DE19720958B4 - Mehrteiliger, gekühlter Kolben für Verbrennungsmotoren - Google Patents
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Abstract
Mehrteiliger,
gekühlter
Kolben für
einen Verbrennungsmotor, bestehend aus einem Kopfteil (1)
– mit daran angeformten Naben (5) zur Aufnahme eines den Kolben mit einem Pleuel verbindenden Kolbenbolzens,
– mit einer radial außen angeordneten Ringwand (3), die an ihrem ersten, oberen Ende in den Kolbenboden (2) des Kopfteiles (1) übergeht, die an ihrem zweiten, unteren Ende offen ausläuft, und die auf ihrer radialen Außenseite mindestens eine Kolbenringnut aufweist,
– mit einem sich radial innen an die Ringwand (3) anschließenden ringförmigen Hohlraum (6), der nach unten offen ist, der die Naben (5) beziehungsweise eine die Naben (5) mit dem Kolbenboden (2) des Kopfteils (1) verbindende Ringrippe (4) umgibt, der im Bereich des zweiten, unteren Endes der Ringwand (3) mit einem ringförmigen, geschlitzten Wandteil verschlossen ist, und der dadurch einen geschlossenen und von einer Kühlflüssigkeit durchströmbaren Kühlraum bildet,
und bestehend weiterhin aus einem nur über den Kolbenbolzen mit dem...
– mit daran angeformten Naben (5) zur Aufnahme eines den Kolben mit einem Pleuel verbindenden Kolbenbolzens,
– mit einer radial außen angeordneten Ringwand (3), die an ihrem ersten, oberen Ende in den Kolbenboden (2) des Kopfteiles (1) übergeht, die an ihrem zweiten, unteren Ende offen ausläuft, und die auf ihrer radialen Außenseite mindestens eine Kolbenringnut aufweist,
– mit einem sich radial innen an die Ringwand (3) anschließenden ringförmigen Hohlraum (6), der nach unten offen ist, der die Naben (5) beziehungsweise eine die Naben (5) mit dem Kolbenboden (2) des Kopfteils (1) verbindende Ringrippe (4) umgibt, der im Bereich des zweiten, unteren Endes der Ringwand (3) mit einem ringförmigen, geschlitzten Wandteil verschlossen ist, und der dadurch einen geschlossenen und von einer Kühlflüssigkeit durchströmbaren Kühlraum bildet,
und bestehend weiterhin aus einem nur über den Kolbenbolzen mit dem...
Description
- Die Erfindung betrifft einen mehrteiligen, gekühlten Kolben für Verbrennungsmotoren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Derartige Kolben sind aus der
DD 252 638 A1 DE 41 34 530 A1 bekannt, bei denen das zur Abdeckung des den Kühlölraum bildenden Hohlraumes verwendete Wandteil als offener Blechring ausgebildet ist, der unter Ausnutzung seiner elastischen Verformung nach dem Seeger-Ring-Prinzip, d. h. unter Vorspannung in radialer Richtung, in einer Nut am Innenumfang der Kolbenringzone bzw. am Außenumfang der Brennraumwandung liegt. - Aus der
DE 40 39 752 A1 ist ein mehrteiliger, gekühlter Kolben bekannt, bei dem der im Kopfteil des Kolbens vorgesehene ringförmige Hohlraum für das Kühlöl nach unten durch einen Blechring abgeschlossen wird, der zweiteilig ausgeführt sein kann. Der Blechring liegt einerseits mit seinem auf dem Innenumfang vorgesehenen Kragen an der Ringrippe des Kopfteils und andererseits mit seinem äußeren Rand unter Vorspannung direkt am Kolbenschaft an, wobei der Kolbenschaft von den Nabenbuchsen gehalten wird. Nachteilig an dieser Ausführung ist, daß der Blechring zu seiner Fixierung den Kolbenkopf und den Kolbenschaft benötigt. - Aus der
DE 36 43 039 A1 ist es ebenfalls bekannt, den im Kopfteil eines mehrteiligen, gekühlten Kolbens vorgesehenen ringförmigen Hohlraum für das Kühlöl nach unten durch einen radial in zwei Hälften getrennten Blechring abzuschließen. Die Befestigung des Blechringes am Kopfteil des Kolbens kann durch Umbördeln eines aus der Stirnfläche der Ringwand des Kolbenkopfteiles herausragenden Kragens erfolgen, beziehungsweise durch einzelne, in die Ringwand greifende Schrauben oder durch Schweißen beziehungsweise Löten. Nachteilig an dieser Ausführung ist einerseits der herstellungsbedingte Aufwand beziehungsweise andererseits die zusätzlich notwendige Verwendung von weiteren Befestigungselementen. - Aus der britischen Patentschrift,
GB 769,892, - Hier Abhilfe zu schaffen ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
- Gelöst wird die Aufgabe durch eine Ausführung der Halterung des Wandteils nach den Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
-
1 ein erfindungsgemäßes Kopfteil im Halblängsschnitt, -
2 eine Draufsicht auf den Blechring, -
3 einen Ausschnitt der umlaufenden Nut mit Einführungsrampe (skizzenhaft), -
4 eine ausschnittsweise Seitenansicht des Blechringes mit Verklemmsicherung und -
5 einen zur Verklemmsicherung wellenförmig ausgebildeten Blechring. - Ein Gelenkkolben besteht aus einem Kopfteil
