DE1106129B - Light metal pistons, especially for internal combustion engines - Google Patents

Light metal pistons, especially for internal combustion engines

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DE1106129B DEM40004A DEM0040004A DE1106129B DE 1106129 B DE1106129 B DE 1106129B DE M40004 A DEM40004 A DE M40004A DE M0040004 A DEM0040004 A DE M0040004A DE 1106129 B DE1106129 B DE 1106129B
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/12Details
    • F16J9/22Rings for preventing wear of grooves or like seatings

Description

Leichtmetallkolben, insbesondere für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft einen insbesondere für Brennkraftmaschinen bestimmten Leichtmetallkolben mit Kolbenringnuten, deren Flanken teilweise durch eingegossene, im Kolbenwerkstoff formschlüssig verankerte flache Segmentteile aus einem härteren Metall, z. B. aus Stahlblech, bewehrt sind, welche sich vom äußeren Kolbenrand radial nach innen bis in die hinter dem Ringnutengrund befindlichen Wandteile des Kolbens erstrecken.Light metal pistons, especially for internal combustion engines. The invention relates to a light metal piston intended in particular for internal combustion engines with piston ring grooves, the flanks of which are partially cast in the piston material positively anchored flat segment parts made of a harder metal, e.g. B. off Sheet steel, are reinforced, which extend radially inwards from the outer edge of the piston extend into the wall parts of the piston located behind the ring groove base.

Es sind bereits Leichtmetallkolben bekannt, deren Kolbenringnuten ausschließlich durch im Abstand voneinander eingegossene, radiale, segmentartige Einlagen teilweise bewehrt sind, die so klein gehalten sind, daß die infolge unterschiedlicher Wärmeausdehnung im Betrieb an den Anlageflächen auftretenden Schubspannungen niedrig bleiben und die Schubfestigkeit nicht überschreiten. Bei dieser Bauart müssen an die formschlüssige Einbettung hohe Anforderungen gestellt werden, da jedes einzelne Segment nur mit Hilfe seiner eigenen Einbettungsmittel im Kolbenkörper gehalten werden kann.There are already light metal pistons known whose piston ring grooves exclusively by means of radial, segment-like castings at a distance from one another Deposits are partially reinforced, which are kept so small that the result of different Thermal expansion during operation on the contact surfaces occurring shear stresses low stay and do not exceed the shear strength. With this type of construction the form-fitting embedding high demands are made, since each individual Segment held in the piston body only with the help of its own embedding material can be.

Zur Erleichterung der Herstellung solcher Kolben werden gewöhnlich die zur Bewehrung einer Nutenflanke dienenden Einzelsegmente durch einen sie verbindenden äußeren Ring zu einem einstückigen Einlageteil zusammengefaßt, wobei jedoch der äußere lZing einen größeren Durchmesser aufweist als der fertige Kolben und daher beim Bearbeiten wegfällt, :o daß als Nutenbewehrungen nur die einzelnen Segmente übrigbleiben.To facilitate the manufacture of such pistons are usually the individual segments used to reinforce a groove flank by a connecting one outer ring combined into a one-piece insert part, but with the outer ring has a larger diameter than the finished piston and therefore when editing is omitted: o that only the individual segments are used as slot reinforcements left over.

Es sind ferner auch Leichtmetallkolben bekannt, bei denen die Bewehrung der Nutenflanken ausschließlich durch einen geschlossenen Ring von großer radialer Wandstärke bewirkt wird, dessen Außendurchmesser dem Durchmesser des fertigbearbeiteten Kolbens entspricht und an dessen Innenseite durch Ausnehmungen von im Vergleich zur Ringstärke geringer radialer Tiefe schwalbenschwanzartige Verankerungsteile geschaffen sind, die jedoch den Segmentteilen der Kolben der eingangs erwähnten Art deshalb nicht entsprechen, weil sie zur Bewehrung der Ringnutenflanken nicht beitragen, sondern völlig vom Kolbenwerkstoff umschlossen sind.There are also light metal pistons known in which the reinforcement the groove flanks exclusively by a closed ring of large radial Wall thickness is effected, the outer diameter of which corresponds to the diameter of the finished Piston corresponds and on its inside by recesses of in comparison dovetail-like anchoring parts for ring thickness with less radial depth are created, but the segment parts of the piston of the aforementioned The reason why they do not comply with the type is because they are not used to reinforce the flanks of the ring groove contribute, but are completely enclosed by the piston material.

