Aus der Patentschrift DD 142 372 ist es bekannt, einen aus Aluminium bestehenden Kolben herzustellen, indem im Gießverfahren ein Aluminiumgrundkörper und zudem aus Aluminium ein Ringelement zur Verstärkung des Kolbenrandbereiches herge- stellt werden. In das Ringelement wird hierbei eine Ausnehmung für einen Kühlkanal eingearbeitet. Im Anschluss daran wird auf den Grundkörper ein Stahiring geschweißt, wonach auf den mit dem Stahlring versehenen Grundkörper das Ring- element aufgeschweißt wird. In einem letzten Arbeitsschritt wird in den Stahlring eine Kolbenringnut für einen Verdichtungsring eingeformt. Nachteilig ist hierbei die Komplexität des Herstellungsverfahrens.

Diesen Nachteil des Standes der Technik zu vermeiden, ist Aufgabe der Erfindung.

Gelöst wird die Aufgabe mit den im Kennzeichen des Patentanspruches stehenden Merkmalen.

Eine erhebliche Vereinfachung des Verfahrens zur Herstellung eines Aluminiumkol- bens ergibt sich dadurch, dass das Ringelement im Verbundgussverfahren herge- stellt wird, wobei ein Ringträger mit einem angeformten Kühikanal in das Ringele- ment eingegossen wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen Fig. 1 einen Kolben für einen Verbrennungsmotor mit einem Aluminium-Ring- element gemäß der Erfindung in einem aus zwei Hälften bestehenden Schnittbild, das zwei um 90° versetzte Längsschnitte des Kolbens zeigt, und Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Schnittes durch den Randbereich des Kolbenbodens mit dem Ringelement.

Fig. 1 stellt einen Kolben 1 für einen Verbrennungsmotor in einem aus zwei Hälften bestehenden Schnittbild dar, von dem die linke Hälfte einen Schnitt des Kolbens 1 entlang einer Längsachse 2 einer Nabenbohrung 3 und die rechte Hälfte einen um 90° dazu versetzten Schnitt durch den Kolben 1 zeigt.

Der Kolben 1 besteht aus einem im Wesentlichen zylinderförmigen Grundkörper 4, dessen eine Stirnfläche den Kolbenboden 5 bildet. In den radial äußeren Bereich des Kolbenbodens 5 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine im Querschnitt recht- eckige Ausnehmung 22 eingeformt, in die ein Ringelement 6 eingepasst ist. Im zent- ralen Bereich des Kolbenbodens 5 ist eine Brennkammer 7 angeordnet. Weiterhin weist der Grundkörper 4 auf seiner dem Kolbenboden 5 abgewandten Unterseite Bolzennaben 8 für die Nabenbohrungen 3 und die Bolzennaben 8 miteinander ver- bindende Schaftelemente 9 auf. Das Ringelement 6 weist einen Ringträger 10 mit einer Ringnut 11 für einen in der Figur nicht dargestellten Verdichtungsring auf.

An die radial innen liegende, zylinderförmige Fläche 12 des aus NiResist bestehen- den Ringträgers 10 sind die freien Schenkel 13,14 eines im Wesentlichen torusför- migen, im Schnitt C-förmigen und nach radial außen offenen Kühlkanals 15 ange- schweißt, der aus Stahlblech hergestellt ist. Über in der Figur nicht dargestellte Zu- und Abflussöffnungen zwischen dem Kühlkanal 15 und der Kolbeninnenseite 19 kann Kühlöl in den Kühlkanal 15 ein-und darauf wieder abgeleitet werden.

Zudem ist in das Ringelement 6 eine sich in Richtung Schaftelemente 9 an den Ring- träger 10 anschließende, weitere Ringnut 16 eingeformt. Eine Ölringnut 17 ist nahe dem Ringelement 6 in der Mantelfläche 18 des Grundkörpers 4 angeordnet.

Sowohl der Grundkörper 4 als auch das Ringelement 6 bestehen aus Aluminium, wobei dem Grundkörper 4 durch Schmieden die gewünschte Form gegeben wird, wohingegen das Ringelement 6 mittels eines Gießverfahrens hergestellt wird. Hier- bei wird im Verbundgussverfahren der mit dem Kühikanal 15 versehene Ringträger 10 in das Ringelement 6 eingegossen, In einem weiteren Arbeitsgang werden der Grundkörper 4 und das Ringelement 6 miteinander verschweißt, wobei bevorzug- terweise das Elektronenstrahl-Schweißverfahren angewandt wird. Hierbei ergeben sich gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine in radialer Richtung lie- gende Schweißnaht 20 und eine in axialer Richtung angeordnete Schweißnaht 21. In einem letzten Arbeitsgang wird dem Kolben 1 mittels eines spanabhebenden Ferti- gungsverfahren, wie bspw. durch Drehen, die gewünschte Endform geben.

Das in Fig. 2 vergrößert dargestellte Schnittbild des Randbereiches des Kolben- bodens 5 zeigt das aus Aluminium bestehende Ringelement 6 mit dem darin einge- gossenen gekühlten Ringträger 10, der auf seiner radialen Außenseite die Ringnut 11 für einen Verdichtungsring und auf seiner radialen Innenseite den Kühlkanal 15 aufweist. Gut zu erkennen ist auch die weitere, im Ringelement 6 befindliche Ringnut 16 und die in den Grundkörper 4 eingeformte Ölringnut 17.

Gemäß weiteren in Fig. 3 beispielhaft dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfin- dung kann die Ausnehmung 22 so geformt sein, dass die umlaufende Schweißnaht 21 zur Kolbenlängsachse hin geneigt ist und zum Kolbenboden 5 hin konisch zuläuft, und dass die Schweißnaht 20 eine von der radialen Achsrichtung bspw. zur Naben- bohrung 3 hin abweichende Ausrichtung aufweist.

Bezugszeichenliste 1 Kolben 2 Längsachse 3 Nabenbohrung 4 Grundkörper 5 Kolbenboden 6 Ringelement 7 Brennkammer 8 Bolzennabe 9 Schaftelement 10 Ringträger 11 Ringnut 12 Fläche des Ringträgers 10 13 Schenkel 14 Schenkel 15 Kühikanal 16. Ringnut 17 Ölringnut 18 Mantelfläche 19 Kolbeninnenseite 20 Schweißnaht 21 Schweißnaht 22 Ausnehmung