DE2460883C2 - Ringförmige Bewehrung für Kolbenringnuten von Leichtmetallkolben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine einteilige ringförmige Bewehrung (Ringträger) für Kolbenringnuten von Leichtmetallkolben, die im Grundmaterial des Kolbens ausschließlich mechanisch verankert sind und zylindrische Bohrungen aufweisen, die bei eingebautem Zustand des Ringträgers mit Kolbenmaterial ausgefüllt sind.

Das Hauptproblem beim Einsatz von Ringträgern zur Bewehrung von Kolbenringnutcn besteht in deren sicheren Befestigung innerhalb des Kolbcnmaterials. Grundsätzlich unterscheidet man an Befestigungsarten die chemische und mechanische Bindung des Ringträgers im Kolbenmaterial sowie eine Kombination dieser beiden Arten. Zur Erzielung einer guten mechanischen Bindung, worauf die Erfindung abzielt, sind eine Vielzahl von Ringträgeraußenformen bekannt. Wichtig für einen guten mechanischen Halt sind Ringträgeraußenformen, die so ausgebildet sind, daß dort das angrenzende Kolbenmaterial in hinterschnittartigen Öffnungen eingreifen kann. Eine derartige Außenform stellt beispielsweise eine zerklüftete Gußhaut des Ringträgers mit zahlreichen, unregelmäßig hinterschnittenen Höhlungen nach DE-PS 12 24104 dar. Den gleichen Zweck erfüllen schwalbenschwanzartige Verankerungsvorrichtungen an den Außenflächen eines Ringträgers, wie sie in der AT-PS 2 47 072 gezeigt sind. Kurz gesagt, muß die Verankerung dergestalt sein, daß der Ringträger im Kolbenmaterial nach allen Seiten hin hintersehnittartig verkrallt ist.

Diese Art der Verkrallung ist bei den bekannten Ringträgern mit Bohrungen zur Aufnahme von KoI-bcnmaterial nicht gegeben. Hierzu sei beispielsweise auf die Ringträgeranordnung nach DE-PS 1165 934 verwiesen. Dort verlaufen die Bohrungen nämlich parallel zur Kolbenlängsachse und sind daher nicht dazu geeignet, den Ringträger in dieser Richtung gegen Verschiebungen abzustützen. Ähnliches gilt auch für die nach DE-PS 10 38 833 in einem Ringträger parallel zur Kolbenlängsachse vorgesehenen konischen Bohrungen. Abgesehen davon, daß es sich dort ohnehin nur um eine Blecheinlage für eine Kolbenringnutflanke handelt, gewähren auch zur Kolbenachse achsparallel angeordnete konische Bohrungen in dieser Richtung allenfalls zu

ίο einer Seite hin, nämlich derjenigen mit dem geringeren Bohrungsdurchmesser, einen formschlüssigen Halt des Ringträgers. In umgekehrter Richtung, also in Richtung zur Seite mit dem größeren Bohrungsdurchmesser hin, fehlt dieser Halt naturgemäß. Aber gerade in dieser

Richtung ist ein mechanischer Halt wie er bei den Schwalbenschwanzanordnungen durch Hinterschnitte erreicht wird, besonders wichtig. Ein mechanisches Verkrallen der Einzeiflanken eines einteiligen Ringtnigers im Kolbenmaterial ist also durch das Anbringen

μ konischer Bohrungen, bei denen ja aus herstellungstechnischen Gründen der größere Bohrungsdurchmesser immer an der Außenfläche des Ringträgers liegen muß, nicht möglich. Dies ist sicherlich auch einer der Gründe, weshalb die Ringnutenverstärkungseinlagen nach DE-PS 10 38 833 nicht nur Bohrungen, sondern zusätzlich noch schwalbenschwanzartige Verankerungsvorrichtungen aufweisen.

Die herstellungsbedingten Schwierigkeiten zur Schaffung hintersehnittartig wirkender und einfach einzuarbeitender Ausnehmungen, wie z. B. konische Bohrungen, führten bei dem nach der US-PS 29 96 341 vorgeschlagenen Ringträger unter anderem auch dazu, daß zur Bewehrung von Nutenober- und -unterfläche zwei voneinander getrennte Elemente erforderlich sind. Lediglich im Nutengrund liegen diese lose aneinander. Hierdurch ist eine allseitige Sicherung gegen Verschiebung praktisch nicht gegeben. Denn ebenso wie allein durch die konischen Bohrungen der Ringträger nach der DE-PS 10 38 833 sind die Nutenflankcnbewehrungen dort auch zu einer axialen Richtung hin unverankert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine nach allen Seiten hin gleichmäßig sichere Verkrallung des Ringträgers im Kolbenmaterial allein durch die Verwendung von den Ringträgern durchdringenden zylindrischen Bohrungen zu erreichen. Dabei wird insbesondere auf eine einfache Herstellbarkeit, der die Verkrallung bewirkenden Ausnehmungen, Wert gelegt.
Gelöst wird diese Aufgabe in erster Linie dadurch.

