Das Hauptpatent betrifft einen Kolben für Brennkraftmaschinen mit einem im Bereich der Ringzone
zwischen einem im Durchmesser verkleinerten Teil des Kolbenkopfes und einer auf diesen aufgesetzten
Hülse gebildeten ringförmigen Hohlraum, bei dem die einander berührenden Flächen des Kolbenkopfes
und der Hülse mittels eines Ladungsträgerstrahles miteinander verschweißt sind. Gegenstand des Hauptpatentes
ist eine Ausbildung eines solchen Kolbens, bei welcher die einander berührenden Flächen des
Kolbenkopfes und der Hülse aus von den Kolbenrändern ausgehenden, den Hohlraum nicht anschneidenden
Flächenteilen und aus von diesen im Winkel abzweigenden, in den Hohlraum einmündenden
Flächenteilen bestehen, deren Breite derjenigen der durch Entlangführen des Ladungsträgerstrahles an
den erstgenannten Flächenteilen erzielten Schweißnaht entspricht. Dabei gehen die Schweißnähte
tangential so nahe am Hohlraum vorbei, daß die kurzen in ihn einmündenden Flächenteile mit verschweißt
werden, wobei jedoch die Schweißnähte über ihre ganze Länge im vollen Werkstoff verlaufen.
The main patent relates to a piston for internal combustion engines with a piston in the area of the ring zone
between a reduced diameter part of the piston head and a part placed on it
Sleeve formed annular cavity in which the contacting surfaces of the piston head
and the sleeve are welded to one another by means of a charge carrier beam. Subject of the main patent
is a design of such a piston, in which the contacting surfaces of the
Piston head and the sleeve starting from the piston edges, not cutting the cavity
Surface parts and from these branching off at an angle, opening into the cavity
There are surface parts, the width of which is the same as that caused by guiding the charge carrier beam along
corresponds to the first-mentioned surface parts achieved weld seam. This is where the welds go
tangentially so close to the cavity that the short surface parts opening into it are also welded
are, however, the weld seams run over their entire length in the solid material.
Hiermit sollte die Aufgabe gelöst werden, die Tiefe der Schweißnähte zu vergrößern, sie in gleichbleibender
Güte herzustellen und etwa auftretende Fehler leicht entdecken zu können, und Spannungen durch
ungleichmäßige Erhitzung zu vermeiden.This was intended to solve the problem of increasing the depth of the weld seams, making them more constant
Establishing quality and being able to easily detect any errors that occur, and tensions through
to avoid uneven heating.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptpatentes derart,
daß die Hülse auch den Kolbenboden umfaßt und einen gleichachsig zur Kolbenlängsachse angeordneten,
eine entsprechende Wanddurchbrechung des Kolbenkopfes durchdringenden zapfenartigen
Vorsprung aufweist, zwischen dem und dem im Bereich der Ringzone vorgesehenen Hohlraum eine
nicht verschweißte, ringförmige Auflagefläche gebildet ist, während die Mantelfläche des zapfenartigen
Vorsprunges eine der miteinander verschweißten Flächen darstellt, und während ferner in einem der
Breite der Schweißnaht entsprechenden Abstand von dieser Fläche in der Ebene der nngförmigen Auflagefläche
ein zweiter ringförmiger Hohlraum vorgesehen ist.The present invention relates to a further embodiment of the subject matter of the main patent such that
that the sleeve also encompasses the piston crown and one arranged coaxially to the piston longitudinal axis,
peg-like penetrating a corresponding wall opening of the piston head
Has projection, between the and provided in the area of the annular zone cavity a
not welded, annular bearing surface is formed, while the lateral surface of the peg-like
Projection represents one of the surfaces welded together, and while also in one of the
Width of the weld seam corresponding to the distance from this surface in the plane of the nng-shaped support surface
a second annular cavity is provided.
Welchen Vorteil diese Ausgestaltung bietet, wird an Hand zweier Ausführungsbeispiele erläutert, von
denen das eine in F i g. 1 hälftig im Längsschnitt durch die Kolbenbolzenachse und das andere in
Fig. 2 hälftig im Längsschnitt quer zur Kolbenbolzenachse dargestellt ist.The advantage offered by this embodiment is explained using two exemplary embodiments, from
which one in Fig. 1 in half in longitudinal section through the piston pin axis and the other in
Fig. 2 is shown in half in longitudinal section transversely to the piston pin axis.
