WO2008131738A1 - Kolben für eine verbrennungskraftmaschine, verfahren zu seiner herstellung sowie ringträger hierfür - Google Patents

Kolben für eine verbrennungskraftmaschine, verfahren zu seiner herstellung sowie ringträger hierfür Download PDF

Info

Publication number
WO2008131738A1
WO2008131738A1 PCT/DE2008/000708 DE2008000708W WO2008131738A1 WO 2008131738 A1 WO2008131738 A1 WO 2008131738A1 DE 2008000708 W DE2008000708 W DE 2008000708W WO 2008131738 A1 WO2008131738 A1 WO 2008131738A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ring carrier
spacers
piston
carrier
salt core
Prior art date
Application number
PCT/DE2008/000708
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sven Schilling
Helmut Kollotzek
Josip Zvonkovic
Original Assignee
Mahle International Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mahle International Gmbh filed Critical Mahle International Gmbh
Publication of WO2008131738A1 publication Critical patent/WO2008131738A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D15/00—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor
    • B22D15/02—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor of cylinders, pistons, bearing shells or like thin-walled objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
    • B22C9/105—Salt cores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
    • B22C9/108—Installation of cores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/0009—Cylinders, pistons
    • B22D19/0027—Cylinders, pistons pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/16—Pistons  having cooling means
    • F02F3/20—Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
    • F02F3/22—Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid

