DE3735590C1 - Closing of holes in cast pistons resulting from the manufacturing process - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verschließen von herstellungsbedingten, in Kolbenlängsachse verlaufenden Bohrungen in einem einen geschlossenen Kühlkanal auf­ weisenden Kolben für Verbrennungsmotoren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Kolben ist aus der FR-PS 5 55 731 be­ kannt. Über die Herstellung des in dem Kolben vorge­ sehenen ringförmigen Kühlkanals ist jedoch in der o. a. Veröffentlichung nichts ausgesagt. Bezüglich der Aufrechterhaltung eines bestimmten Ölpegelstandes in dem Kühlkanal ist vorgesehen, einen Rotorstutzen, der eine Verlängerung des Rücklaufkanals bildet, über ei­ nen Teil der Höhe des Kühlkanales vorstehen zu las­ sen. Die Öffnung des Rohrstutzens im Kühlkanal ist dort schräg angeschnitten.

Aus der Praxis ist außerdem ein derartiger Kolben be­ kannt, bei dem zur Herstellung des ringförmigen Kühl­ kanals ein der Form des Kühlkanales entsprechender auslösbarer Kern verwendet wird, der bei der Herstel­ lung des Kolbens im Gießverfahren vor Einbringen des Gießmaterials in die Gießform in diese eingebracht wird. Um diesen Kern in der Gießform entsprechend la­ gern zu können, ist er mit beispielsweise vier gleichmäßig auf seinem unteren Umfang verteilten zy­ lindrischen Stützfüßchen versehen, die nach Auslösen des Kerns aus dem fertig gegossenen Kolben den Stütz­ füßchen entsprechende Bohrungen erzeugen. Um aber, abgesehen von dem Zu- bzw. Abführkanal, einen ge­ schlossenen Kühlkanal zu erhalten, müssen diese Boh­ rungen verschlossen werden. Dies erfolgt seither da­ durch, daß in die Bohrungen Gewinde eingeschnitten und in diese anschließend entsprechende Gewindestop­ fen eingebracht werden, oder in dem Verschlußkappen eingepreßt werden (DE-OS 14 76 408). Dies erfordert speziell ausgebildete Stopfen und einen erhöhten Arbeits- und Montageaufwand.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein konstruktiv einfaches Bauteil zu finden, das mit geringem Arbeits- und Montageaufwand das Ver­ schließen der herstellungsbedingten Bohrungen im Kühlkanal eines Kolbens ermöglicht und einen absolut sicheren Halt gewährleistet.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Leichtspannhülse mit den Merkmalen nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1. Nach dem Vorschlag im Anspruch 2 ist es auch möglich, einen solchen Stopfen als Überlaufrohr auszu­ bilden.

Die Erfindung ist nachstehend in verschiedenen Aus­ führungsbeispielen anhand der Zeichnung näher be­ schrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Kolben mit einer erfindungsgemäßen, eine Bohrung des Kühlkanals verschließenden Leichtspannhülse z. T. im Schnitt,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer er­ findungsgemäßen, als Standrohr dienenden Leichtspannhülse.

