Ein Kolben für einen Verbrennungsmotor mit einem Grundkörper aus Aluminium und einem im radial äußeren Randbereich des Kolbenbodens angeordneten Ringele- ment, das mit dem Grundkörper einen ringförmigen Kühlkanal bildet, ist aus dem US- Patent 2,772, 933 bekannt. Das Ringelement besteht aus einer Eisenlegierung, was den Nachteil mit sich bringt, dass das Ringelement einen erheblichen Beitrag zu Vergrößerung des Kolbengewichtes leistet.

Diesen Nachteil zu vermeiden ist Aufgabe der Erfindung. Gelöst wird die Aufgabe mit den im Kennzeichen der Hauptanspruches stehenden Merkmalen. Eine zweckmä- ßige Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Unteranspruches.

Das erfindungsgemäß aus Aluminium bestehende Ringelement mit einem aus NiRe- sist bestehenden Ringträger für einen Verdichtungsring vereint den Vorteil, das Kol- bengewicht zu verringern, mit dem Vorteil, eine verschleißfeste Lagerung für den Verdichtungsring zu bieten und damit die Belastbarkeit und die Lebensdauer des Kolbens zu vergrößern.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen Fig. 1 einen Kolben für einen Verbrennungsmotor mit einem Aluminium-Ringele- ment gemäß der Erfindung in einem aus zwei Hälften bestehenden Schnitt- bild, das zwei um 90° versetzte Längsschnitte des Kolbens zeigt, und Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Schnittes durch den Randbereich des Kol- benbodens 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. Im radial äußeren Bereich des Kolbenbodens 5 ist ein Ringelement 6 angeordnet. In den zentralen Bereich des Kol- benbodens 5 ist eine Brennkammer 7 eingeformt. Weiterhin weist der Grundkörper 4 auf seiner dem Kolbenboden 5 abgewandten Unterseite Bolzennaben 8 für die Nabenbohrungen 3 und die Bolzennaben 8 miteinander verbindende Schaftelemente 9 auf. Das Ringelement 6 weist auf seiner radial außen liegenden Mantelfläche 10 einen Ringträger 11 für einen in der Figur nicht dargestellten Verdichtungsring und unterhalb hiervon eine 2. Ringnut 12 auf. Unterhalb der 2. Ringnut 12 ist in der Man- telfläche 13 des Grundkörpers 4 eine Ölringnut 14 angeordnet.

Befestigt ist das Ringelement 6 auf dem Grundkörper 4 über eine Schraubverbin- dung, bei der das Ringelement 6 über ein Innengewinde 19, das sich auf der radial innen liegenden Seite des Ringelementes 6 befindet, auf ein Außengewinde 18 geschraubt ist, das auf einem axial ausgerichteten Bereich 23 der Mantelfläche 13 angeordnet ist, der an den Kolbenboden 5 angrenzt und in Richtung der Kolben- längsachse 17 zurückgesetzt ist.

Die radial innen liegende Seite des Ringelementes 6 weist an ihrem dem Kolben- boden 5 abgewandten, unteren Ende eine Ausnehmung 20 auf, die mit einer in das untere Ende des kolbenbodenseitigen, zurückgesetzten Mantelbereiches 23 einge- formten Ausnehmung 21 einen ringförmigen Kühlkanal 22 bildet. Über in der Figur nicht dargestellte Kanäle wird Kühöl in den Kühlkanal 22 ein-und aus dem Kühlkanal 22 wieder ausgeleitet.

Um zu verhindern, dass unter hohem Druck stehende Verbrennungsgase durch die Schraubverbindung 18,19 in den Kühlkanal 22 und in den Kolbeninnenraum gelan- gen, ist das kolbenbodenseite Ende der Schraubverbindung 18,19 mittels einer Schweißnaht 24 abgedichtet, die bspw. mit dem Elektronenstrahl-Schweißverfahren herstellbar ist.

Hergestellt wird der aus dem Grundkörper 4 und dem Ringelement 6 bestehende Kolben 1 aus Aluminium, wobei dem Grundkörper 4 durch Schmieden die gewünschte Form gegeben wird, wohingegen das Ringelement 6 in einem Gießver- fahren hergestellt wird. Hierbei wird im Verbundgussverfahren der aus NiResist (austenitisches Gusseisen mit Bestandteilen an Ni, Mn, Cu und Cr) bestehende Ringträger 11 in des Ringelement 6 eingegossen. Nach dem Aufschrauben des Ringelementes 6 auf den Grundkörper 4 und dem Abdichten der Schraubverbindung 18,19 mit Hilfe der Schweißnaht 24 wird dem Kolben 1 durch ein spanabhebendes Fertigungsverfahren, bspw. durch Drehen, die letztendliche Form gegeben.

Der in Fig. 2 dargestellte Schnitt durch den kolbenbodenseitigen Randbereich des Kolbens 1 zeigt das Ringelement 6 mit dem eingegossenen Ringträger 11, das über die aus Innengewinde 19 und Außengewinde 18 bestehende Schraubverbindung mit dem Grundkörper 4 verbunden ist. Gut zu erkennen ist die der Abdichtung der Schraubverbindung 18,19 dienende Schweißnaht 24.

Bezugszeichenliste 1 Kolben 2 Längsachse 3 Nabenbohrung 4 Grundkörper 5 Kolbenboden 6 Ringelement 7 Brennkammer 8 Bolzennabe 9 Schaftelement 10 Mantelfläche 11 Ringträger 12 2. Ringnut 13 Mantelfläche 14 Ölringnut<BR> 17 Kolbenlängsachse 18 Außengewinde 19 Innengewinde 20 Ausnehmung 21 Ausnehmung 22 Kühlkanal 23 Bereich der Mantelfläche des Grundkörpers 4 24 Schweißnaht