Definitions

  • Piston for an internal combustion engine, process for its preparation and ring carrier therefor
  • the invention relates to a method for casting a piston for an internal combustion engine in a casting mold, wherein before casting a ring carrier and further in the region of the ring carrier a salt core are inserted into the mold.
  • the invention further relates to a piston for an internal combustion engine having at least one ring carrier cast in the piston head and a cooling channel provided in the region of the ring carrier in the piston head.
  • the invention relates to such a ring carrier.
  • German Patent Application DE 197 01 085 A1 discloses a method for producing a piston having a cast-in ring carrier for internal combustion engines with a cooling channel running behind the ring carrier.
  • the ring carrier is held by a core inserted into the mold to form the cooling channel by holding means are provided on the core, which define the ring carrier on the core. Due to the low strength of the salt core, however, the holder of the ring carrier is not reliable.
  • the invention has for its object to provide a method for casting a piston in which a small distance between the lying in the mold ring carrier and the salt core can be realized as accurately as possible.
  • a further object of the invention is to provide a ring carrier suitable for this purpose and a piston provided with a ring carrier and a cooling channel with a small distance between the cooling channel and the ring carrier.
  • the solution of the problem consists in a method with the features of claim 1, in a piston having the features of claim 11 and in a ring carrier with the features of claim 18.
  • a ring carrier is used, which is provided on its inner shell surface facing the salt core with at least three radially extending spacers which guide the salt core in the radial and axial direction in the casting mold.
  • the ring carrier according to the invention is characterized in that it is provided on its inner circumferential surface with at least three radially extending spacers.
  • the piston according to the invention is provided with such a ring carrier.
  • the present invention thus allows the smallest possible and accurately measured distance between ring carrier and salt core within the mold.
  • Such a design allows a cooling and strength-optimized position of the refrigerator.
  • Advantageous developments emerge from the subclaims.
  • the salt core can be kept in a conventional manner by at least two quills in the mold. These sleeves are used in the prior art to form inflow and outflow channels for the cooling oil circulating in the cooling channel during the casting of the piston. But it is also possible that the salt core is not only guided and aligned by the spacers of the ring carrier according to the invention, but also held.
  • This holder of the salt core by the ring carrier according to the invention may be provided either in addition to the holder by the sleeves or replace the holder by the sleeves in whole or in part.
  • the spacers are evenly distributed on the inner circumferential surface of the ring carrier according to the invention. It is particularly advantageous to arrange the spacers centrally between an upper end face and a lower end face of the ring carrier on the inner circumferential surface. This ensures a particularly accurate assignment of the ring carrier to the salt core.
  • the ring carrier according to the invention and the spacers are integrally formed.
  • the spacers can be stamped out on the ring carrier, punched, puffed, pressed or similarly formed directly from the material of the ring carrier.
  • each spacer can form a separate component, which is connected to the ring carrier according to the invention.
  • the spacers may be formed as studs, pin, set screw or the like and glued to the ring carrier, soldered, welded, pressed, screwed or connected in a comparable manner.
  • Such a design of the ring carrier allows the same in many ways an economical production and ensures a particularly high dimensional accuracy in the position assignment of the ring carrier to the salt core.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a piston according to the invention with cast-in inventive ring carrier and cooling channel in a partial view in section.
  • Figure 2 shows the ring carrier of Figure 1 in an assignment to a salt core in a mold in a partial view in section.
  • Fig. 3 shows a further embodiment of an inventive piston with cast-in inventive ring carrier and cooling channel in a partial view in section;
  • Fig. 4 shows the ring carrier of Figure 3 in an assignment to a salt core in a mold in a partial view in section.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a cast piston 10.
  • the piston 10 may be of any type, both one-piece and two-piece, for example.
  • the piston 10 has, in a conventional manner, a piston head 11 with a piston crown 13 provided with a combustion recess 12 and a circumferential top land 14 and a circumferential ring section 15 with annular grooves 15a, 15b.
  • the piston head 11 is also connected in a conventional manner via hub connections with hubs, which hub bores for receiving a piston pin, not shown, (not shown).
  • the piston 10 also has in a known manner a piston skirt with running surfaces (not shown).
  • At least the piston head 11 is made in the embodiment of a conventional aluminum alloy, for example.
  • a ring carrier 20 is provided immediately below the top land 14, in which the ring land 15a directly adjacent to the land 14 is incorporated.
  • the ring carrier 20 is usually made of a known NiResist material, that is, of an austenitic cast iron material with lamellar graphite.
  • the ring carrier 20 is alfiniert in a conventional manner, so ent long its the piston head 11 facing surface, which consists essentially of an upper and lower end face 21 and 22 and an inner circumferential surface 23, provided with a consisting of iron aluminides so-called Alfin harsh.
  • the Alfin layer serves as a bonding layer between the ring carrier 20 and the piston head 11.
  • a cooling channel 16 is formed behind the ring carrier 20.
  • the cooling channel 16 is formed in the embodiment by inserting a salt core 30 in a mold (see Figure 2) and by flushing the salt core from the finished cast piston 10. This production process is known per se to the person skilled in the art.
  • the salt core 30 For the purpose of an axial and radial positional assignment of the salt core 30 to the ring carrier 20 of the ring carrier 20 is provided on its inner circumferential surface 23 with at least three radially projecting into the piston interior spacers 24 which are distributed advantageously at equal intervals around the inner circumferential surface 23.
  • the height of the spacers 24 is dimensioned such that they rest against an outer circumferential surface 31 of the salt core 30 and align it radially and axially in the casting mold.
  • the salt core is additionally held by the spacers 24 of the ring carrier 20. This latter function can also be supported or entirely taken over by sleeves provided in the casting mold (not shown).
  • spacers 24 are arranged in the middle of the lateral surface 23, ie in the middle between the upper end face 21 and the lower end face 22 of the annular carrier 20.
  • the spacers 24 abut the outer jacket surface 31 of the salt core 30 in such a way that after the casting and flushing out of the salt core 30, the spacers 24 lie flush with the inner surface of the now exposed cooling channel 16.
  • the inventive design of the ring carrier 20 and the described arrangement of ring carrier 20 and salt core 30 in the mold causes the positional tolerances of ring carrier 20 and salt core 30 are limited, so that between the ring carrier 20 and the salt core 30 all around evenly dimensioned the smallest possible distance can be maintained. This small and uniform distance leads to a strength side and cooling technology optimized position of the cold room.
  • the invention may be such that the spacers 24 are formed directly from the material of the ring carrier 20, for example. By punching, punching, upsetting, pressing or a similarly suitable method. The ring carrier 20 and the spacers 24 then form a one-piece component.
  • FIG. 3 and 4 A further expedient variant is shown in Figures 3 and 4, wherein the same components are provided with the same reference numerals and the structure of the piston 10 shown in Figure 3 corresponds to the structure of the piston shown in Figure 1.
  • the ring carrier 120 cast in the piston head 11 is provided with spacers 124, which are formed as separate individual parts and are connected to the ring carrier 120 in a suitable manner.
  • the spacers 124 may be bonded, welded, brazed, bolted, crimped or the like to the ring carrier 120.
  • the spacers 124 for example, a pin o- have a threaded pin, by means of which they are then connected to the ring carrier 120.
  • the spacers 124 are distributed uniformly over the circumference of the inner circumferential surface 123 of the ring carrier 120 in the embodiment and advantageously sit centrally between the upper and lower end face 121 and 122 on the inner circumferential surface 123 of the ring carrier 120.
  • the spacers 124 abut against the outer surface 31 of the salt core 30 and align it in its position in the casting mold.
  • the spacers 124 abut the outer jacket surface 31 of the salt core 30 in such a way that after the casting and flushing out of the salt core 30, the spacers 124 are flush with the inner surface of the now exposed cooling channel 16.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolben (10) für eine Verbrennungskraftmaschine mit mindestens einem im Kolbenkopf eingegossenen Ringträger (20, 120) und einem im Bereich des Ringträgers (20,120) im Kolbenkopf (11) vorgesehen Kühlkanal (16), der mittels eines in eine Gießform eingelegten Salzkerns (22) herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringträger (20) auf seiner dem Kühlkanal (16) zugekehrten inneren Mantelfläche (23, 123) mit mindestens drei sich radial erstreckenden Abstandshaltern (24, 124) versehen ist, die zur Lagesicherung des Salzkerns (22, 122) in einer Gießform dienen.

