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Patent Searching and Data


Title:
CONSTRUCTED PISTON OR PISTON CONSISTING OF COMPONENTS THAT ARE WELDED OR SOLDERED TOGETHER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/043661
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a piston with a lower part produced from forged steel. In terms of forging technique, it is difficult to produce such lower parts that are provided with long shafts. The aim of the invention is to simplify the production of such pistons. To this end, a shaft extension is welded or shrunk on the lower part.

Inventors:
FUCHS REINHOLD (DE)
ZAISER DIETMAR (DE)
Application Number:
PCT/DE2000/000094
Publication Date:
July 27, 2000
Filing Date:
January 04, 2000
Export Citation:
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Assignee:
MAHLE GMBH (DE)
FUCHS REINHOLD (DE)
ZAISER DIETMAR (DE)
International Classes:
F02F3/00; F02F3/22; F16J1/00; (IPC1-7): F02F3/00
Foreign References:
FR748101A1933-06-28
DE3032671A11982-03-18
DE3032671A11982-03-18
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1996, no. 03 29 March 1996 (1996-03-29)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1997, no. 08 29 August 1997 (1997-08-29)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1997, no. 05 30 May 1997 (1997-05-30)
Attorney, Agent or Firm:
MAHLE GMBH (Patentabteilung Pragstrasse 26-46 Stuttgart, DE)
MAHLE GMBH (Patentabteilung Pragstrasse 26-46 Stuttgart, DE)
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Description:
Gebauter Kolben oder aus miteinander verschweißten bzw. verlöteten Bauteilen bestehender Kolben Die Erfindung betrifft einen gebauten Kolben mit einem ge- schmiedeten Oberteil aus Stahl und einem Unterteil aus ei- nem Eisenwerkstoff nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. einen aus mindestens zwei schweiß-oder löttechnisch miteinander verbundenen Bauteilen bestehenden Kolben aus Eisenwerkstoff.

Bei den bisher bekannten Kolben aus Eisenwerkstoff bestand das Unterteil oder der gesamte Kolben im Regelfall aus Guß- eisen.

Ferner ist aus der DE 3032671 A ein Kolben bekannt, bei dem das Kolbenoberteil aus warmfestem Stahl und das Kolbenun- terteil aus fließgepreßtem Stahl besteht und bei dem das Kolbenoberteil und das Kolbenunterteil durch Schweißen oder Löten miteinander verbunden sind, der jedoch papierener Stand der Technik geblieben ist.

Neuere Konstruktionen verzichten auf den Einsatz von Gußei- sen und gehen bei der Werkstoffauswahl für Eisenkolben bzw. für Kolbenunterteile auf geschmiedeten Stahl über, da die im Gußeisen nie ganz auszuschließenden Gießfehler in Ver- bindung mit erhöhten Zünddrücken zu Schadensfällen führen können.

Bei geschmiedeten Unterteilen und bei einstückig aus ge- schmiedetem Stahl hergestellten Kolben besteht allerdings das Problem, daß die Herstellung von langen Schäften schmiedetechnisch aufwendig ist. Die Schmiedbarkeit eines Bauteils hängt ab von der Einpreßtiefe des Schmiedestempels und den Anzugsschrägen. Die notwendigen Anzugsschrägen füh- ren andererseits zu unnötig großen Schaftwandstärken. Um dies zu vermeiden wird der untere Schaftrand relativ dünn- wandig gestaltet. Dies führt dazu, daß das Schaftende beim Bearbeiten zum Schwingen neigt.

Die Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, aus Stahl geschmiedete Unterteile bzw. Kolben mit einem ausrei- chend langen Schaft auf einfache Weise herzustellen.

Dieses Problem wird bei den gattungsgemäßen Kolben gelöst durch eine Ausgestaltung mit dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1 bzw. 2.

Als Schweißverfahren zur Verbindung der Schaftverlängerung mit dem geschmiedeten Kolben bzw. Unterteil kommen insbe- sondere Reibschweißen und MAG-Schweißen in Betracht.

Das Aufschrumpfen bzw. Einschrumpfen erfolgt üblicherweise durch Erwärmung oder Abkühlen zumindest eines der zu ver- bindenden Bauteile.

Ein Vorteil der angeschweißten, angelöteten oder durch Schrumpfen mit dem Kolben verbundenen Schaftverlängerung ist auch darin zu sehen, daß am unteren Schaftrand ein Bund als Gewichtsausgleich vorgesehen werden kann, um die vom Motorenhersteller vorgegebenen Gewichtstoleranzen durch Abdrehen des Bunds einzuhalten. Bei einteilig geschmiedeten Kolben bzw. Unterteilen führt ein entsprechender Bund zu zu großen Wandstärken. Die Erfindung wird im folgenden anhand von zwei Ausfüh- rungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt : Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Kolben im Querschnitt, links geschnitten in Bolzenrichtung, rechts ge- schnitten in Druck-Gegendruckrichtung Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Kolben mit aufge- schrumpfter Schaftverlängerung.

Ein gebauter Kolben 1 besteht aus einem Oberteil 2 aus ge- schmiedetem Stahl und einem Unterteil 3, die durch Dehn- schrauben 4 miteinander verbunden sind. Das Unterteil 3 be- steht aus einem geschmiedeten Bauteil 6 aus Stahl mit Naben 7 und einer schweißtechnisch mit dem Bauteil 6 ver- bundenen etwa rohrförmigen Schaftverlängerung 5, bestehend aus einem Eisenwerkstoff. Im unteren Bereich der Schaftver- längerung 5 weist diese einen Bund 8 auf, der zwecks Ein- stellung eines im Toleranzbereich liegenden Kolbengewichts bearbeitbar ist.