1 und einem Kolbenschaft, die nur über einen Kolbenbolzen miteinander verbunden sind. Vom Kolbenboden2 des Kopfteiles1 erstreckt sich eine äußere, die Nuten für die Kolbenringe enthaltende Ringwand3 . Radial mit Abstand innerhalb der Ringwand3 verbindet eine Ringrippe4 Naben5 mit dem Kolbenboden2 . Zwischen Ringrippe4 und Ringwand3 existiert ein ringförmiger Hohlraum6 , der durch ein geschlitztes Wandteil7 (Blechring) zu einem geschlossenen Kühlölraum abgedeckt ist. - Zur Aufnahme des Wandteiles
7 (Blechring) ist nach einem ersten Ausführungsbeispiel gem.1 einerseits in der Ringwand3 und andererseits auf der entsprechenden gegenüberliegenden Seite in der Ringrippe4 ein Gewinde8 ,9 mit Rechteckprofil vorgesehen, wobei die Höhe und Tiefe des Rechteckprofils zwischen 0,5 und 2 mm und die Steigung jeweils zwischen 1 und 2 mm liegen soll. - Der mit einem Schlitz
10 versehene Blechring7 , der zur Zu- und Abführung des Kühlöls mit Öffnungen11 ,12 versehen ist, in die beispielsweise mit einem entsprechenden Handhabungswerkzeug eingegriffen werden kann, wird bei der Montage in das Gewinde8 ,9 eingedreht und schließt nach Erreichen seiner Endlage den Hohlraum6 nach unten ab. Der hierbei im Bereich des Schlitzes10 durch die Gewindesteigung vorgegebene geringe axiale Abstand ist von untergeordneter Bedeutung, da ein absolut dichtes Abschließen nicht erforderlich ist. - Um einen derartigen axialen Abstand zu vermeiden, wird in einem zweiten Ausführungsbeispiel gem.
3 zur Aufnahme des Blechringes7 einerseits in der Ringwand3 und andererseits auf der entsprechenden gegenüberliegenden Seite in der Ringrippe4 jeweils eine Nut13 vorgesehen, die mit einer entsprechend ausgebildeten nutartigen Einführungsrampe14 zusammenwirkt. Die Tiefe und Höhe der umlaufenden Nut13 soll 0,5 – 2 mm betragen. - Bei der Montage des Blechringes
7 wird dieser über die beiden Einführungsrampen14 in die jeweilige Nut13 eingedreht, bis er vollkommen eingeschnappt in der Nut13 zu liegen kommt, sodaß die Blechenden im Bereich des Schlitzes10 aneinander anliegen. Zur Fixierung des Blechringes7 in der Nut13 bzw. im Gewinde8 ,9 ist eine Verklemmsicherung vorgesehen, die z.B. als durch Stanzung angebrachte Zunge15 ausgebildet ist. Hierbei können – falls erforderlich – auf dem Umfang des Blechringes7 verteilt, mehrere solche Zungen angebracht werden. - Als weitere Verklemmsicherung kann eine gewellte Ausführung
16 des Blechringes7 dienen, sodaß dieser im eingebauten Zustand entsprechend vorgespannt ist. - Mit einer derartigen Ausführung wird auf konstruktiv einfache Weise für einen Gelenkkolben ein Abschluß des für das durchfließende Kühlöl benötigten ringförmigen Hohlraumes erreicht.
Claims (5)
- Mehrteiliger, gekühlter Kolben für einen Verbrennungsmotor, bestehend aus einem Kopfteil (
1 ) – mit daran angeformten Naben (5 ) zur Aufnahme eines den Kolben mit einem Pleuel verbindenden Kolbenbolzens, – mit einer radial außen angeordneten Ringwand (3 ), die an ihrem ersten, oberen Ende in den Kolbenboden (2 ) des Kopfteiles (1 ) übergeht, die an ihrem zweiten, unteren Ende offen ausläuft, und die auf ihrer radialen Außenseite mindestens eine Kolbenringnut aufweist, – mit einem sich radial innen an die Ringwand (3 ) anschließenden ringförmigen Hohlraum (6 ), der nach unten offen ist, der die Naben (5 ) beziehungsweise eine die Naben (5 ) mit dem Kolbenboden (2 ) des Kopfteils (1 ) verbindende Ringrippe (4 ) umgibt, der im Bereich des zweiten, unteren Endes der Ringwand (3 ) mit einem ringförmigen, geschlitzten Wandteil verschlossen ist, und der dadurch einen geschlossenen und von einer Kühlflüssigkeit durchströmbaren Kühlraum bildet, und bestehend weiterhin aus einem nur über den Kolbenbolzen mit dem Kopfteil (1 ) verbundenen Kolbenschaft, dadurch gekennzeichnet, dass das Wandteil als Blechring (7 ) ausgebildet ist, und dass zur Aufnahme des Blechringes (7 ) einerseits in einer radial innen liegende Fläche der Ringwand (3 ) und andererseits auf der gegenüberliegenden Seite der Ringrippe (4 ) jeweils eine umlaufende Nut (13 ) vorgesehen sind, die zur Einführung des Blechringes (7 ) jeweils mit einer nutförmigen, nach unten offenen Einführungsrampe (14 ) zusammenwirken. - Mehrteiliger Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (
13 ) ein Rechteckprofil aufweist. - Mehrteiliger Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechring (
7 ) durch eine Verklemmsicherung fixiert ist. - Mehrteiliger Kolben nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Verklemmsicherung eine durch Stanzen angebrachte Zunge (
15 ) vorgesehen ist. - Mehrteiliger Kolben nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verklemmsicherung der Blechring (
7 ) wellenförmig ausgebildet ist.
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