Description

Kolben für eine Verbrennungskraftmaschine, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Ringträger hierfür
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen eines Kolbens für eine Verbrennungskraftmaschine in einer Gießform, wobei vor dem Gießen ein Ringträger und ferner im Bereich des Ringträgers ein Salzkern in die Gießform eingelegt werden. Die Erfindung betrifft ferner einen Kolben für eine Verbrennungskraftmaschine mit mindestens einem im Kolbenkopf eingegossenen Ringträger und einem im Bereich des Ringträgers im Kolbenkopf vorgesehen Kühlkanal. Die Erfindung betrifft schließlich einen derartigen Ringträger.
Beim Gießen von Kolben mit einem eingegossenen Ringträger und einem Kühlkanal, wobei der Kühlkanal durch Einlegen eines Salzkerns in die Gießform hergestellt wird, muss aus gießtechnischen Gründen ein Mindestabstand zwischen dem Ringträger und dem Salzkern eingehalten werden. Allerdings gibt es Toleranzen bei beiden Bauteilen. Um dennoch den geforderten Mindestabstand einhalten zu können, wird bei der Lagezuordnung des Ringträgers zum Salzkern der Abstand zwischen dem Ringträger und dem Salzkern aus Sicherheitsgründen größer gewählt als gießtechnisch unbedingt nötig. Dies führt zu einer kühlungstechnisch nicht optimalen Lage des Kühlraumes.
Aus dem Stand der Technik wurden bereits Maßnahmen bekannt, um diesem Problem zu begegnen. So ist in der deutschen Offenlegungsschrift DE 197 01 085 A1 ein Verfahren zum Herstellen eines einen eingegossenen Ringträger aufweisenden Kolbens für Brennkraftmaschinen mit einem hinter dem Ringträger verlaufenden Kühlkanal bekannt. Dabei wird der Ringträger von einem in die Gießform eingesetzten Kern zur Bildung des Kühlkanals gehalten, indem am Kern Haltemittel vorgesehen sind, die den Ringträger am Kern festlegen. Aufgrund der geringen Festigkeit des Salzkerns ist jedoch die Halterung des Ringträgers nicht zuverlässig.
BESTATIGUNGSKOPIE Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Gießen eines Kolbens bereitzustellen, bei dem ein geringer Abstand zwischen dem in der Gießform liegenden Ringträger und dem Salzkern möglichst genau verwirklicht werden kann. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, einen hierfür geeigneten Ringträger sowie einen mit einem Ringträger und einem Kühlkanal versehenen Kolben mit einem geringen Abstand zwischen Kühlkanal und Ringträger bereitzustellen.
Die Lösung der Aufgabe besteht in einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 , in einem Kolben mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 sowie in einem Ringträger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 18.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Ringträger verwendet wird, der auf seiner dem Salzkern zugekehrten inneren Mantelfläche mit mindestens drei sich radial erstreckenden Abstandshaltern versehen ist, die den Salzkern in radialer und axialer Richtung in der Gießform führen. Der erfindungsgemäße Ringträger zeichnet sich dadurch aus, dass er auf seiner inneren Mantelfläche mit mindestens drei sich radial erstreckenden Abstandshaltern versehen ist. Der erfindungsgemäße Kolben ist mit einem derartigen Ringträger versehen.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Ringträgers und seiner erfindungsgemäßen Zuordnung zum Salzkern innerhalb der Gießform ist eine optimale axiale und radiale Führung und Ausrichtung des Salzkerns gegeben. Dadurch wird die Lagetoleranz zwischen Ringträger und Salzkern, die bisher eine genauere Ausrichtung verhindert, deutlich eingeschränkt. Aufgrund dieser deutlich geringeren Lagetoleranz zwischen Salzkern und Ringträger kann nun beim fertig gegossenen erfindungsgemäßen Kolben der gießtechnisch erforderliche Mindestabstand optimal realisiert werden.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht demnach einen möglichst geringen und genau bemessenen Abstand zwischen Ringträger und Salzkern innerhalb der Gießform. Eine derartige Ausbildung erlaubt eine kühlungs- und festigkeitstechnisch optimierte Lage des Kühlraumes. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Der Salzkern kann in an sich bekannter Weise von mindestens zwei Pinolen in der Gießform gehalten sein. Diese Pinolen werden im Stand der Technik dazu verwendet, beim Gießen des Kolbens Zufluss- und Abflusskanäle für das im Kühlkanal zirkulierende Kühlöl zu bilden. Es ist aber auch möglich, dass der Salzkern von den Abstandhaltern des erfindungsgemäßen Ringträgers nicht nur geführt und ausgerichtet, sondern auch gehalten wird. Diese Halterung des Salzkerns durch den erfindungsgemäßen Ringträger kann entweder zusätzlich zu der Halterung durch die Pinolen vorgesehen sein oder die Halterung durch die Pinolen ganz oder teilweise ersetzen.
