DE3713241A1 - Als rohling gegossener kopf eines zweiteiligen kolbens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen als Rohling gegossenen Kopf eines zweiteiligen Kolbens für Verbrennungsmoto­ ren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Geschlossene Kühlölringräume können in gegossenen Kolben bisher nur entweder durch die Verwendung eines auslösbaren Kernes oder durch das nachträgliche An­ bringen eines Deckelteiles an dem Ringabschnitt her­ gestellt werden. Die Abdeckung durch einen an dem Ringabschnitt befestigten Deckelteil zeigt z.B. die US-PS 43 77 967.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, in dem Kol­ benkopf den geschlossenen Kühlölringraum zwischen Ringabschnitt und Naben ohne die Verwendung auslösba­ rer Kerne oder das nachträgliche Anbringen eines Dek­ kelteiles mit einem möglichst einfach herzustellenden Gußrohling zu erreichen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Ausbildung des Kolbenkopfes als Gußrohling mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung gibt der Anspruch 2 wieder, nach dem die laschenartigen Segmentabschnitte genau eine solche Form erhalten, die erforderlich ist, um nach dem Umbiegen der Laschen nach radial in­ nen einen gut abgeschlossenen Kühlölringraum zu er­ halten.

Die in axialer Richtung vorhandene Verjüngung der Segmentabschnitte in Richtung zu deren freien Ende ist der Größe nach derart zu wählen, daß die Segment­ abschnitte nach dem Umbiegen nach radial innen um mindestens 90 Grad jeweils über die gesamte Radia­ lerstreckung der Segmentabschnitte dicht aneinander­ liegen. Auf diese Weise läßt sich durch einfaches Um­ biegen der laschenartigen Segmentabschnitte, wie sie an dem Kolbenkopfrohling angießbar sind, auf einfache Weise ein geschlossener Kühlölringraum erzeugen.

Da in den auszubildenden Kühlölringraum von dem dem Kolbenboden entgegengesetzten Ende her Kühlöl einzu­ führen ist, sollten an dem fertigen Kolbenkopf im Be­ reich der umgebogenen Segmentabschnitte Ausnehmungen zum Ein- und Abführen des Kühlöles vorhanden sein. Diese Ausnehmungen können bereits durch entsprechende Formgebung der Laschenränder so vorgesehen sein, daß sie sich beim Umbiegen der laschenartigen Segmente automatisch ohne weiteres Zutun bilden.

Ein Ausführungsbeispiel für den erfindungsgemäß aus­ gebildeten gegossenen Kolbenkopf ist in der Zeichnung dargestellt. Ebenso ist in der Zeichnung ein Werkzeug zum Umbiegen der vorgegossenen laschenartigen Seg­ mentabschnitte dargestellt.

Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Kolbenkopf- Gußrohling mit fertig umgebogenen laschenartigen Segmenten,

Fig. 2 eine Ansicht auf den Kolbenkopf-Gußrohling nach II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Kolben­ kopf-Gußrohling,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Kolbenkopf- Gußrohling mit einem das Umbiegen der laschenartigen Segmente bewirkenden Werkzeug.

In dem fertigen Kolbenkopfrohling nach Fig. 2 sind jeweils bezeichnet mit 1 der Kolbenboden, 2 der Ring­ abschnitt zur Aufnahme der nicht eingezeichneten Kol­ benringnuten, 3 die Naben und mit 4 die einen Kühlöl­ ringraum 5 bildenden laschenartigen Segmentabschnit­ te.

Bei dem Kolbenkopf-Gußrohling nach Fig. 1 ragen die laschenartigen Segmentabschnitte 4, die zur Bildung eines Kühlölringraumes nach radial innen umklappbar sind, als axiale Verlängerung über den Ringabschnitt 2 hinaus. Auf diese Weise ist der Gußrohling einfach und insbesondere ohne die Verwendung auslösbarer Ker­ ne herstellbar. Die Ränder der laschenartigen Seg­ mentabschnitte müssen sich zu dem freien Ende der Segmentabschnitte hin verjüngen, damit die Segmentab­ schnitte nach einem Umklappen nach radial innen mit ihren angrenzenden Rändern dicht aneinanderliegen können. Die axiale Länge der einzelnen Segmentab­ schnitte 4 ist so zu wählen, daß jeder Segmentab­ schnitt nach dem Umbiegen nach radial innen relativ dicht an den Naben 3 anliegt.

