohrabschnitte 1, 2 ausgerichtet. Durch die T und L-förmigen Querschnitte
werden sowohl ein Kühlkanal 8 als auch eine radial offene Kolbenringnut 10
gebildet.
Bei der Ausführungsform d ist der Kühlkanal 8 in die Stirnfläche des
Rohrendes eingearbeitet, während die Ringnut radial von außen in die
Umfangs- oder Mantelfläche des Rohrendes eingearbeitet ist. Bei dieser
Ausführungsform ist die Breite der Ringfläche 3 wesentlich größer als die
Breite der Ringfläche 4. Sie empfiehlt sich, wenn insgesamt mehr
Verbindungsfläche zum Reibschweißen benötigt wird.
Die Ausführungsform e umfaßt einen unteren Rohrabschnitt 2 mit U-förmigem
Querschnitt und einem oberen Rohrabschnitt 1 in Form einer glatten
Ringscheibe 15. Der untere Rohrabschnitt 2 ist aus einem Rohr mit etwas
geringerem Durchmesser gefertigt als der obere Rohrabschnitt 1. Nach dem
Zusammenfügen und Reibschweißen längs der Ringflächen 3 und 4 und nach
Abtrennen der Rohrabschnitte 1 und 2 von den Rohren erhält man einen
Ringträger mit einem radial nach außen vorstehenden Trägerflansch 16 für die
Halterung eines Kolbenringes.
Bei der Ausführungsform f weisen obere und untere Rohrabschnitte 1 und 2
spiegelsymmetrisch identische Querschnitte auf, die nach dem Zusammenfügen
einen geschlossenen Kühlkanal 8 sowie einen aus den Teilflanschen 16a, 16b
gebildeten Trägerflansch ergeben.
Die Erfindung ist nicht auf die in Fig. 2 dargestellten Querschnittsformen für
die Rohrabschnitte beschränkt, sie erlaubt vielmehr eine Vielzahl weiterer an
die jeweiligen Bedürfnisse angepaßter Querschnitte. Wichtig ist nur, daß zwei
Rohrabschnitte längs zweier koaxialer, radial zueinander beabstandeter,
stirnseitiger Ringflächen durch Reibschweißen miteinander verbunden sind,
wobei es besonders vorteilhaft ist, wenn die Rohrabschnitte erst dann von den
Rohrenden abgetrennt werden, nachdem sie durch Reibschweißen miteinander
verbunden worden sind. Auf diese Weise dienen die als Ausgangsmaterial
benutzten Rohre selbst zur Halterung der abzutrennenden Rohrabschnitte, so
daß die den Kühlkanal umgebenden Wandungsteile wesentlich dünner
ausgeführt werden können als für den Fall, daß die Rohrabschnitte zum
Reibschweißen in eine gesonderte Haltevorrichtung eingespannt werden
müßten.
1
Rohrabschnitt
2
Rohrabschnitt
3
Ringfläche
4
Ringfläche
5
Ausnehmung
6
Stirnfläche
7
Stirnfläche
8
Kühlkanal
9
Ausnehmung
10
radial offene Ringnut
11
L-förmiger Querschnitt
12
T-förmiger Querschnitt
13
kurzer Schenkel
14
Mittelsteg
15
Ringscheibe
16
Trägerflansch
16a, b Teilflansch
16a, b Teilflansch
17
Rohrende
18
Rohrende
19
äußere Mantelfläche
20
Ringträger
Claims (15)
1. Ringträger mit Kühlkanal für Kolben von Verbrennungsmotoren,
bestehend aus zwei ringförmigen Bauteilen, die umlaufend miteinander
verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, daß als ringförmige
Bauteile zwei übereinander angeordnete Rohrabschnitte (1, 2)
vorgesehen sind, die unter Ausbildung eines integrierten Kühlkanals (8)
längs zweier koaxialer, radial zueinander beabstandeter stirnseitiger
Ringflächen (3, 4) durch Reibschweißen miteinander verbunden sind.
2. Ringträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ringflächen (3, 4) durch eine umlaufende Ausnehmung (5) voneinander
getrennt sind, die dem Querschnitt des Kühlkanals (8) entspricht und in
die Stirnfläche (6) von einem der beiden Rohrabschnitte (1, 2)
eingearbeitet ist.
3. Ringträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stirnflächen (6, 7) beider Rohrabschnitte (1, 2) je eine Ausnehmung (5)
aufweisen, die je einem Teilquerschnitt des Kühlkanals (8) entsprechen.
4. Ringträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ausnehmungen (5) gleich groß sind und je einer Querschnittshälfte des
Kühlkanals (8) entsprechen.
5. Ringträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß in einem der Rohrabschnitte (1) eine weitere
umlaufende Ausnehmung (9) eingearbeitet ist, die zusammen mit der
Stirnfläche (7) des anderen Rohrabschnitts (2) eine radial offene Nut
(10) für die Aufnahme eines Kolbenrings bildet.
6. Ringträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in beide
Rohrabschnitte (1, 2) je eine weitere umlaufende Ausnehmung (9)
eingearbeitet ist, die je einen Teilquerschnitt der Kolbenringnut (10)
bilden.
7. Ringträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
weiteren Ausnehmungen (9) gleich groß sind und je einer
Querschnittshälfte der Kolbenringnut (10) entsprechen.
8. Ringträger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ringflächen (3, 4) zum Reibschweißen in einer
zur Hauptachse der Rohrabschnitte (1, 2) senkrechten Ebene liegen.
9. Ringträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der
Rohrabschnitte (1, 2) einen L-förmigen Querschnitt (11) und der andere
einen T-förmigen Querschnitt (12) aufweist, wobei der kurze Schenkel
(13) des L-förmigen Querschnitts (11) und der Mittelsteg (14) des T-
förmigen Querschnitts (12) parallel zur Hauptachse der Rohrabschnitte
(1, 2) ausgerichtet sind und wobei die Querschnitte der miteinander
verbundenen Rohrabschnitte (1, 2) sowohl einen geschlossenen
Kühlkanal (8) wie auch eine radial offene Kolbenringnut (10) bilden.
10. Ringträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die
Stirnfläche (6) eines ersten Rohrabschnitts (1) eine Ausnehmung (5) zur
Ausbildung eines Kühlkanals (8) eingearbeitet ist und daß ein zweiter
Rohrabschnitt (2) aus einer einfachen Ringscheibe (15) besteht, die
einen gegenüber dem ersten Rohrabschnitt (1) radial vorstehenden Rand
zur Ausbildung eines Trägerflansches (16) für einen Kolbenring
aufweist.
11. Ringträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rohrabschnitte (1, 2) je eine stirnseitige Ausnehmung aufweisen, die in
verbundenem Zustand gemeinsam einen Kühlkanal (8) bilden und daß
durch weitere Ausnehmungen radial nach außen weisende Teilflansche
(16a, 16b) gebildet sind, die in verbundenem Zustand gemeinsam einen
Trägerflansch (16) für einen Kolbenring bilden.
12. Ringträger nach Anspruch 1, 4, 7 oder 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rohrabschnitte (1, 2) identische, spiegelbildlich zueinander
angeordnete Querschnitte aufweisen.
13. Verfahren zur Herstellung eines Ringträgers nach einem der Ansprüche
1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
- - zumindest in die Stirnfläche (6) eines von zwei maßlich aufeinander abgestimmten Rohren (17, 18) eine umlaufende Ausnehmung (5) eingearbeitet wird,
- - die Enden der Rohre (17, 18) dann längs zweier koaxialer, radial zueinander beabstandeter, stirnseitiger Ringflächen (3, 4) durch Reibschweißen miteinander verbunden werden, und
- - schließlich durch Trennschnitte an beiden Rohren (17, 18) der aus den durch Reibschweißen miteinander verbundenen Rohrabschnitten (1, 2) bestehende Ringträger (20) gewonnen wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß alle
erforderlichen Ausnehmungen (5, 9) in die Enden der Rohre (17, 18)
eingearbeitet werden, bevor diese durch Reibschweißen miteinander
verbunden werden.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
Ausnehmungen (9) in die äußere Mantelfläche (19) eines oder beider
Enden der Rohre (17, 18) nach dem Reibschweißen eingearbeitet
werden.
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DE10338568B4 (de) * | 2003-08-22 | 2005-12-08 | Daimlerchrysler Ag | Kolben für Brennkraftmaschine und Verfahren zu dessen Herstellung |
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Publication number | Publication date |
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DE10007616B4 (de) | 2008-08-28 |
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