Es ist zweckmäßig, die Abstandshalter gleichmäßig verteilt auf der inneren Mantelfläche des erfindungsgemäßen Ringträgers anzuordnen. Von besonderem Vorteil ist es, die Abstandshalter mittig zwischen einer oberen Stirnfläche und einer unteren Stirnfläche des Ringträgers auf der inneren Mantelfläche anzuordnen. Dies gewährleistet eine besonders genaue Zuordnung des Ringträgers zum Salzkern.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind der erfindungsgemäße Ringträger und die Abstandshalter einstückig ausgebildet. In diesem Fall können die Abstandshalter am Ringträger herausgeprägt, aufgestanzt, aufgestaucht, gepresst oder auf ähnliche Weise unmittelbar aus dem Werkstoff des Ringträgers herausgebildet sein.
In einer weiteren Variante kann jeder Abstandshalter ein gesondertes Bauteil bilden, das mit dem erfindungsgemäßen Ringträger verbunden ist. Bspw. können die Abstandshalter als Noppen, Stift, Gewindestift oder dergleichen ausgebildet und mit dem Ringträger verklebt, verlötet, verschweißt, verpresst, verschraubt oder in vergleichbarer Weise verbunden sein. Eine derartige Ausbildung des Ringträgers erlaubt in vielfältiger Weise eine wirtschaftliche Herstellung desselben und gewährleistet eine besonders hohe Maßgenauigkeit bei der Lagezuordnung des Ringträgers zum Salzkern.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen in schematischer und nicht maßstabsgetreuer Darstellung: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens mit eingegossenem erfindungsgemäßem Ringträger und Kühlkanal in einer Teildarstellung im Schnitt;
Fig. 2 den Ringträger aus Figur 1 in einer Zuordnung zu einem Salzkern in einer Gießform in einer Teildarstellung im Schnitt;
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfind ungsgemäßen Kolbens mit eingegossenem erfindungsgemäßem Ringträger und Kühlkanal in einer Teildarstellung im Schnitt;
Fig. 4 den Ringträger aus Figur 3 in einer Zuordnung zu einem Salzkern in einer Gießform in einer Teildarstellung im Schnitt.
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines gegossenen Kolbens 10. Der Kolben 10 kann von beliebiger Bauart sein, sowohl einteilig als auch zweiteilig, bspw. als gebauter Kolben oder Pendelschaftkolben. Der Kolben 10 weist in an sich bekannter Weise einen Kolbenkopf 11 mit einem mit einer Verbrennungsmulde 12 versehenen Kolbenboden 13 sowie einem umlaufenden Feuersteg 14 und einer umlaufenden Ringpartie 15 mit Ringnuten 15a, 15b auf. Der Kolbenkopf 11 ist ferner in an sich bekannter Weise über Nabenanbindungen mit Naben verbunden, welche Nabenbohrungen zur Aufnahme eines nicht dargestellten Kolbenbolzens aufweisen (nicht dargestellt). Der Kolben 10 weist ferner in an sich bekannter Weise einen Kolbenschaft mit Laufflächen auf (nicht dargestellt). Zumindest der Kolbenkopf 11 ist im Ausführungsbeispiel aus einer üblichen Aluminiumlegierung, bspw. einer Aluminium- Silizium-Legierung vom Typ MAHLE M124, M142, M174 oder MAHLE M174+ durch Gießen hergestellt.
Im Ausführungsbeispiel ist unmittelbar unterhalb des Feuerstegs 14 ein Ringträger 20 vorgesehen, in welchen die dem Feuersteg 14 direkt benachbarte Ringnut 15a eingearbeitet ist. Der Ringträger 20 besteht in der Regel aus einem an sich bekannten NiResist-Werkstoff, das heißt, aus einem austenitischen Gusseisenwerkstoff mit Lamellengraphit. Der Ringträger 20 ist in an sich bekannter Weise alfiniert, also ent- lang seiner dem Kolbenkopf 11 zugewandten Oberfläche, die im Wesentlichen aus einer oberen und unteren Stirnfläche 21 bzw. 22 sowie einer inneren Mantelfläche 23 besteht, mit einer aus Eisenaluminiden bestehenden sogenannten Alfinschicht versehen. Die Alfinschicht dient als Bindungsschicht zwischen dem Ringträger 20 und dem Kolbenkopf 11.
In Richtung des Kolbeninneren ist hinter dem Ringträger 20 ein Kühlkanal 16 ausgebildet. Der Kühlkanal 16 wird beim Ausführungsbeispiel durch Einsetzen eines Salzkerns 30 in eine Gießform (siehe Figur 2) und durch Ausschwemmen des Salzkerns aus dem fertig gegossenen Kolben 10 gebildet. Dieses Herstellungsverfahren ist dem Fachmann an sich bekannt.
