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