Schließlich ist auch schon vorgeschlagen worden, zur Nutenflankenbewehrung vorgesehene, vom äußeren Kolbenrand nach innen sich erstreckende Segmentteile durch einen inneren geschlossenen Ring miteinander zu verbinden, der in der Wand hinter dem Ringnutengrund im Kolbenkörper verankert ist und auf den daher der Kolbenwerkstoff beim Erkalten nach dein Eingießen aufschrumpft. Dadurch wird eine zusätzliche Sicherheit erreicht, weil Segmentteile, die sich im Betrieb durch irgendwelche Einwirkungen lockern sollten, dann immer noch durch den alle Segmente miteinander verbindenden Ring in ihrer Lage gehalten werden. Eine Gefährdung der Einbettung der klein bemessenen Segmentteile durch den Verbindungsring tritt dabei trotz dessen relativ großer Baulänge deshalb nicht ein, weil durch die beim Aufschrumpfen des Kolbenwerkstoffes auf den Ring sich im Ring und in den auf ihm anliegenden Kolbenteilen aufbauenden Spannungen eine gleichmäßige Wärmeausdehnung trotz unterschiedlicher Wärmeausdehnungsbeiwerte der Werkstoffe gewährleistet wird.Finally, it has also already been proposed to reinforce the groove flank provided, from the outer edge of the piston inwardly extending segment parts an inner closed ring to connect together that is in the wall behind the ring groove base is anchored in the piston body and therefore the piston material shrinks on cooling after pouring. This creates an additional security achieved because segment parts that are in operation by any influences should loosen, then still by connecting all segments together Ring to be held in place. A threat to the embedding of the small-sized Segment parts through the connecting ring occurs despite its relatively large overall length therefore not one, because when the piston material is shrunk onto the Ring itself in the ring and in the tensions building up on it in the piston parts uniform thermal expansion despite different thermal expansion coefficients the materials is guaranteed.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ebenfalls eine zusätzliche Sicherung von zur Nutenflankenbewehrung beitragenden Segmentteilen durch Verbindungsstücke zu erreichen, dabei aber die Verbindungsteile gleichfalls mit zur Bewehrung der Ringnutenflanken heranzuziehen, sie also nicht völlig in den Kolbenwerkstoff einzubetten. Da es in diesem Falle nicht möglich ist, das unterschiedliche Wärmeausdehnungsbestreben der Verbindungsteile durch das Aufbringen von Schrumpfspannungen auszugleichen, ergibt sich die Notwendigkeit, andere, wirkungsgleiche Mittel ausfindig zu machen.The present invention is based on the object, also a additional securing of segment parts that contribute to the groove flank reinforcement To achieve connecting pieces, but also with the connecting parts to use to reinforce the ring groove flanks, so not completely in the piston material to embed. Since it is not possible in this case, the different thermal expansion tendencies equalize the connecting parts by applying shrinkage stresses, there arises the need to find other, equally effective means.

Erfindungsgemäß geschieht dies bei einem Kolben der eingangs erwähnten Art dadurch, daß je zwei oder mehrere der gegen Verschiebung in radialer und axialer Richtung durch formschlüssige Einbettung in den Kolbenwerkstoff gesicherten, in die Wandteile hinter dem Ringnutengrund eingreifenden Segmentteile unter sich durch kreisbogenförmige Verbindungsteile verbunden sind, deren Außendurchmesser dem Durchmesser des fertigen Kolbens entspricht und die im Verhältnis zu den Segmentteilen so schwach dimensioniert sind, daß sie den beim Schrumpfen und Ausdehnen des Kolbenkörpers infolge von Temperaturänderungen auftretenden Bewegungen der mit dem Kolbenwerkstoff fest verbundenen und daher mit ihm »atmenden« Segmentteile durch elastische Änderung ihrer in Umfangsrichtung gemessenen Länge zu folgen vermögen.According to the invention, this happens with a piston of the type mentioned at the beginning Kind in that two or more of the opposing displacement in radial and axial Direction secured by form-fitting embedding in the piston material, in the wall parts behind the ring groove base engaging segment parts among themselves Circular arc-shaped connecting parts are connected, the outer diameter of which corresponds to the diameter of the finished piston and which are so weak in relation to the segment parts are dimensioned so that they reduce the shrinkage and expansion of the piston body as a result of temperature changes occurring movements of the with segment parts firmly connected to the piston material and therefore "breathing" with it able to follow elastic change of their length measured in the circumferential direction.

