ZAISER DIETMAR (DE)
FUCHS REINHOLD (DE)
ZAISER DIETMAR (DE)
FR748101A | 1933-06-28 | |||
DE3032671A1 | 1982-03-18 | |||
DE3032671A1 | 1982-03-18 |
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)
MAHLE GMBH (Patentabteilung Pragstrasse 26-46 Stuttgart, DE)
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.