oaß die Achsen der den Ringträger durchdringenden zylindrischen Bohrungen sowohl gegenüber der KoI-benlängsachsc als auch gegenüber der auf der Kolbcnlängsachse senkrecht stehenden Ebene geneigt sind oder auch dadurch, daß die Achsen der genannten Bohrungen in einer auf der Kolbenlängsachse senkrecht stehenden Ebene liegen und die Kolbenlängsachse selbst nicht schneiden.

Durch derartige Neigungen der Bohrungen verhindert das in diese Bohrungen eingebrachte Kolbenmutcrial durch formschlüssige Abstützung sowohl ein Verschieben des Ringträgers in axialer als auch in radialer Kolbenrichtung.

Vorzugsweise werden in den Ringträger Bohrungen mit unterschiedlicher Neigung eingebracht. Nebeneinanderliegende Bohrungen können beispielsweise X-artig gegeneinander geneigt sein. Die Bohrungen werden gewöhnlich in das Ringträgervollmaterial (das noch keine Ringnut aufweist) eingebohrt; bei gegossenen

Ringträgern können sie natürlich auch gleich beim Guß mit eingeformt werden.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Ringträger hat gegenüber den bisher bekannten Ringträgern mit hinterschnittartigen Öffnungen an den Außenflächen den großen Vorteil einer einfachen Herslellbarkeit. Sämtliche Bohrungen können in einem Arbeitsgang durch einfaches, auch verschiedenartiges, Schrägstellen der Bohrer, in den Ring eingebracht werden. Auf diese Weise lassen sich die angestrebten Hinterschnitte also auf denkbar einfache Weise erzielen.

Ein Ausführungsbeispiel zeigt die Zeichnung.

Der Ringträger 1, von dem nur ein Segment dargestellt ist, ist von etwa X-förmig gegeneinander geneigten Bohrungen 2 durchzogen. Bei einem in einen Leichtmetallkolben eingearbeiteten Ringträger sind diese Bohrungen 2 mit dem Leichtmetall des Kolbens ausgefüllt. Dieses die Bohrungen des Ringträgers durchziehende Kolbenmaterial verankert den Ringträger praktisch innerhalb des Kolbens. Das Ausfüllen der Bohrungen 2 erfolgt gewöhnlich durch Einpressen des Kolbenleichtmetallwerkstoffes, indem der gesamte Kolbenwerkstoff bei der Formgebung des Kolbens unter Druck gesetzt wird (z. B. geschmiedete Kolben). Das Kolbenmaterial kann jedoch auch in die Bohrungen 2 eingegossen werden (z. B. gegossene Kolben). Die in den Ringträger einzustechende Nut zur Aufnahme des Kolbenringes ist in der Zeichnung mit 3 angegeben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einteilige ringförmige Bewehrung (Ringträger) für Kolbenringnuten von gepreßten Leichtmetallkolben mit innerhalb des Ringträgers vorhandenen zylindrischen Bohrungen, die bei im Kolben eingebauten Zustand mit Kolbenmaterial ausgefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Bohrungen (2) sowohl gegenüber der Kolbenlängsachse als auch gegenüber der auf der Kolbenlängsachse senkrecht stehenden Ebene geneigt sind.

2. Einteilige ringförmige Bewehrung (Ringträger) für Kolbenringnuten von Leichtmetallkolben, die im Grundmaterial des Kolbens ausschließlich mechanisch verankert sind und zylindrische Bohrungen aufweisen, die bei eingebautem Zustand des Ringträgers mit Kolbenmaterial ausgefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der den Ringträger (1) durchdringenden Bohrungen (2) in einer auf der Kolbenlängsachse senkrecht stehenden Ebene liegen und die Kolbenlängsachse nicht schneiden.

3. Ringträger nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß dieser Bohrungen (2) mit unterschiedlich geneigten Achsen aufweist.

4. Ringträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungsöffnungen in dessen oberen und unteren Kreisringflächen liegen.