Um einseitige Beanspruchungen der Segmentteile zu vermeiden, ist es dabei besonders zweckmäßig, sämtliche Segmentteile unter sich durch kreisbogenförmige Verbindungsteile so zu verbinden, daß die Verbindungsteile zusammen mit den äußeren Zonen der Segmentteile einen beschlossenen Kreis bilden.In order to avoid one-sided stresses on the segment parts, it is It is particularly useful to have all segment parts under one another by means of circular arcs To connect connecting parts so that the connecting parts together with the outer Zones of the segment parts form a decided circle.

Zum Stand der Technik ist noch zu bemerken, daß eine Leichtmetallkolbenbauart bekannt ist, bei der in der Ringzone segmentartige Eiseneinlagen vorgesehen sind. welche sich vom äußeren Kolbenrand radial nach innen bis in die hinter dem Ringnutengrund befindlichen Wandteile erstrecken und unter sich durch kreisbogenförmige Verbindungsteile so verbunden sind, daß die Verbindungsteile zusammen mit den äußeren Zonen der Segmentteile eine geschlossene kreiszylindrische Hülse bilden. Dabei handelt es sich jedoch nicht um flache Einlagen, sondern um parallel zur Kolbenachse verlaufende Rippen, die sich über die ganze Höhe der Ringzone erstrecken und deren äußere Verbindung durch eine Hülse von mindestens ebenso großer Höhe gebildet ist. Außerdem sind diese Rippen nicht derart formschlüssig im Kolbenwerkstoff verankert. daß sie dessen infolge von Temperaturänderungen auftretenden Bewegungen folgen. Deshalb kann auch bei dieser bekannten Kolbenbauart nicht die beim Erfindungsgegenstand angestrebte Wirkung eintreten, daß die Segmentteile mit dem Kolbenwerkstoff »atmen« und die Verbindungsteile zu entsprechenden Längenänderungen durch elastische Stauchung oder Dehnung veranlassen.It should also be noted in relation to the prior art that a light metal piston design is known in which segment-like iron inserts are provided in the ring zone. which extends from the outer edge of the piston radially inwards to the rear of the ring groove base located wall parts extend and below by circular arc-shaped connecting parts are connected so that the connecting parts together with the outer zones of the segment parts form a closed circular cylindrical sleeve. However, this is not the case around flat inlays, but around ribs running parallel to the piston axis, which extend over the entire height of the ring zone and through its external connection a sleeve of at least as great a height is formed. Plus these are ribs not anchored in such a form-fitting manner in the piston material. that they as a result movements resulting from temperature changes. Therefore can also with this known piston design do not have the desired effect in the subject matter of the invention, that the segment parts "breathe" with the piston material and the connecting parts close cause corresponding changes in length by elastic compression or expansion.

Die Bedingung, daß die eingebetteten Segmentteile die zur elastischen Verformung der Verbindungsteile erforderlichen Kräfte aufnehmen können, kann beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung z. B. dadurch erfüllt werden, daß man die radiale Breite der Verbindungsteile kleiner hält als die Hälfte der vom äußeren Kolbenrand an gemessen radialen Tiefe der Segmentteile, vorzugsweise auch noch kleiner als die Hälfte der radialen Tiefe der Ringnutenflanke, zu deren Bewehrung die betreffende Einlage dienen soll.The condition that the embedded segment parts are elastic Deformation of the connecting parts can absorb the forces required when The present invention z. B. be met by the keeps the radial width of the connecting parts less than half that of the outer Piston edge measured at the radial depth of the segment parts, preferably even smaller than half the radial depth of the annular groove flank, the reinforcement in question Deposit is intended to serve.