Zum Zwecke einer axialen und radialen Lagezuordnung des Salzkerns 30 zum Ringträger 20 ist der Ringträger 20 auf seiner inneren Mantelfläche 23 mit mindestens drei radial ins Kolbeninnere ragenden Abstandshaltern 24 versehen, die sich vorteilhafterweise mit gleichen Abständen um die innere Mantelfläche 23 verteilen. Die Höhe der Abstandshalter 24 ist so bemessen, dass sie an einer äußeren Mantelfläche 31 des Salzkerns 30 anliegen und diesen radial und axial in der Gießform ausrichten. Im Ausführungsbeispiel wird der Salzkern von den Abstandshaltern 24 des Ringträgers 20 zusätzlich gehalten. Diese letztere Funktion kann auch von in der Gießform vorgesehenen Pinolen (nicht dargestellt) unterstützt oder ganz übernommen werden. Eine besonders gute Wirkung ergibt sich, wenn die Abstandshalter 24 in der Mitte der Mantelfläche 23, also mittig zwischen der oberen Stirnfläche 21 und unteren Stirnfläche 22 des Ringträgers 20 angeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel liegen die Abstandshalter 24 derart an der äußeren Mantelfläche 31 des Salzkerns 30 an, dass nach dem Gießen und dem Ausschwemmen des Salzkerns 30 die Abstandshalter 24 bündig mit den inneren Oberfläche des nun freigelegten Kühlkanals 16 liegen.
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Ringträgers 20 bzw. die beschriebene Anordnung von Ringträger 20 und Salzkern 30 in der Gießform bewirkt, dass die Lagetoleranzen von Ringträger 20 und Salzkern 30 eingeschränkt werden, so dass zwischen dem Ringträger 20 und dem Salzkern 30 rundum ein gleichmäßig bemessener möglichst geringer Abstand eingehalten werden kann. Dieser geringe und gleichmäßige Abstand führt zu einer festigkeitsseitig und kühlungstechnisch optimierten Lage des Kühlraumes.
Im Einzelnen kann die Erfindung so getroffen sein, dass die Abstandshalter 24 unmittelbar aus dem Werkstoff des Ringträgers 20 herausgebildet sind, bspw. durch Herausprägen, Aufstanzen, Aufstauchen, Pressen oder einem ähnlich geeigneten Verfahren. Der Ringträger 20 und die Abstandshalter 24 bilden dann also ein einstückiges Bauteil.
Eine weitere zweckmäßige Variante ist in den Figuren 3 und 4 dargestellt, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und der Aufbau des in Figur 3 dargestellten Kolbens 10 dem Aufbau des in Figur 1 dargestellten Kolbens entspricht. Der einzige Unterschied besteht darin, dass der im Kolbenkopf 11 eingegossene Ringträger 120 mit Abstandshaltern 124 versehen ist, die als gesonderte Einzelteile ausgebildet und mit dem Ringträger 120 in geeigneterweise verbunden sind. Bei einer derartigen Ausführungsform können die Abstandshalter 124 mit dem Ringträger 120 verklebt, verschweißt, verlötet, verschraubt, verpresst oder dergleichen sein. Zu diesem Zweck können die Abstandshalter 124 bspw. einen Zapfen o- der einen Gewindezapfen aufweisen, mittels dessen sie dann mit dem Ringträger 120 verbunden sind. Auch bei dieser Variante sind die Abstandshalter 124 im Ausführungsbeispiel gleichmäßig über den Umfang der inneren Mantelfläche 123 des Ringträgers 120 verteilt angeordnet und sitzen vorteilhafterweise mittig zwischen der oberen und unteren Stirnfläche 121 bzw. 122 auf der inneren Mantelfläche 123 des Ringträgers 120. Wie in der Figur 4 zu erkennen ist, liegen die Abstandshalter 124 an der äußeren Mantelfläche 31 des Salzkerns 30 an und richten diesen in seiner Lage in der Gießform aus. Auch in diesem Ausführungsbeispiel liegen die Abstandshalter 124 derart an der äußeren Mantelfläche 31 des Salzkerns 30 an, dass nach dem Gießen und dem Ausschwemmen des Salzkerns 30 die Abstandshalter 124 bündig mit den inneren Oberfläche des nun freigelegten Kühlkanals 16 liegen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Gießen eines Kolbens (10) für eine Verbrennungskraftmaschine in einer Gießform, wobei vor dem Gießen ein Ringträger (20, 120) und ferner im Bereich des Ringträgers (20, 120) ein Salzkern (30) in die Gießform eingelegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ringträger (20, 120) verwendet wird, der auf seiner dem Salzkern (30) zugekehrten inneren Mantelfläche (23,
123) mit mindestens drei sich radial erstreckenden Abstandshaltern (24, 124) versehen ist, die den Salzkern (30) in radialer und axialer Richtung in der Gießform führen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Salzkern (30) von mindestens zwei Pinolen gehalten wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Salzkern (30) von den Abstandshaltern (24, 124) des Ringträgers (20, 120) gehalten wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ringträger (20, 120) verwendet wird, dessen Abstandshalter (24,