Der Kolben besteht bei beiden Ausführungsbeispielen aus einem Kolbenkopf 1, dessen Ende im
Durchmesser verkleinert ist, und aus einer Hülse 2. Letztere umfaßt außer einem Teil, der einen Ringträger
aufnimmt, in welchem die oberste Kolbenringnut gebildet ist, auch den Kolbenboden, der in der
Mitte einen zapfenartigen Vorsprung 8 aufweist, welcher eine entsprechende Wanddurchbrechung des
Kolbenkopfes 1 durchdringt. Die Hülse 2 liegt auf dem Kolbenkopf 1 längs einer äußeren, ringförmigen
Fläche 4 und längs einer inneren, ebenfalls nngförmigen Auflagefläche 9 auf. Diese beiden Flächen sind
gegeneinander versetzt. Zwischen ihnen ist ein Hohlraum 3 angeordnet und zwar so, daß er von der
Fläche 4 nicht angeschnitten wird, sondern nur von einem von ihr abzweigenden Flächenteil 6, der so
kurz ist, daß er durch Entlangführen eines Ladungsträgerstrahles an der Fläche 4, wobei eine durch
Schraffur angedeutete Schweißnaht entsteht, mit verschweißt wird.In both embodiments, the piston consists of a piston head 1, the end of which is reduced in diameter, and a sleeve 2. The latter includes, in addition to a part that receives a ring carrier in which the uppermost piston ring groove is formed, also the piston head, which is in the Center has a pin-like projection 8 which penetrates a corresponding wall opening in the piston head 1. The sleeve 2 rests on the piston head 1 along an outer, annular surface 4 and along an inner, likewise angular contact surface 9. These two surfaces are offset from one another. Between them a cavity 3 is arranged in such a way that it is not cut by the surface 4, but only by a surface part 6 branching off from it, which is so short that it can be removed by guiding a charge carrier beam along the surface 4, one through The weld seam indicated by hatching arises, with is welded.
Die Auflagefläche 9 ist nicht verschweißt. Nahe an ihrem inneren, an die Mantelfläche 5 des zapfenartigen
Vorsprunges 8 angrenzenden Ende ist beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ein ringförmiger
Hohlraum 10 so angeordnet, daß in dem Bereich zwischen ihm und der Mantelfläche 5 zwischen dem
zapfenartigen Vorsprung 8 und dem Kolbenkopf 1 nur ein schmaler Flächenteil 7 stehen bleibt, der
ebenso wie die Fuge 6 mit verschweißt wird, wenn man einen Ladungsträgerstrahl an der Mantelfläche 5
entlangführt. Die nicht verschweißte Auflagefläche 9 endet somit in den beiden Hohlräumen 3 und 10,
wodurch erreicht wird, daß von ihrem Rande keine Spannungsrisse ausgehen können. Da die an der
Fläche 4 und der Mantelfläche 5 vorgesehenen Schweißnähte in spannungsarmen Zonen liegen, erhält
man eine sehr widerstandsfähige Verbindung.The support surface 9 is not welded. Close to its inner, to the lateral surface 5 of the peg-like
Projection 8 adjacent end is in the embodiment of FIG. 1 an annular one
Cavity 10 arranged so that in the area between it and the lateral surface 5 between the
pin-like projection 8 and the piston head 1 only a narrow surface part 7 remains, the
just as the joint 6 is also welded when a charge carrier beam is applied to the lateral surface 5
leads along. The non-welded support surface 9 thus ends in the two cavities 3 and 10,
whereby it is achieved that no stress cracks can originate from their edge. Since the
Surface 4 and the jacket surface 5 are provided weld seams in low-stress zones, is obtained
you have a very resilient connection.
Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist der enge ringförmige Hohlraum 10 durch einen reichlicher
bemessenen Hohlraum 10' ersetzt, der über radiale Kanäle 11 mit dem hinter der Ringzone vorgesehenen
Hohlraum 3 in Verbindung steht. Auf diese Art ist es möglich, ausgedehnte Kühlölkanäle im Kolben
unterzubringen, wobei die Kühlölzu- und -abführung in bekannter Weise durch nicht dargestellte Zufluß-
und Abflußbohrungen erfolgen kann.In the embodiment according to FIG. 2, the narrow annular cavity 10 is covered by a more ample
sized cavity 10 'replaced by radial channels 11 with the provided behind the annular zone
Cavity 3 is in communication. In this way it is possible to have extensive cooling oil channels in the piston
to accommodate, the cooling oil supply and discharge in a known manner by inflow, not shown
and drainage holes can be made.