Die axiale Höhe derVerbindungsteile gestaltet man mit Rücksicht auf ihre gewünschte elastische Verformbarkeit zweckmäßigerweise kleiner als diejenige der im Kolbenwerkstoff hinter dem Ringnutengrund eingebetteten Teile der Segmente. Im Interesse einer einwandfreien Verankerung der Verbindungsteile kann man diese jedoch örtlich mit in die Ringstege zwischen den einzelnen Kolbenringnuten hineinragenden höckerartigen Ausbuchtungen versehen, deren axiale Höhe größer ist als diejenige der zwischen ihnen liegenden Bewehrungsteile.The axial height of the connecting parts is designed with consideration for their desired elastic deformability is suitably smaller than that the parts of the segments embedded in the piston material behind the ring groove base. In the interest of a proper anchoring of the connecting parts, you can do this but locally with protruding into the ring webs between the individual piston ring grooves Provided hump-like bulges, the axial height of which is greater than that the reinforcement parts lying between them.

Weitere Merkmale der Erfindung, insbesondere Hinweise auf zweckmäßige Fertigungsmaßnahmen sind in der folgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen enthalten.Further features of the invention, in particular references to useful Manufacturing measures are shown in the following description of in the drawing Embodiments included.

In der Zeichnung ist in den Fig. 1 und 3 ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem je drei Segmentteile einer Ringnutenflankenbewehrung durch bogenförmige Verbindungsteile zusammengehalten werden, welche zur Bewehrung des äußeren Nutenflankenrandes dienen. Dabei zeigt Fig. 1 einen Schnitt nach der Linie I-I der Fig. 2 durch den Kolbenrohling, von dem bei der Bearbeitung die außerhalb der eingezeichneten strichpunktierten Linie befindlichen Teile abgetragen werden; Fig. 2 ist ein Querschnitt in der Ebene der oberen Flanke der in Fig. 1 in strichpunktierten Linien eingezeichneten Ringnut; Fig. 3 stellt einen Schnitt nach der Linie 1-I der Fig.2 ähnlich Fig.1, jedoch durch einen fertigbearbeiteten Kolben dar, bei dem beide Flanken der obersten Kolbenringnut durch Einlagen bewehrt sind; in Fig. 4 und 5 ist in Seitenansicht und in Draufsicht ein Beispiel einer Ringnutenbewehrung gezeigt, bei der sämtliche Segmentteile durch bogenförmige Verbindungsstücke miteinander verbunden sind, wobei letztere aus ihrer Hauptebene höckerartig herausragende Teile aufweisen; Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt durch die Ringzone eines unter Benutzung zweier Ringnutenbewehrungen nach den Fig. 4 und 5 hergestellten Kolbens, und zwar an einer Stelle entsprechend der Linie VI-VI in Fig. 5; Fig. 7 stellt einen ebensolchen Längsschnitt an einer Stelle entsprechend der Linie VII-VII in Fig. 5 dar; Fig. 8 zeigt schematisch die Verformung einer Ringnutenbewehrung gemäß Fig.5 beim Erwärmen und Abkühlen eines Kolbens mit solchen Bewehrungen.In the drawing, an embodiment is shown in Figs. 1 and 3, with each three segment parts of an annular groove flank reinforcement by means of arched Connecting parts are held together, which are used to reinforce the outer edge of the groove to serve. 1 shows a section along the line I-I of FIG. 2 through the Piston blank, of which the one outside of the dash-dotted line during machining Line located parts are removed; Figure 2 is a cross-section in the plane the upper flank of the annular groove shown in dash-dotted lines in FIG. 1; Fig. 3 shows a section along the line 1-I of Fig.2 similar to Fig.1, but through a finished piston with both flanks of the uppermost piston ring groove are reinforced by deposits; in Figs. 4 and 5 is a side view and a plan view an example of an annular groove reinforcement is shown in which all segment parts through arc-shaped connectors are connected to each other, the latter from their Main plane have hump-like protruding parts; Fig. 6 shows a longitudinal section through the ring zone of one using two ring groove reinforcements according to Fig. 4 and 5 produced pistons, namely at a point corresponding to the line VI-VI in Fig. 5; Fig. 7 shows a similar longitudinal section at one point accordingly the line VII-VII in Fig. 5; Fig. 8 shows schematically the deformation of an annular groove reinforcement according to Figure 5 when heating and cooling a piston with such reinforcements.