124) in gleichmäßigen Abständen auf der inneren Mantelfläche (23, 123) verteilt angeordnet sind.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ringträger (20, 120) verwendet wird, dessen Abstandshalter (24, 124) mittig zwischen einer oberen Stirnfläche (21 , 121) und einer unteren Stirnfläche (22, 122) des Ringträgers (20, 210) auf der inneren Mantelfläche (23, 123) angeordnet sind.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ringträger (20) verwendet wird, dessen mindestens drei Abstandshalter (24) mit dem Ringträger (20) einstückig ausgebildet sind.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ringträger (120) verwendet wird, dessen mindestens drei Abstandshalter (124) als gesonderte Bauteile ausgebildet und mit dem Ringträger (120) verbunden sind.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ringträger (120) verwendet wird, dessen als gesonderte Bauteile ausgebildete Abstandshalter (124) mittels Kleben, Schweißen, Löten, Schrauben, Pressen oder dergleichen mit dem Ringträger (120) verbunden sind.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ringträger (120) verwendet wird, dessen mindestens drei Abstandshalter (124) jeweils mit einem Zapfen bzw. einem Gewindezapfen versehen sind.
10. Kolben (10) für eine Verbrennungskraftmaschine, herstellbar mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
11. Kolben (10) für eine Verbrennungskraftmaschine mit mindestens einem im Kolbenkopf eingegossenen Ringträger (20, 120) und einem im Bereich des Ringträgers (20,120) im Kolbenkopf (11) vorgesehen Kühlkanal (16), dadurch gekennzeichnet, dass der Ringträger (20, 120) auf seiner dem Kühlkanal (16) zugekehrten inneren Mantelfläche (23, 123) mit mindestens drei sich radial erstreckenden Abstandshaltern (24, 124) versehen ist, die zur Positionierung des Kühlkanals (16) relativ zum Ringträger (20, 120) dienen.
12. Kolben nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (24, 124) in gleichmäßigen Abständen auf der inneren Mantelfläche (23, 123) des Ringträgers (20, 120) verteilt angeordnet sind.
13. Kolben nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (24, 124) mittig zwischen einer oberen Stirnfläche (21 , 121) und einer unteren Stirnfläche (22, 122) des Ringträgers (20, 120) auf der inneren Mantelfläche (23, 123) angeordnet sind.
14. Kolben nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens drei Abstandshalter (24) mit dem Ringträger (20) einstückig ausgebildet sind.
15. Kolben nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens drei Abstandshalter (124) als gesonderte Bauteile ausgebildet und mit dem Ringträger (120) verbunden sind.
16. Kolben nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die als gesonderte Bauteile ausgebildeten Abstandshalter (124) mittels Kleben, Schweißen, Löten, Schrauben, Pressen oder dergleichen mit dem Ringträger (120) verbunden sind.
17. Kolben nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens drei Abstandshalter (124) jeweils mit einem Zapfen bzw. einem Gewindezapfen versehen sind.
18. Ringträger (20, 120) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder für einen Kolben nach einem der Ansprüche 10 bis 17, mit einer oberen Stirnfläche (21 , 121), einer unteren Stirnfläche (22, 122) und einer inneren Mantelfläche (23, 123), dadurch gekennzeichnet, dass der Ringträger (20, 120) auf seiner inneren Mantelfläche (23, 123) mit mindestens drei sich radial erstreckenden Abstandshaltern (24, 124) versehen ist.
19. Ringträger nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (24, 124) in gleichmäßigen Abständen auf der inneren Mantelfläche (23, 123) des Ringträgers (20, 120) verteilt angeordnet sind.
20. Ringträger nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (24, 124) mittig zwischen der oberen Stirnfläche (21 , 121) und der unteren Stirnfläche (22, 122) des Ringträgers (20, 120) auf der inneren Mantelfläche (23, 123) angeordnet sind.
21. Ringträger nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens drei Abstandshalter (24) mit dem Ringträger (20) einstückig ausgebildet sind.
22. Ringträger nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens drei Abstandshalter (124) als gesonderte Bauteile ausgebildet und mit dem Ringträger (120) verbunden sind.
23. Ringträger nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die als gesonderte Bauteile ausgebildeten Abstandshalter (124) mittels Kleben, Schweißen, Löten, Schrauben, Pressen oder dergleichen mit dem Ringträger (120) verbunden sind.
24. Ringträger nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens drei Abstandshalter (124) jeweils mit einem Zapfen bzw. einem Gewindezapfen versehen sind.
PCT/DE2008/000708 2007-04-30 2008-04-25 Kolben für eine verbrennungskraftmaschine, verfahren zu seiner herstellung sowie ringträger hierfür WO2008131738A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007020384.7 2007-04-30
DE102007020384A DE102007020384A1 (de) 2007-04-30 2007-04-30 Kolben für eine Verbrennungskraftmaschine, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Ringträger hierfür