Die Naben 3 weisen im Bereich der Anlageebene der Segmentabschnitte 4 zweckmäßigerweise eine umfangsmä­ ßig etwa geschlossene Kreisform auf, wobei der Kreis auch eine beliebige in sich geschlossene Polygonkurve sein kann. Umfangsmäßig geschlossen sollte die Nabe­ nabstützung in jenem Bereich deshalb sein, um auf diese Weise möglichst einfach einen geschlossenen ringförmigen Kühlölraum 5 erreichen zu können.

In Fällen, in denen die von den Bolzenaugen zum Kol­ benboden 1 verlaufenden Naben nicht in eine gemeinsa­ me geschlossene Nabenabstützung einmünden, können die Zwischenräume auch durch entsprechend axial länger an den Ringabschnitt 2 angeformte Segmentabschnitte 4 ausgefüllt werden, wobei die Länge der Segmentab­ schnitte so groß gewählt werden kann, daß sich diame­ tral gegenüberliegende Segmentabschnitte nach ihrem Umbiegen an ihren Enden dicht berühren.

Durch letztere Maßnahmen ist es bei Kolben, die un­ terhalb des Kolbenbodens 1 eine Ring-Nabenabstützung aufweisen, die zu den Bolzenaugen hin sich in Einzel­ naben auflöst, möglich, durch entsprechend lange in den zwischen den Naben 3 liegenden Raum eingreifende laschenartige Segmentabschnitte 4 außer dem Kühlöl­ ringraum 5 auch noch einen zentralen Kühlölraum in dem Bereich 6 zu schaffen.

Um Kühlöl in den Kühlölringraum 5 einführen und dar­ aus wieder abführen zu können, wird zwischen einzel­ nen Segmentabschnitten 4 umfangsmäßig ein größerer Abstand vorgegeben, so daß sich Kühlölzuführ- oder - abführöffnungen 7 nach dem Umbiegen der Segmentab­ schnitte automatisch bilden können.

In Fig. 4 ist ein Werkzeug 8 gezeigt, mit dem die Segmentabschnitte 4 aus der axialen Lage bei dem Guß­ rohling um etwa 120 Grad nach radial innen umbiegbar sind. Ein Umbiegen um mehr als 90 Grad ist zweckmä­ ßig, um dadurch die Abdeckung des Kühlölringraumes durch eine Art Öl-Sammelrille zu erreichen.

Claims (2)

1. Als Rohling gegossener Kopf eines zweiteiligen Kolbens für Verbrennungsmotoren mit einem den Verbrennungsgasen ausgesetzten Kolbenboden, einem radial außen in diesen Boden übergehenden die Kolbenringnuten aufnehmenden Abschnitt, in Ab­ stand zu dem Ringabschnitt von dem Boden einstük­ kig ausgehenden Naben zur Aufnahme eines den Kol­ benschaft tragenden Kolbenbolzens und einem ge­ schlossenen Kühlölringraum zwischen Ringabschnitt und Naben, dadurch gekennzeichnet, daß der Gußrohling axial über den Ringabschnitt (2) hinausragende sich über dessen gesamten Um­ fang erstreckende laschenartige nach radial innen biegbare Segmentabschnitte (4) mit sich in axia­ ler Richtung zu deren freien Enden hin verrin­ gernder Umfangserstreckung aufweist.

2. Kolbenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Höhe der einzelnen Segmentab­ schnitte (4) dem radialen Abstand zwischen dem Fuß des jeweiligen Segmentabschnittes und dem ge­ genüberliegenden Bereich der Naben (3)-Abstützung entspricht.