In allen Figuren ist übereinstimmend der Kolben mit 1, die bewehrte Ringnut mit 2 und die zur Bewehrung dienende Einlage im ganzen mit 3 bezeichnet.In all figures, the piston with 1, the armored one, is consistent Annular groove with 2 and the insert used for reinforcement denoted as a whole with 3.

Nach Fig. 1 und 2 dienen zur Ringnutenbewehrung segmentartige Teile 31, die bis in die hinter der Grundfläche 21 der Kolbenringnut 2 liegenden Wandteile des Kolbens 1 hineinragen und im Rohzustand (in Fig. 1 in ausgezogenen Linien dargestellt und in Fig. 2 durch eine strichpunktierte Umrißlinie angedeutet) durch einen geschlossenen Ring miteinander verbunden sind. Je drei derartige Segmentteile sind durch Ausnehmungen 32 von innen her bis nahe zum äußeren Rand des Ringes 3 geschlitzt, wodurch bewirkt wird, daß beim Abdrehen des Kolbens auf dab Fertigmaß der ursprünglich geschlossen gewesene Einlagering in drei gleiche Teile mit je drei Segmentteilen 31 und drei bogenförmigen Verbindungsteilen 33 zerfällt. Die eingebetteten Stirnflächen 34 der letzteren sind ebenso wie die Seitenflächen der Segmentteile 31 schwalbenschwanzartig abgeschrägt, um dadurch eine Sicherung gegen das Herauslösen in axialer Richtung zu erreichen. In radialer Richtung sind die Segmentteile 31 durch ihre sich nach innen verbreiternde Form lagegesichert. Da die Verbindungsteile33, wie insbesondere Fig.1 zeigt, in axialer Richtung niedriger sind als die vollständig eingebetteten Teile der Segmente 31 und da sie außerdem auch nur eine geringe, etwa der halben Ringnutentiefe entsprechende radiale Breite aufweisen, sind nur verhältnismäßig kleine Kräfte notwendig, um sie in Anpassung an die Wärmedehnungsverhältnisse des Kolbenkörpers elastisch zu dehnen oder zu stauchen. Die kräftiger dimensionierten und gut eingebetteten Segmentteile 31 reichen daher aus, um derartige Kräfte zu übertragen, ohne daß dadurch ihre eigene Verankerung gefährdet wird.According to FIGS. 1 and 2, segment-like parts are used to reinforce the annular grooves 31, the wall parts lying behind the base surface 21 of the piston ring groove 2 of the piston 1 protrude and in the raw state (shown in Fig. 1 in solid lines and indicated in Fig. 2 by a dash-dotted outline) by a closed Ring are connected to each other. Each three such segment parts are through recesses 32 slotted from the inside to close to the outer edge of the ring 3, which causes is that when turning the piston to the finished size of the originally closed Previous insert ring into three equal parts, each with three segment parts 31 and three arcuate connecting parts 33 disintegrates. The embedded end faces 34 of the The latter, like the side surfaces of the segment parts 31, are dovetail-like beveled, thereby securing against loosening in the axial direction to reach. In the radial direction, the segment parts 31 are by their inside widening shape secured in position. Since the connecting parts 33, such as in particular Fig.1 shows, are lower in the axial direction than the fully embedded Parts of the segments 31 and since they are also only a small one, about half Annular groove depth have corresponding radial width, are only proportionate small forces are necessary to adapt them to the thermal expansion conditions of the To stretch or compress the piston body elastically. The more powerful ones and well-embedded segment parts 31 are therefore sufficient to generate such forces transmitted without jeopardizing their own anchoring.

