DE10037887A1 - Kolben-Zylinder-Baueinheit für einen Verbrennungsmotor mit einem schaftlosen Kolben - Google Patents
Kolben-Zylinder-Baueinheit für einen Verbrennungsmotor mit einem schaftlosen KolbenInfo
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02F3/00—Pistons
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Abstract
Bei einem schaftlosen Kolben mit einem direkt auf den Naben sitzenden Tragring soll der Tragring auf möglichst einfache Weise auf den Naben befestigt werden. DOLLAR A Hierzu ist der Tragring nach Art eines Bajonettverschlusses auf den Naben befestigt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kolben-Zylinder-Baueinheit für
einen Verbrennungsmotor mit einem schaftlosen Kolben nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiger Kolben ist aus der DE 195 47 157 A bekannt.
Für die Befestigung des Tragrings auf den Naben sind ver
schiedene Möglichkeiten offenbart, z. B. Verschrauben, Auf
schrumpfen, Schweißen.
Durch Aufschrumpfen und Schweißen entsteht eventuell ein
Verzug im Nabenbereich, beim Verschrauben müssen die Gewin
de sehr genau positioniert sein, um einen Verzug zu vermei
den.
Die Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, bei
gattungsgemäßen Kolben eine Befestigungsmöglichkeit für den
Tragring zu finden, die nicht zu einem Verzug im Nabenbe
reich führen kann.
Dieses Problem wird gelöst durch das kennzeichnende Merkmal
des Anspruchs 1, vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegen
stand der Unteransprüche.
Durch die Befestigung des Tragrings nach Art eines Bajo
nettverschlusses ergibt sich eine zentrische Positionierung
relativ zur Nabe. Die Verbindung ist weitestgehend span
nungsfrei und kann gelöst werden.
Die Montage des Tragrings auf den Naben erfolgt, indem der
Tragring in einer das Aufschieben auf die Naben gestatten
den Position - in der die Naben und die Bereiche mit größe
rem Innendurchmesser am Tragring fluchten - bis auf Höhe
der an den Nabenaußenflächen in Umfangsrichtung verlaufen
den Nuten geschoben wird und anschließend - bei einer Aus
führung gemäß Fig. 2 - um ca. 30° verdreht wird, sodaß wie
in Fig. 2 dargestellt diejenigen Bereiche des Tragrings,
die einen kleineren Innendurchmesser aufweisen, in die in
Umfangsrichtung verlaufenden Nuten greifen. Anschließend
kann der Tragring z. B. durch eine oder mehrere Spannhülsen
gegen Verdrehen gesichert werden.
Prinzipiell ist es möglich, daß an den vier Nuten in den
Naben jeweils unterschiedliche Nutgrunddurchmesser vorlie
gen, herstellungstechnisch günstig ist jedoch ein konstan
ter Nutgrunddurchmesser für alle vier Nuten.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung nä
her erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen schaftlosen Kolben mit Tragring
in Seitenansicht, Querschnitt,
Fig. 2 einen Querschnitt auf Höhe der
Nabenachse.
Ein schaftloser Kolben 1 besteht aus einem Kolbenkopf 2 aus
geschmiedetem Stahl und vom Kolbenkopf ausgehenden Naben 3
und radial in den Kolbenkopf eingestochenen Ringnuten 4, 5
und 6 zur Aufnahme je eines Kolbenrings. Die Naben 3 weisen
Bohrungen 7 zur Aufnahme eines Kolbenbolzens auf. In Um
fangsrichtung des Kolbens ist auf Höhe der Bolzenachse -
mit Unterbrechungen - eine Nut 8 in die Naben eingestochen,
wobei die Nut sich nur über wenige Winkelgrad erstreckt, je
angestochener Nabenaußenfläche ca. 15-30 Grad entspre
chend den gestrichelten Bereichen in Fig. 2.
Beide Naben werden jeweils druck- und gegendruckseitig ein
gestochen, so daß die Nut bzw. Nuten über alle vier Flächen
aufaddiert einen Winkelbereich von ca. 60-120 Grad um
faßt. In der Nut bzw. den Nuten 8 liegt ein direkt auf den
Naben nach Art eines Bajonettverschlusses befestigter Trag
ring 9.
Wie in Fig. 2 erkennbar weist der Tragring 9 unterschiedli
che Innendurchmesser auf, wobei der im Bereich der Ausspa
rungen 10 vorliegende größere Innendurchmesser so bemessen
ist, daß der Tragring 9 von unten auf die Naben 3 aufge
schoben werden kann und der kleinere Innendurchmesser etwa
dem Nutgrunddurchmesser der in den Naben verlaufenden Nuten
entspricht.
In Fig. 2 ist der Tragring 9 um ca. 30° verdreht montiert.
Andere Verdrehwinkel sind möglich.
Die Höhe der Nut 8 entspricht etwa der Höhe des
Tragrings 9, wobei das axiale Spiel zwischen Nut und Trag
ring im Regelfall so zu bemessen ist, daß sich der Tragring
9 von Hand in der Nut drehen läßt.
Claims (5)
1. Kolben-Zylinder-Baueinheit für einen Verbrennungsmotor
mit einem schaftlosen Kolben (1), der aus einem Kolben
kopf (2) mit einer Ringpartie zur Aufnahme von Kolben
ringen und vom Kolbenkopf (2) ausgehenden Naben (3) mit
Nabenbohrungen (7) zur Aufnahme eines Kolbenbolzens be
steht, und einem Zylinder, in dem der Kolben (1) gleit
verschiebbar angeordnet ist, und wobei mindestens ein
Tragring (9) auf die Naben (3) aufgesetzt ist, der zu
sammen mit dem Kolbenkopf (2) den Kolben (1) im Zylin
der führt, und wobei in die Naben eine Nut (8) mit Un
terbrechungen in Umfangsrichtung bzw. mehrere Nuten (8)
eingestochen ist bzw. sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Tragring (9) nach Art eines Bajonettverschlus
ses durch Aufschieben auf die Naben (3) in Richtung der
Längsachse des Kolbens und Verdrehen in eine Lage mit
Hinterschnitt in der Nut (8) bzw. den Nuten (8) mit den
Naben (3) verbunden ist.
2. Kolben-Zylinder-Baueinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Naben (3) jeweils druck- und gegendruckseitig
auf etwa gleicher Höhe Nuten (8) in Umfangsrichtung
aufweisen und daß der Tragring (9) unterschiedliche In
nendurchmesser aufweist, wobei ein Innendurchmesser je
weils etwa dem Nutgrunddurchmesser entspricht und ein
Innendurchmesser jeweils zumindest so groß ist, daß der
Tragring (9) auf die Naben (3) bis auf Höhe der in Um
fangsrichtung verlaufenden Nuten (8) aufschiebbar ist.
3. Kolben-Zylinder-Baueinheit nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nuten (8) jeweils dieselbe Nuthöhe aufweisen.
4. Kolben-Zylinder-Baueinheit nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Höhe des Tragringes (9) und die Höhe der in Um
fangsrichtung verlaufenden Nuten (8) so aufeinander ab
gestimmt ist, daß sich im montierten Zustand zwischen
beiden eine Spielpassung ergibt.
5. Kolben-Zylinder-Baueinheit nach einem der vorhergehen
den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Tragring (9) mit einem Sicherungsstift oder ei
nem Spannstift gegen Verdrehen gesichert ist.
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