DE19701085A1 - Verfahren und Anordnung zum Herstellen eines Ringträgerkolbens - Google Patents
Verfahren und Anordnung zum Herstellen eines RingträgerkolbensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines
einen eingegossenen Ringträger aufweisenden Kolbens für
Brennkraftmaschinen, mit einem im Bereich hinter dem
Ringträger verlaufenden Kühlkanal.
Bislang werden der zumeist alfinierte Ringträger und ein
wasserlöslicher Salzkern unabhängig voneinander in der
Gießform durch Haltestifte oder Haltepinolen gestützt. Es
müssen also sowohl für den Salzkern wie auch für den
Ringträger in der Gießform geeignete Halterungen oder Auflager
vorgesehen werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das
Verfahren zum Herstellen eines Kolbens der genannten Art
derart zu verbessern, daß das Gießwerkzeug
herstellungstechnisch vereinfacht wird, so daß sich im
Hinblick auf die Genauigkeit, Reparatur sowie die Anzahl der
für das Gießwerkzeug benötigten Teile Vorteile ergeben,
insbesondere soll die Anzahl der vorzusehenden Haltestifte
oder -pinolen reduziert werden.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der genannten Art
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ringträger beim
Gießprozeß von einem in die Gießform eingesetzten Kern zur
Bildung des Kühlkanals gehalten wird und daß hierfür den
Ringträger am Kern festlegende Haltemittel verwendet werden.
Es wird also erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Ringträger
beim Gießprozeß nicht auf Haltestiften oder -pinolen
innerhalb des Gießwerkzeugs aufzulegen, sondern durch
Haltemittel an einem zumindest als Salzkern ausgebildeten Kern
zu befestigen, so daß Salzkern und Ringträger als
Bauteileverbund in die Gießform eingesetzt werden.
Die Haltemittel sind vorzugsweise stiftförmig, oder es werden
in ebenso vorteilhafter Weise Federlamellen verwendet.
Die Haltemittel können beim Herstellen des Salzkerns mit einem
Ende in diesen eingepreßt werden. Es ist aber auch denkbar,
daß in den fertig hergestellten Salzkern eine Ausnehmung
eingebracht wird, in welche ein Haltemittel mit einem freien
Ende eingepreßt oder eingeklebt werden kann. Die Ausnehmung
wird vorzugsweise in Form einer Bohrung angebracht.
Bei geeigneter Formgebung und federnder Ausbildung der
Haltemittel ist es auch denkbar, diese auf den Salzkern
aufzuklipsen.
An der vom Salzkern fernliegenden Seite der Haltemittel wird
der Ringträger befestigt. Dies erfolgt vorzugsweise dadurch,
daß die Haltemittel an der konzentrisch umlaufenden
Innenseite des Ringträgers befestigt werden. In ganz besonders
vorteilhafter Weise werden die Haltemittel an einer an der
Innenseite des Ringträgers vorgesehenen Nut oder Rille
befestigt. Die Haltemittel sind hierfür federnd ausgebildet,
und werden mit ihrem radial äußeren Ende in die Nut oder Rille
eingeklipst oder eingeklemmt.
Salzkern und daran befestigte Haltemittel werden nach einem
weiteren bevorzugten Erfindungsgedanken in eine Tragstellung
mit dem Ringträger gebracht, indem sie über eine senkrecht zur
Ringträgerebene verlaufende Nut an der Innenseite des
Ringträgers eingeführt und dann durch Verdrehen des
Ringträgers gegenüber dem Salzkern in eine an der Innenseite
des Ringträgers konzentrisch umlaufende Nut oder Rille
gelangen und so in eine Klemmstellung gebracht werden.
Es wird also erfindungsgemäß ein Bauteileverbund aus
Ringträger, Haltemittel und Salzkern gefertigt, der dann in
vorteilhafter Weise alfiniert und anschließend in das
Gießwerkzeug eingesetzt wird.
Die Erfindung betrifft gleichermaßen eine Anordnung aus
Ringträger und Salzkern zur Herstellung eines
Ringträgerkolbens für Brennkraftmaschinen, mit einem im
Bereich hinter dem Ringträger verlaufenden Kühlkanal, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß für den Gießprozeß der
Ringträger über Haltemittel unverlierbar am Salzkern gehalten
ist.