Die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Einlage 3, von der nach dem Bearbeiten nur die oberhalb bzw. innerhalb der eingezeichneten strichpunktierten Linien liegenden Teile stehenbleiben, stellt auch im fertigen Kolben einen geschlossenen Ring dar, bei dem alle Segmentteile 31 unter sich durch bogenförmige Verbindungsstücke 33 zusammenhängen. Außerdem unterscheidet sie sich von derjenigen nach Fig. 2 dadurch, daß Teile der Verbindungsstücke in axialer Richtung derart gebogen sind, daß höckerartige Erhebungen 33 gebildet werden, welche am fertigen Kolben tiefer in die Ringstege des Kolbens eingreifen als die dazwischenliegenden Teile. Wie insbesondere die Fig. 6 und 7 zeigen, erhält man dabei eine ausreichende axiale Verankerung durch schwalbenschwanzartig wirkende Abschrägungen 34 auch bei sehr kleiner axialer Höhe des überwiegenden, außerhalb der Höcker 35 liegenden Teiles der Verbindungsstücke 33.The insert 3 shown in FIGS. 4 and 5, of which after processing only those above or within the dash-dotted lines drawn Parts stop, also represents a closed ring in the finished piston, in which all segment parts 31 are interconnected by arcuate connecting pieces 33 related. In addition, it differs from that of FIG. 2 in that that parts of the connecting pieces in the axial direction so bent are that hump-like elevations 33 are formed, which on the finished piston engage deeper in the ring webs of the piston than the parts in between. As shown in particular in FIGS. 6 and 7, a sufficient axial direction is obtained Anchoring by dovetail-like bevels 34 even with very smaller axial height of the predominant part lying outside the humps 35 of the connecting pieces 33.

Die Anordnung der Höcker 35, die (vgl. Fig. 4) am noch nicht bearbeiteten Einlagering die Form von Bogen haben, gewährleisten ferner auch bei sehr schwachwandigen und daher leichten und billigenEinlageringen eine geordnete Verformung beim Schwinden des Kolbenkörpers nach seiner durch Gießen erfolgten Herstellung. Hierzu wird auf die schematische, der Deutlichkeit halber übertriebene Darstellung in Fig.8 verwiesen, die links von der eingezeichneten Symmetrielinie dieLage des Einlageringes 3 in heißem Zustand und rechts die Lage nach dem Schwinden, also in kaltem Zustand, veranschaulicht. Die die Höcker 35 bildenden gebogenen Teile des Ringes 3 weisen in heißem Zustand eine Breite Al und eine Höhe b auf.The arrangement of the humps 35, which (cf. FIG. 4) have not yet been processed Inlay ring in the form of an arch also ensure even with very weak walls and therefore light and cheap insert rings an orderly deformation when shrinking of the piston body after it has been manufactured by casting. This is done on the schematic, exaggerated for the sake of clarity, is referred to in FIG. 8, the left of the drawn line of symmetry shows the position of the insert ring 3 in in the hot state and on the right the situation after it has shrunk, i.e. in the cold state. The curved parts of the ring 3 which form the bumps 35 are in the hot state a width Al and a height b.