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008131738A1 true WO2008131738A1 (de) 2008-11-06

Family

ID=39618885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2008/000708 WO2008131738A1 (de) 2007-04-30 2008-04-25 Kolben für eine verbrennungskraftmaschine, verfahren zu seiner herstellung sowie ringträger hierfür

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102007020384A1 (de)
WO (1) WO2008131738A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013004214A1 (de) * 2011-07-05 2013-01-10 Mahle International Gmbh Verfahren zur herstellung eines kolbens für einen verbrennungsmotor
CN111133186A (zh) * 2017-08-23 2020-05-08 天纳克有限责任公司 具有宽卵形通道的活塞

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011076455A1 (de) * 2011-05-25 2012-11-29 Mahle International Gmbh Gießkern zur Bildung eines Kühlkanals in einem Kolben

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7617370U1 (de) * 1976-05-31 1976-10-07 Alcan Aluminiumwerk Nuernberg Gmbh, 6000 Frankfurt Kolben, insbesondere fuer brennkraftmaschinen
JPS60244455A (ja) * 1984-05-16 1985-12-04 Mazda Motor Corp ピストン製造法
DE3932562A1 (de) * 1989-09-29 1991-04-11 Kolbenschmidt Ag Vorrichtung zur herstellung von leichtmetallkolben fuer verbrennungskraftmaschinen
DE4238851A1 (de) * 1992-11-18 1994-05-19 Kolbenschmidt Ag Wasserlöslicher Salzkern für das Kokillengießen und Einrichtung zur Befestigung des Salzkerns
GB2335253A (en) * 1998-03-07 1999-09-15 Federal Mogul Burscheid Gmbh A piston having a cooling chamber and ring carrier cast simultaneously
AT3210U1 (de) * 1998-12-10 1999-11-25 Avl List Gmbh Kolben für eine brennkraftmaschine
WO2004000489A1 (de) * 2002-06-25 2003-12-31 Mahle Gmbh Verfahren zur herstellung eines gekühlten ringträgers
WO2007076812A2 (de) * 2005-12-21 2007-07-12 Mahle International Gmbh Kolben für einen verbrennungsmotor und verfahren zu seiner herstellung
EP1875977A1 (de) * 2006-07-05 2008-01-09 KS Kolbenschmidt GmbH Ringträger-Kühlkanalverbund

