DE10057366A1 - Verfahren zur gießtechnischen Herstellung eines Kolbens mit einem gekühlten Ringträger - Google Patents

Verfahren zur gießtechnischen Herstellung eines Kolbens mit einem gekühlten Ringträger

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Abstract

Bei einem gekühlten Ringträger für Kolben soll verhindert werden, daß beim Alfinieren infolge porösen Ringträgermaterials austretende Luft zur Bildung von Oxiden führt und die Ringträgerbindung beeinträchtigt wird. DOLLAR A Hierzu wird der gekühlte Ringträger nach dem Verbinden von Ringträgerteil und Blechteil in einem evakuierbaren Unterdruckbehälter mit Unterdruck beaufschlagt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kolbens mit einem gekühlten Ringträger, bestehend aus einem Ringträgerteil und einem mit diesem verbundenen Blechteil.
Ein derartiger Ringträger und ein entsprechendes Herstel­ lungsverfahren sind aus der DE 197 50 021 bekannt. Der ge­ kühlte Ringträger wird vor dem Umgießen mit Kolbenmaterial in einer Aluminiumbasis-Schmelze alfiniert. Beim Alfinieren bildet sich auf dem Eisenbasismaterial des Ringträgers eine Schicht aus Eisenaluminiden, die im Kolben als Bindeschicht zwischen dem Aluminiumwerkstoff und dem Eisenwerkstoff des Ringträgers dient. Das Ringträgerteil besteht im Regelfall aus einem Niresist-Werkstoff mit lamellarer Graphitausbil­ dung.
Es hat sich nun gezeigt, daß beim Alfinieren des gekühlten Ringträgers der Gasdruck im Kühlkanal ansteigt und, da der Ringträger-Werkstoff nicht immer porenfrei vorliegt, im Einzelfall überraschenderweise auch eingeschlossene Luft aus dem Kühlkanal entweichen kann. Dies führt im Alfinbad zur Bildung von Oxidhäuten, die am gekühlten Ringträger an­ haften und am fertigen Kolben Fehlstellen in der Ringträ­ gerbindung darstellen.
Die Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, Fehl­ stellen in der Ringträgerbindung von gekühlten Ringträgern zu vermeiden.
Dieses Problem wird bei gattungsgemäßen Verfahren gelöst durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1. Vorteil­ hafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das Verbinden von Ringträgerteil und Blechteil soll durch eine im Normalfall gasdichte Verbindungsart, beispielsweise durch Schweißen oder Löten erfolgen.
Durch die Beaufschlagung mit Unterdruck kann - falls das Material des Ringträgers porös ist - im Kühlkanal einge­ schlossene Luft entweichen und es wird die Bildung eines Überdrucks beim Alfinieren vermieden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spiels näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen gekühlten Ringträger im verschweißten Zustand.
Der gekühlte Ringträger 1 besteht aus einem Ringträgerteil 2 und einem mit diesem verschweißten Blechteil 3, die ge­ meinsam einen Kühlkanal 4 eines Dieselkolbens bilden.
Da das Material des Ringträgers nicht in allen Fällen gas­ dicht ist, kann es beim Alfinieren des gekühlten Ringträ­ gers infolge Erhöhung des Innendrucks im Kühlkanal 4 zum Ausgasen und zur Bildung von Oxiden und Blasen kommen, die die Ringträgerbindung schädigen.
Um dies zu vermeiden, wird der gekühlte Ringträger 1 oder eine Mehrzahl von Ringträgern in einem evakuierbaren Unter­ druckbehälter mit Unterdruck beaufschlagt. Der Unterdruck liegt beispielsweise bei 10 mbar. Je nach Anzahl der undichten Ringträger und in Abhängigkeit vom Behältervolumen kann der Unterdruck nach einiger Zeit auf 20-50 mbar an­ steigen.
Um bei den undichten Ringträgern einen Druckausgleich si­ cherzustellen, müssen die Ringträger eine Mindestzeit, bei­ spielsweise 24 Stunden, im evakuierten Unterdruckbehälter verbleiben.
Eine hohe Produktivität kann erreicht werden, wenn in einem größeren Kessel eine Vielzahl von mit gekühlten Ringträgern gefüllten Unterdruckbehältern gleichzeitig evakuiert wer­ den. Dies kann erfolgen, indem die Unterdruckbehälter einen lose gegen eine Gummidichtung anliegenden Deckel aufweisen.
Beim Evakuieren des Kessels auf einen Unterdruck von bei­ spielsweise 10 mbar kann durch den lose aufliegenden Deckel Luft aus den Unterdruckbehältern entweichen. Sobald der Kessel belüftet wird dichtet der Deckel gegen die Gummi­ dichtung ab, sodaß der Unterdruckbehälter evakuiert bleibt. Erst kurz vor der Entnahme der gekühlten Ringträger wird der Unterdruckbehälter über ein Ventil belüftet und es wer­ den die Ringträger nach der Entnahme sobald wie möglich in das Alfinbad getaucht, um ein Rückströmen von Luft in die undichten Ringträger zu vermeiden.
Die evakuierbaren Unterdruckbehälter können durch Verwen­ dung von handelsüblichen abgelängten Plastikrohren ausrei­ chender Materialstärke und maßgedrehten Kunststoffdeckeln, die mit O-Ringdichtungen versehen sind, wirtschaftlich her­ gestellt werden. Im Kunststoffdeckel kann das Belüftungs­ ventil vorgesehen sein.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung eines Kolbens mit einem ge­ kühlten Ringträger (1), bestehend aus einem Ringträger­ teil (2) und einem mit diesem verbundenen Blechteil (3), das im Kolben in Verbindung mit dem Ringträgerteil (2) einen Kühlkanal (4) bildet, wobei der gekühlte Ringträger (1) vor dem Umgießen mit dem Kolbenwerkstoff in einer Schmelze auf Aluminiumbasis alfiniert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der gekühlte Ringträger (1) nach dem Verbinden von Ringträgerteil (2) und Blechteil (3) in einem evakuier­ baren Unterdruckbehälter mit Unterdruck beaufschlagt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gekühlte Ringträger (1) nach der Entnahme aus dem Unterdruckbehälter vakuumverpackt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gekühlte Ringträger (1) erst kurz vor dem Ein­ tauchen in das Alfinbad aus dem evakuierbaren Unter­ druckbehälter entnommen wird.
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