Ein Kolben 1 aus Gußeisen mit Kugelgraphit für einen Verbrennungsmotor, insbesondere Dieselmotor, weist in seinem Kolbenboden 2 eine Brennraummulde 3 auf. Zur Aufnahme von Verdichtungs- und Ölabstreifringen sind im Kolbenkopf 4 Ringnuten 5 vorgesehen. Zur Kühlung des Kolbenkopfes 4 ist im Bereich hinter der Ringpar­ tie im Kolbenkopf 4 ein geschlossener Kühlkanal 6 eingeformt, der ringförmig umläuft und mit einem Zu­ führkanal (nicht gezeichnet) und einem Abführkanal 7 für das Kühlöl ausgestattet ist. Zur Herstellung ei­ nes derartigen Kühlkanals 6 wird üblicherweise ein auslösbarer, der Kanalform entsprechender Kern ver­ wendet, der bei der Herstellung des Kolbens 1 im Gießverfahren vor Einbringen des Gießmaterials in die Gießform in diese eingebracht wird. Um den Kern in der Gießform lagern zu können, ist dieser auf seinem unteren Umfang mit z. B. vier gleichmäßig verteilten zylindrischen Stützfüßchen aus dem gleichen Kernmate­ rial versehen. Nach Auslösen des Kernes aus dem fer­ tig gegossenen Kolben verbleiben in diesem vier zy­ lindrische in den Kühlkanal mündende Bohrungen 8. Um eine derartige Bohrung 8 zu verschließen, wird bei einem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 eine ge­ schlitzte Leichtspannhülse 9 (nach DIN 7346) auf ein­ fache Art und Weise durch Einschlagen in die Bohrung 8 so eingebracht, daß sie mit ihrem dem Kolbenboden 2 zugewandten Ende formschlüssig an einer Innenwand 10 des Kühlkanals 6 anliegt. Auf diese Weise können ent­ weder alle vier Bohrungen 8 verschlossen werden oder z. B. nur drei davon, so daß die 4. Bohrung offen bleibt, um als Abführkanal für das über einen zusätz­ lichen (nicht gezeichneten) an sich bekannten Zuführ­ kanal zugeführte Kühlöl zu dienen.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 können eine oder alle Bohrungen 8 mit einer ge­ schlitzten Leichtspannhülse 9 so verschlossen werden, daß diese gleichzeitig als sogenanntes Standrohr und Abführleitung dient, wodurch in dem Kühlkanal 6 ein gewisses Niveau des Kühlölstandes gewährleistet ist. Um ein Lockern der Leichtspannhülse 9, d. h. insbeson­ dere ein Hineinwandern in den Kühlkanal 6 durch die in Richtung des Kolbenbodens 2 wirkenden höheren Be­ schleunigungskräfte des Kurbeltriebs zu vermeiden, ist an der Innenwand 10 des Kühlkanals 6 im Bereich der Ringpartie ein in den Kühlkanal 6 hineinragender Anschlag 11 angeformt, an dem die Leichtspannhülse 9 mit ihrer Stirnfläche 12 zur Anlage kommt.

Zu einem Überlaufrohr können die Leichtspannhülsen auch dadurch gemacht werden, daß die dem Kolbenboden 2 zugewandte Stirnfläche 12 durch z. B. einen schrägen Schnitt teilweise weggenommen wird, - wie dies in der Fig. 1 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist - so daß die Leichtspannhülse 9 nur noch auf ge­ ringem Umfang an der Wandung 10 des Kühlkanals 6 an­ liegt und im übrigen eine Öffnung für den Abfluß des Kühlöles bildet.

Durch die Verwendung von derartig geformten Leicht­ spannhülsen 9 wird auf kostengünstige Weise ein kon­ struktiv einfacher Verschluß für die o. a. Boh­ rungen gewonnen, der mit einfachen Mitteln ohne gro­ ßen Aufwand montiert werden kann. Dabei können ein­ zelne oder alle Leichtspannhülsen gleichzeitig auch als die Höhe des Flüssigkeitsniveaus bestimmende Stand- bzw. Überlaufrohre ausgebildet sein. Außerdem bewirken die in den Kühlkanal 6 ragenden Leichtspann­ hülsen 9 eine Verwirbelung des Kühlöls und somit eine verbesserte Kühlung des Kolbens.

Anstelle der Leichtspannhülsen können auch Spiral­ spannstifte nach DIN 7343 verwendet werden.

Claims (2)

1. Kolben für Verbrennungsmotoren, mit einem im Kol­ benkopf hinter der Ringpartie ringförmig umlau­ fenden, geschlossenen Kühlkanal, in welchem her­ stellungsbedingte, in Kolbenlängsachse verlaufen­ de Bohrungen verlaufen, die bei der Herstellung des Kolbens im Gießverfahren mittels eines verlo­ renen Kerns gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschließen der beim fertigen Kolben nicht benötigten Bohrungen geschlitzte Leicht­ spannhülsen (9) verwendet werden, die zumindest mit einem Teil ihrer in den Kühlkanal (6) ragen­ den Stirnfläche (12) an dessen Wandung in Rich­ tung des Kolbenbodens (2) axial unverrückbar an­ liegen.

2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leichtspannhülsen als Standrohre für ein Kühlmittel im Kühlkanal dienen, um dort den Kühl­ mittel-Füllstand zu begrenzen.