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD145508A1 (de) * 1979-08-16 1980-12-17 Lutz Buechner Vorrichtung zur befestigung von aus sand-oder salzgemisch hergestellten kernen
JP2908297B2 (ja) * 1995-11-24 1999-06-21 イズミ工業株式会社 ピストン鋳造方法
DE19701085A1 (de) 1997-01-15 1998-07-16 Kolbenschmidt Ag Verfahren und Anordnung zum Herstellen eines Ringträgerkolbens
DE10036481A1 (de) * 2000-07-20 2002-02-07 Metallwerke Harzgerode Gmbh Verfahren zur Herstellung von Aluminiumkolben
DE10325916A1 (de) * 2002-06-25 2004-02-05 Mahle Gmbh Verfahren zur Herstellung eines gekühlten Ringträgers
JP2005349458A (ja) * 2004-06-14 2005-12-22 Toyota Motor Corp 鋳造品、鋳造ピストンおよび鋳造品の製造方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7617370U1 (de) * 1976-05-31 1976-10-07 Alcan Aluminiumwerk Nuernberg Gmbh, 6000 Frankfurt Kolben, insbesondere fuer brennkraftmaschinen
JPS60244455A (ja) * 1984-05-16 1985-12-04 Mazda Motor Corp ピストン製造法
DE3932562A1 (de) * 1989-09-29 1991-04-11 Kolbenschmidt Ag Vorrichtung zur herstellung von leichtmetallkolben fuer verbrennungskraftmaschinen
DE4238851A1 (de) * 1992-11-18 1994-05-19 Kolbenschmidt Ag Wasserlöslicher Salzkern für das Kokillengießen und Einrichtung zur Befestigung des Salzkerns
GB2335253A (en) * 1998-03-07 1999-09-15 Federal Mogul Burscheid Gmbh A piston having a cooling chamber and ring carrier cast simultaneously
DE29823552U1 (de) * 1998-03-07 1999-12-02 Federal Mogul Burscheid Gmbh Kolben für Brennkraftmaschinen
AT3210U1 (de) * 1998-12-10 1999-11-25 Avl List Gmbh Kolben für eine brennkraftmaschine
WO2004000489A1 (de) * 2002-06-25 2003-12-31 Mahle Gmbh Verfahren zur herstellung eines gekühlten ringträgers
WO2007076812A2 (de) * 2005-12-21 2007-07-12 Mahle International Gmbh Kolben für einen verbrennungsmotor und verfahren zu seiner herstellung
EP1875977A1 (de) * 2006-07-05 2008-01-09 KS Kolbenschmidt GmbH Ringträger-Kühlkanalverbund

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013004214A1 (de) * 2011-07-05 2013-01-10 Mahle International Gmbh Verfahren zur herstellung eines kolbens für einen verbrennungsmotor
CN111133186A (zh) * 2017-08-23 2020-05-08 天纳克有限责任公司 具有宽卵形通道的活塞

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007020384A1 (de) 2008-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1926902B1 (de) Kolben, insbesondere kühlkanalkolben, mit drei reibschweisszonen
DE102008055911A1 (de) Mehrteiliger Kolben für einen Verbrennungsmotor sowie Verfahren zu seiner Herstellung
DE102008055908A1 (de) Mehrteiliger Kolben für einen Verbrennungsmotor
WO2007076812A2 (de) Kolben für einen verbrennungsmotor und verfahren zu seiner herstellung
WO2007143968A1 (de) Verfahren zur herstellung eines einteiligen kolbens sowie damit hergestellter kolben
WO2009049611A1 (de) Kolben für einen verbrennungsmotor
DE102008056203A1 (de) Mehrteiliger Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu seiner Herstellung
EP1636474B1 (de) Verfahren zur herstellung eines einteiligen kolbens für einen verbrennungsmotor
DE102008055848A1 (de) Kühlkanalkolben einer Brennkraftmaschine mit einem Verschlusselement, das den Kühlkanal verschließt
WO2010003398A1 (de) Einlegeteil für einen kolben eines verbrennungsmotors sowie mit dem einlegeteil versehener kolben oder kolbenkopf
DE2726273A1 (de) Kolben fuer brennkraftmaschinen und verfahren zu seiner herstellung
DE102016201617A1 (de) Kolben einer Brennkraftmaschine
DE102013218709A1 (de) Zweiteilig aufgebauter Kolben einer Brennkraftmaschine
WO2008131738A1 (de) Kolben für eine verbrennungskraftmaschine, verfahren zu seiner herstellung sowie ringträger hierfür
DE10218999B4 (de) Kolben mit Ringträger und Formkühlkanal
WO2013075701A1 (de) Kolben für einen verbrennungsmotor und verfahren zu seiner herstellung
DE102004038464A1 (de) Kolben, insbesondere Kühlkanalkolben, mit drei Reibschweißzonen
DE102008031864A1 (de) Einlegteil für einen Kolben eines Verbrennungsmotors sowie mit dem Einlegeteil versehener Kolben oder Kolbenkopf
DE102017119891A1 (de) Kolben, bestehend aus einem Innenteil und einem Außenteil
EP3027937B1 (de) Leichtmetallkolben
EP2976181B1 (de) Verfahren zur herstellung eines kolbens für einen verbrennungsmotor
DE102007012846B3 (de) Mehrteiliger Gießkern für einen Kolben
DE10230745B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kolbens mit kurzer Kompressionshöhe
DE3536465C2 (de)
DE102013203565A1 (de) Verfahren zur Montage eines geteilten Radiallagers und nach dem Verfahren hergestelltes geteiltes Radiallager

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08757976

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08757976

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1