Bevorzugte Ausführungsformen dieser Anordnung ergeben sich aus
den Ansprüchen 11 bis 20.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der zeichnerischen Darstellung und
nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie einzelner
Ausführungsbeispiele einer bevorzugten Anordnung von
Ringträger und Salzkern. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die pleuelschwingebene
eines gegossenen noch nicht bearbeiteten
Kolbenrohlings;
Fig. 2 einen Schnitt gesehen in Richtung der Pfeile II-II
in Fig. 1;
Fig. 3 bis 6 einzelne Ausführungsbeispiele für die Halterung
eines Ringträgers an einem Salzkern.
Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Kolbenrohling 2 unmittelbar
nach dem Gießprozeß mit eingegossenem Ringträger 4 und
wasserlöslichem Salzkern 6. Die spätere Kontur des Kolbens
nach der spanabhebenden Bearbeitung ist in Form unterbrochener
Linien 8 dargestellt; man erkennt die Gestaltung des
Kolbenbodens sowie das noch auszubildende Ringfeld.
Der Ringträger 4 ist auf Höhe des nach Auflösung des Salzkerns
6 zu bildenden Kühlkanals vorgesehen.
Zum Stützen des Ringträgers in der Gießform sind keinerlei
Haltestifte oder -pinolen vorgesehen, sondern der Ringträger 4
ist über Haltemittel 10 am Salzkern 6 befestigt. Wie aus der
Fig. 2 ersichtlich ist, sind jeweils im Winkel von 120°
zueinander angeordnete Haltemittel 10 in Form von
Federlamellen 12 vorgesehen. Die Federlamellen 12 sind
einenends am Salzkern 6 gehalten. Sie sind entweder beim
Herstellungsprozeß des Salzkerns 6 in diesen eingebettet
worden, oder sie sind in eine in den fertigen Salzkern 6
eingebrachte Bohrung eingepreßt oder eingesteckt und
verklebt.
Das Gießen "ohne Haltestifte oder -pinolen" vereinfacht nicht
nur das Gießwerkzeug erheblich, sondern der Konstrukteur ist
in der Entwicklungsphase des Kolbens im Hinblick auf die
Düsenlage oder die Bewerkstelligung des Kühlvorgangs
flexibler.
Die in Fig. 3 dargestellte Anordnung aus Ringträger 4 und
Salzkern 6 zeigt ein im Querschnitt in etwa Z- bzw. nach zwei
entgegengesetzten Richtungen abgekröpft ausgebildetes
Haltemittel 14, durch welches die Anordnung von Ringträger 4
und Salzkern 6 auf unterschiedlicher Höhe in
Kolbenlängsrichtung ermöglicht wird. Fig. 4 zeigt ein
Haltemittel 16, dessen freie Enden 18 und 20 zum Ringträger 4
bzw. Salzkern 6 in einer gemeinsamen Ebene, also auf gleicher
Höhe bezüglich der Kolbenlängsachse verlaufen. Zwischen den
freien Enden 18, 20 des Haltemittels 16 ist ein bogenförmiger
Abschnitt 22 vorgesehen, der sich aus der vorstehend genannten
Ebene erhebt, und somit eine elastische Nachgiebigkeit des
Haltemittels 16 in der genannten Ebene erzeugt. Wenn das
Haltemittel 16 mit seinem freien Ende 20 am Salzkern 6
gehalten ist, so kann es mit seinem anderen Ende 18 über die
abgerundete Innenseite 24 des Ringträgers 4 gleiten und dann
in eine an der Innenseite 24 des Ringträgers 4 vorgesehene
Rille 28 federnd einschnappen.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Anordnung mit
einem in der Ansicht der Fig. 5 L-förmigen Haltemittel 30,
welches in Kolbenachsenrichtung von oben in den Salzkern 6
eingesteckt ist. Der korrespondierende Ringträger 4' weist an
seiner Innenseite 32 eine in Kolbenachsenrichtung verlaufende
Nut 34 auf, durch welche das Haltemittel 30 mit seinem freien
Ende 36 eingeführt werden kann. Die Nut 34 mündet in einer wie
bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen konzentrisch
umlaufenden Rille 38. Wenn das freie Ende 36 des Haltemittels
30 durch die Nut 34 eingeführt wurde und an eine Flanke der
konzentrischen Nut 38 anliegt, werden Ringträger 4' und
Salzkern 6 gegeneinander verdreht, so daß das freie Ende 36
des Haltemittels 30 in eine Klemmstellung in der Rille 38
gelangt.
Schließlich zeigt Fig. 6 eine Ausführungsform mit einem der
Außenkontur des Salzkerns 6 entsprechend angepaßten
Haltemittel 40, welches federelastisch ausgebildet in Richtung
des Pfeils 41 auf den Salzkern 6 aufklipsbar ist. Um zu
verhindern, daß sich das Haltemittel 40 während des Gießens
vom Salzkern 6 löst, ist das den Salzkern 6 bandförmig
umgreifende Haltemittel 40 im Bereich seines freien Endes 42
durch ein geeignetes Fixiermittel 44 am Salzkern 6 befestigt.
