DE3523910A1

DE3523910A1 - Gebauter fluessigkeitsgekuehlter kolben

Info

Publication number: DE3523910A1
Application number: DE19853523910
Authority: DE
Inventors: Reinhold 7012 Fellbach Fuchs
Original assignee: Mahle GmbH
Current assignee: Mahle GmbH
Priority date: 1985-07-04
Filing date: 1985-07-04
Publication date: 1986-01-23

Description

Gebauter flüssigkeitsgekühlter
Kolben Die Erfindung betrifft einen gebauten flüssigkeitsgekühlten Kolben nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein solcher Kolben ist zum Beispiel aus der US-PS 2,159,989 bekannt. Die Verbinduna zwischen dem Boden und dem Unterteil des Kolbens erfolgt dort einerseits durch im Innenbereich des Kolbens erfolgendes gegenseitiges Verschrauben der beiden Teile sowie durch ein zusätzliches Verschweißen von Boden- und Unterteil im äußeren Mantelbereich.
Derartige Kolben sind aufwendig in der Herstelluna und besitzen weiterhin den Nachteil, daß ein nachträgliches Auswechseln des Kolbenbodens nicht ohne weiteres möglich ist.
Diese Nachteile zu beseitigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Gelöst wird sie durch eine Verbindung von Kolbenboden und Unterteil nach dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 1.
Zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Es ist zwar zum Beispiel aus US-PS 2,198,689, DE-AS 12 07 152 und WO 83/00535 bereits bekannt, Einsätze in Kolbenböden einzuschrumpfen. Eine solche Schrumpfverbindung wurde allerdings offensichtlich nur dann für ausreichend gehalten, wenn nicht der gesamte Kolbenboden inclusive der Feuerstegpartie und eines Teiles der Ringnutzone an dem Kolbenunterteil befestigt werden sollte. War dies wie bei der Gattung des Anmeldungsgegenstandes dagegen der Fall, wurde stets eine Schraubverbindung für erforderlich gehalten. Dies zeigen u. a. DE-PS 800 350, DE-PS 629 977, DE-PS 540 954, DE-AS 22 12 922 sowie US-PS 3,465,651.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 + 2 jeweils eine unterschiedliche Ausführungsform des Kolbens im Längsschnitt Der Kolben ist zusammengesetzt aus einem Boden 1 und einem Unterteil 2, die ausschließlich über einen Schrumpfsitz 3 miteinander verbunden sind. Axial liegt der Boden 1 über horizontale Auflageflächen am Mantelstück 4 und der inneren Ringrippe 5 auf dem Unterteil 2 auf.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist an den Kolbenboden 1 ein Ringsteg 6 angeformt, der in das Innere des Unterteils 2 eingepreßt ist. Die Erzeugung des Preßsitzes erfolgt in dem Fachmann an sich geläufiger Weise.
Bei der Ausführung nach Fig. 2 umgreift der an den Kolbenboden 1 angeformte Ringsteg 6 einen kreisförmig ausgeformten Vorsprung 7 des Unterteiles 2.
Der Ringsteg 6 ragt aus dem Kolbeboden 1 etwa rohrförmig heraus und weist daher eine gewisse Elstizität auf.
Die Ausführung nach Fig. 1 eignet sich besonders für Fälle, in denen der Boden aus Stahl und das Unterteil aus Grauguß ist, während die Ausführung nach Fig. 2 sich für Kolben anbietet, bei denen der Boden aus Stahl und das Unterteil aus Aluminium ist.
Um den Schrumpfsitz nachträglich lösen zu können, ist in den Sitzflächen ein Kanalsystem 8 vorgesehen, durch das der Sitz durch Einbringen von Drucköl lösbar ist.
Innerhalb des Mantelstücks 4 ist radial zwischen diesem und der inneren Ringrippe 5 ein Ringraum 9 zur Beaufschlagung mit Kühlöl vorgesehen.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung besteht darin, daß die Schrumpfverbindung innerhalb der inneren axialen Auflagebereiche von Boden und Unterteil vorgesehen ist, so daß bei einer Erwärmung des Kolbens im Betrieb ein Abheben des Bodens durch Aufwölbung vermieden wird.
Besonders geeignet ist der Erfindungsgegenstand einmal bei durchgehender Bolzenlagerung und zum anderen bei kleinen Kolben mit wenig Platz für Verschraubungselemente,

Claims

Ansprüche 1. Gebauter flüssigkeitsgekühlter Kolben a) bestehend aus einem Unterteil (2) mit Kolbenschaft und auf dem Unterteil (2) aufgesetztem Boden (1), b) der Boden tl)umfaßt zumindest einen Teil des Ringnutabschnittes, der als zylindrisches Mantelstück (4) ausgebildet ist, c) der Boden (1) liegt axial über das zylindrische Mantelstück (4) und eine innerhalb liegende Ringrippe (5) an dem Unterteil (2) an, d) zwischen der radialen Innenfläche des zylindrischen Mantelstücks (4) und der inneren Ringrippe (5) liegt in montiertem Zustand des Bodens (1) zwischen diesem und dem Unterteil (2) ein mit Kühlflüssigkeit beaufschlagbarer bis auf Zu- und Abführöffnungen geschlossener Ringraum (9), e) der Boden (1) ist mit dem Kolbenschaft ohiie die Verwendung separater Befestigungshilfsmittel verbunden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß der Boden (1) und das Unterteil (2) in axialer Richtung in dem innerhalb der inneren Ringrippe (5) liegenden Bereich lediglich durch einen Schrumpfsitz (3) gegen Lösen miteinander befestigt sind.
2. Gebauter Kolben nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß der Schrumpfsitz (3) gebildet ist aus der radialen Innenfläche einer an der Ringrippe (5) des Bodens (1) anliegenden Gegenringrippe des Unterteils (2), in die ein von dem Boden (1) von einem innerhalb der Ringrippe (5) liegenden Bereich ausgehender Ringsteg (6) eingreift.
3. Gebauter Kolben nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß der Schrumpfsitz (3) gebildet ist von einem von einem innerhalb der Ringrippe (5) liegenden Bereich ausgehenden Rinsteg (6), der einen kreisförmig ausgebildeten Vorsprung (7) des Unterteils (2) umkreist.
4. Gebauter Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die Wurzel des von dem Boden (1) ausgehenden Ringsteges (6) oberhalb der horizontalen Auflagefläche der inneren Ringrippe (5) liegt.