DE10037887A1 - Kolben-Zylinder-Baueinheit für einen Verbrennungsmotor mit einem schaftlosen Kolben - Google Patents

Abstract

Bei einem schaftlosen Kolben mit einem direkt auf den Naben sitzenden Tragring soll der Tragring auf möglichst einfache Weise auf den Naben befestigt werden. DOLLAR A Hierzu ist der Tragring nach Art eines Bajonettverschlusses auf den Naben befestigt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolben-Zylinder-Baueinheit für einen Verbrennungsmotor mit einem schaftlosen Kolben nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Kolben ist aus der DE 195 47 157 A bekannt. Für die Befestigung des Tragrings auf den Naben sind ver­ schiedene Möglichkeiten offenbart, z. B. Verschrauben, Auf­ schrumpfen, Schweißen.

Durch Aufschrumpfen und Schweißen entsteht eventuell ein Verzug im Nabenbereich, beim Verschrauben müssen die Gewin­ de sehr genau positioniert sein, um einen Verzug zu vermei­ den.

Die Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, bei gattungsgemäßen Kolben eine Befestigungsmöglichkeit für den Tragring zu finden, die nicht zu einem Verzug im Nabenbe­ reich führen kann.

Dieses Problem wird gelöst durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1, vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegen­ stand der Unteransprüche.

Durch die Befestigung des Tragrings nach Art eines Bajo­ nettverschlusses ergibt sich eine zentrische Positionierung relativ zur Nabe. Die Verbindung ist weitestgehend span­ nungsfrei und kann gelöst werden.

Die Montage des Tragrings auf den Naben erfolgt, indem der Tragring in einer das Aufschieben auf die Naben gestatten­ den Position - in der die Naben und die Bereiche mit größe­ rem Innendurchmesser am Tragring fluchten - bis auf Höhe der an den Nabenaußenflächen in Umfangsrichtung verlaufen­ den Nuten geschoben wird und anschließend - bei einer Aus­ führung gemäß Fig. 2 - um ca. 30° verdreht wird, sodaß wie in Fig. 2 dargestellt diejenigen Bereiche des Tragrings, die einen kleineren Innendurchmesser aufweisen, in die in Umfangsrichtung verlaufenden Nuten greifen. Anschließend kann der Tragring z. B. durch eine oder mehrere Spannhülsen gegen Verdrehen gesichert werden.

Prinzipiell ist es möglich, daß an den vier Nuten in den Naben jeweils unterschiedliche Nutgrunddurchmesser vorlie­ gen, herstellungstechnisch günstig ist jedoch ein konstan­ ter Nutgrunddurchmesser für alle vier Nuten.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung nä­ her erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen schaftlosen Kolben mit Tragring in Seitenansicht, Querschnitt,

Fig. 2 einen Querschnitt auf Höhe der Nabenachse.

Ein schaftloser Kolben 1 besteht aus einem Kolbenkopf 2 aus geschmiedetem Stahl und vom Kolbenkopf ausgehenden Naben 3 und radial in den Kolbenkopf eingestochenen Ringnuten 4, 5 und 6 zur Aufnahme je eines Kolbenrings. Die Naben 3 weisen Bohrungen 7 zur Aufnahme eines Kolbenbolzens auf. In Um­ fangsrichtung des Kolbens ist auf Höhe der Bolzenachse - mit Unterbrechungen - eine Nut 8 in die Naben eingestochen, wobei die Nut sich nur über wenige Winkelgrad erstreckt, je angestochener Nabenaußenfläche ca. 15-30 Grad entspre­ chend den gestrichelten Bereichen in Fig. 2.

Beide Naben werden jeweils druck- und gegendruckseitig ein­ gestochen, so daß die Nut bzw. Nuten über alle vier Flächen aufaddiert einen Winkelbereich von ca. 60-120 Grad um­ faßt. In der Nut bzw. den Nuten 8 liegt ein direkt auf den Naben nach Art eines Bajonettverschlusses befestigter Trag­ ring 9.

Wie in Fig. 2 erkennbar weist der Tragring 9 unterschiedli­ che Innendurchmesser auf, wobei der im Bereich der Ausspa­ rungen 10 vorliegende größere Innendurchmesser so bemessen ist, daß der Tragring 9 von unten auf die Naben 3 aufge­ schoben werden kann und der kleinere Innendurchmesser etwa dem Nutgrunddurchmesser der in den Naben verlaufenden Nuten entspricht.

In Fig. 2 ist der Tragring 9 um ca. 30° verdreht montiert. Andere Verdrehwinkel sind möglich.

Die Höhe der Nut 8 entspricht etwa der Höhe des Tragrings 9, wobei das axiale Spiel zwischen Nut und Trag­ ring im Regelfall so zu bemessen ist, daß sich der Tragring 9 von Hand in der Nut drehen läßt.

Claims (5)

1. Kolben-Zylinder-Baueinheit für einen Verbrennungsmotor mit einem schaftlosen Kolben (1), der aus einem Kolben­ kopf (2) mit einer Ringpartie zur Aufnahme von Kolben­ ringen und vom Kolbenkopf (2) ausgehenden Naben (3) mit Nabenbohrungen (7) zur Aufnahme eines Kolbenbolzens be­ steht, und einem Zylinder, in dem der Kolben (1) gleit­ verschiebbar angeordnet ist, und wobei mindestens ein Tragring (9) auf die Naben (3) aufgesetzt ist, der zu­ sammen mit dem Kolbenkopf (2) den Kolben (1) im Zylin­ der führt, und wobei in die Naben eine Nut (8) mit Un­ terbrechungen in Umfangsrichtung bzw. mehrere Nuten (8) eingestochen ist bzw. sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragring (9) nach Art eines Bajonettverschlus­ ses durch Aufschieben auf die Naben (3) in Richtung der Längsachse des Kolbens und Verdrehen in eine Lage mit Hinterschnitt in der Nut (8) bzw. den Nuten (8) mit den Naben (3) verbunden ist.

2. Kolben-Zylinder-Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Naben (3) jeweils druck- und gegendruckseitig auf etwa gleicher Höhe Nuten (8) in Umfangsrichtung aufweisen und daß der Tragring (9) unterschiedliche In­ nendurchmesser aufweist, wobei ein Innendurchmesser je­ weils etwa dem Nutgrunddurchmesser entspricht und ein Innendurchmesser jeweils zumindest so groß ist, daß der Tragring (9) auf die Naben (3) bis auf Höhe der in Um­ fangsrichtung verlaufenden Nuten (8) aufschiebbar ist.

3. Kolben-Zylinder-Baueinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (8) jeweils dieselbe Nuthöhe aufweisen.

4. Kolben-Zylinder-Baueinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Tragringes (9) und die Höhe der in Um­ fangsrichtung verlaufenden Nuten (8) so aufeinander ab­ gestimmt ist, daß sich im montierten Zustand zwischen beiden eine Spielpassung ergibt.

5. Kolben-Zylinder-Baueinheit nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragring (9) mit einem Sicherungsstift oder ei­ nem Spannstift gegen Verdrehen gesichert ist.