Claims (20)
1. Verfahren zum Herstellen eines einen eingegossenen
Ringträger (4, 4') aufweisenden Kolbens (2) für
Brennkraftmaschinen, mit einem im Bereich hinter dem
Ringträger (4, 4') verlaufenden Kühlkanal, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ringträger (4, 4') beim
Gießprozeß von einem in die Gießform eingesetzten Kern
(6) zur Bildung des Kühlkanals gehalten wird und daß
hierfür den Ringträger (4, 4') am Kern (6) festlegende
Haltemittel (10, 14, 22, 30, 40) verwendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Haltemittel (10, 14, 22, 30, 40) beim Herstellen des
Kerns (6) mit einem Ende in diesen eingepreßt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
in den Kern (6) eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Endes
eines Haltemittels (10, 14, 22, 30, 40) eingebracht wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel (10, 14, 22,
30, 40) auf den Kern (6) aufgeklipst werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel (10, 14, 22, 30, 40)
an der Innenseite (24, 32) des Ringträgers (4,
4') befestigt werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel (10, 14, 22,
30, 40) an einer an der Innenseite (24, 32) des
Ringträgers (4, 4') vorgesehenen Nut oder Rille (28, 38)
befestigt werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß stiftförmige Haltemittel
(10, 14, 22, 30, 40) verwendet werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß Haltemittel (10, 14, 22, 30,
40) in der Form von Federlamellen verwendet werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel (10, 14, 22,
30, 40) an dem Kern (6) befestigt werden und daß die
Haltemittel (10, 14, 22, 30, 40) in eine Tragstellung mit
dem Ringträger (4, 4') gebracht werden, indem sie über
eine senkrecht zur Ringträgerebene verlaufende Nut (34)
an der Innenseite (32) des Ringträgers (4, 4') eingeführt
und dann durch Verdrehen des Ringträgers (4, 4')
gegenüber dem Kern (6) in eine an der Innenseite (32) des
Ringträgers (4, 4') konzentrisch umlaufende Nut oder
Rille (38) in eine Klemmstellung gebracht werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der gebildete Verbund aus
Ringträger (4, 4'), Haltemittel (10, 14, 22, 30, 40) und
Kern (6) alfiniert wird.
11. Anordnung aus Ringträger und Kern (6) zur Herstellung
eines einen eingegossenen Ringträger (4, 4') aufweisenden
Kolbens (2) für Brennkraftmaschinen, mit einem im Bereich
hinter dem Ringträger (4, 4') verlaufenden Kühlkanal,
dadurch gekennzeichnet, daß für den Gießprozeß der
Ringträger (4, 4') über Haltemittel (10, 14, 22, 30, 40)
unverlierbar am Kern (6) gehalten ist.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Haltemittel (10, 14, 22, 30, 40) an der Innenseite
(24, 32) des Ringträgers (4, 4') befestigt sind.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Haltemittel (10, 14, 22, 30, 40) an der Innenseite
(24, 32) des Ringträgers in eine Klemmstellung gebracht
sind.
14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Haltemittel (10, 14, 22, 30, 40) an einer an der
Innenseite (24, 32) des Ringträgers (4, 4') vorgesehenen
Nut oder Rille (28, 38) geklemmt sind.
15. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Haltemittel (10, 14, 22, 30, 40)
stiftförmige Enden aufweisen, mit denen sie in den Kern
(6) eingepreßt sind.
16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
in den Kern (6) eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Endes
eines Haltemittels (10, 14, 22, 30, 40) eingebracht ist.
17. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Haltemittel (10, 14, 22, 30, 40)
von Federlamellen gebildet sind, die in eine
Klipsstellung am Ringträger gebracht sind.
18. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Haltemittel (10, 14, 22, 30, 40)
derart ausgebildet sind, daß der Ringträger auf der Höhe
des Kern (6) oder geringfügig darüber oder darunter
gehalten werden kann.
19. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Haltemittel (10, 14, 22, 30, 40)
Z- oder L-förmig ausgebildet sind.
20. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Haltemittel (10, 14, 22,
30, 40) mit ihren Enden in einer Ebene erstrecken und
einen bogenförmig gewölbten Mittelteil (22) aufweisen.
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DE1997101085 DE19701085A1 (de) | 1997-01-15 | 1997-01-15 | Verfahren und Anordnung zum Herstellen eines Ringträgerkolbens |
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