Beim Abkühlen des Kolbens werden die im Kolbenkörper verankerten Segmentteile 31 von dem schwindenden Kolbenwerkstoff radial nach innen gezogen, wobei sich ihr gegenseitiger Abstand verkleinert. Dementsprechend werden auf die dazwischenliegenden Ringteile Druckkräfte ausgeübt, die eine Verkleinerung des Maßes A auf a und gleichzeitig eine Vergrößerung der Höhe b auf B verursachen. Die zwischen den Höckern 35 des Einlageringes liegenden Teile bleiben dabei im wesentlichen spannungsfrei. Erst nach dem Einstechen der Ringnut 2 werden die zwischen den Höckern 35 liegenden Einlageringteile - wie in Fig.4 und 5 angedeutet - derart geschwächt, daß sie nun leichter verformbar sind. Beim Wiedererwärmen des Kolbens werden sie daher elastisch gedehnt und bleiben infolgedessen wegen der ihnen innewohnenden Spannung trotz dünnwandiger, einer gedrängten Kolbenbauweise entgegenkommender Ausführung plan.When the piston cools, the segment parts 31 anchored in the piston body are pulled radially inward by the shrinking piston material, their mutual distance being reduced. Accordingly, compressive forces are exerted on the intermediate ring parts, which cause a reduction in dimension A to a and, at the same time, an increase in height b to B. The parts lying between the humps 35 of the insert ring remain essentially free of tension. Only after the annular groove 2 has been pierced are the insert ring parts lying between the humps 35 - as indicated in FIGS. 4 and 5 - weakened in such a way that they can now be more easily deformed. When the piston is reheated, they are therefore elastically stretched and consequently remain flat because of the tension inherent in them, despite the thin-walled design, which accommodates a compact piston design.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Leichtmetallkolben, insbesondere für Brennkraftmaschinen mit Kolbenringnuten, deren Flanken teilweise durch eingegossene, im Kolbenwerkstoff formschlüssig verankerte flache Segmentteile aus einem härteren Metall, z. B. aus Stahlblech, bewehrt sind, welche sich vom äußeren Kolbenrand radial nach innen bis in die hinter dem Ringnutengrund befindlichen Wandteile des Kolbens erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei oder mehrere gegen Verschiebung in radialer und axialer Richtung durch formschlüssigeEinbettung gesicherte Segmentteile (31) unter sich durch kreisbogenförmige Verbindungsstücke (33) verbunden sind, deren Außendurchmesser dem Durchmesser des fertigen Kolbens entspricht und die im Verhältnis zu den Segmentteilen so schwach dimensioniert sind, daß sie den beim Schrumpfen und Ausdehnen des Kolbenkörpers infolge von Temperaturänderungen auftretenden Bewegungen der Segmentteile durch elastische Änderung ihrer in Umfangsrichtung gemessenen Länge-zu folgen vermögen. PATENT CLAIMS: 1. Light metal pistons, especially for internal combustion engines with piston ring grooves, the flanks of which are partially cast in the piston material positively anchored flat segment parts made of a harder metal, e.g. B. off Sheet steel, are reinforced, which extend radially inwards from the outer edge of the piston extend into the wall parts of the piston located behind the ring groove base, characterized in that two or more against displacement in radial and axial direction secured by form-fitting embedding segment parts (31) are connected by circular arc-shaped connecting pieces (33), the Outside diameter corresponds to the diameter of the finished piston and the ratio to the segment parts are dimensioned so weak that they shrink and expansion of the piston body due to movements occurring due to temperature changes of the segment parts by elastic change in their length measured in the circumferential direction be able to follow. 2. Leichtmetallkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Segmentteile (31) unter sich durch kreisbogenförmige Verbindungsstücke (33) derart verbunden sind, daß letztere zusammen mit den äußeren Zonen der Segmentteile einen geschlossenen Ring bilden. 2. Light metal piston according to claim 1, characterized in that that all segment parts (31) among themselves by circular arc-shaped connecting pieces (33) are connected in such a way that the latter together with the outer zones of the segment parts form a closed ring. 3. Leichtmetallkolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radialeBreite der Verbindungsstücke (33) kleiner ist als die Hälfte der radialen Tiefe der Segmentteile (31). 3. Light metal piston according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the radial width of the connecting pieces (33) is less than half the radial depth of the segment parts (31). 4. Leichtmetallkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Breite der Verbindungsstücke (33) kleiner ist als die halbe radiale Tiefe der Ringnutenflanke (2), zu deren Bewehrung die betreffende Einlage dienen soll. 4. Light alloy piston one of claims 1 to 3, characterized in that the radial width of the Connecting pieces (33) is smaller than half the radial depth of the annular groove flank (2), for the reinforcement of which the insert in question is to serve. 5. Leichtmetallkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstücke (33) in die Ringstege hineinragende höckerartige Ausbuchtungen (35) aufweisen, deren axiale Höhe größer ist als diejenige der zwischen ihnen liegenden Bewehrungsteile. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1023 272; USA.-Patentschriften Nr. 2 297 460, 2 7713 ?8, 2 862 774; britische Patentschrift Nr. 642 042.5. Light metal piston according to one of claims 1 to 4, characterized in that the connecting pieces (33) have hump-like bulges (35) projecting into the annular webs, the axial height of which is greater than that of the reinforcement parts lying between them. Documents considered: German Patent No. 1023 272; U.S. Patent Nos. 2,297,460, 2,7713-8, 2,862,774 ; British Patent No. 642 042.
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