DE3831285A1 - Verfahren zur herstellung eines kolbens einer brennkraftmaschine - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines kolbens einer brennkraftmaschineInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her
stellung eines Kolbens einer Brennkraftmaschine, insbe
sondere ein Verfahren zum Herstellen eines Kolbens einer
Brennkraftmaschine, bei dem ein Ölkühlkanalabschnitt mit
Hilfe eines löslichen Formkernes hergestellt wird.
Ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung eines Kolbens
dieser Art ist beispielsweise in der offengelegten japa
nischen Patentanmeldung 60-1 66 158 vom 29. August 1985 be
schrieben. Hierbei wird der Umfang der oberen Ringnut des
Kolbens durch ein Aggregat aus einer anorganischen Faser
oder aus einem porösen Metall verstärkt, und der lösliche
Kern wird mit der Innenseite des Aggregates aus der anor
ganischen Faser verbunden, welches als Bewehrungselement
dient, um einen Ölkühlkanalabschnitt in der Nähe der oberen
Ringnut auszubilden. Der untere Teil des löslichen Kernes
ist mit feinen Löchern versehen, und der obere Teil der Form
besitzt drei Stangen. An den oberen Enden der Stangen sind
Stifte ausgebildet, die in die feinen Löcher des löslichen
Kernes eingesetzt werden.
In diesem Zustand wird der einzige lösliche Kern in der Form
gehalten und in die Gießform eingesetzt. Nach dem Gießen
wird der lösliche Kern aufgeschmolzen, und der Ölkühlkanal
wird ausgebildet.
Da jedoch bei diesem Stand der Technik der einzige lösliche
Kern in der Form gehalten wird und das Aggregat aus der an
organischen Faser zerbrechlich ist, wird dieses Aggregat
manchmal beim Gießen zerbrochen, wenn es am löslichen Kern
haftet. Hierdurch wird die Produktivität des Kolbenherstell
verfahrens herabgesetzt, und es wird eine Röntgenunter
suchung erforderlich. Wenn ein poröses Metall verwendet
wird, entsteht dieser Nachteil nicht. Ein solches poröses
Metall ist jedoch teuer, so daß daher die Herstellkosten des
Kolbens ansteigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der
angegebenen Art zu schaffen, das eine besonders hohe Pro
duktivität gewährleistet.
Die Erfindung bezweckt ferner die Schaffung eines Ver
fahrens, mit dem die Herstellkosten des Kolbens herabgesetzt
werden können.
Desweiteren soll erfindungsgemäß das Gewicht des Kolbens
herabgesetzt werden.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
ein Verfahren zur Herstellung eines Kolbens einer Brenn
kraftmaschine gelöst, das die folgenden Schritte umfaßt:
Halten eines löslichen Kernes an einer Vielzahl von ersten
vorstehenden Abschnitten und einer Vielzahl von zweiten
vorstehenden Abschnitten, die an einem Strebenelement aus
gebildet sind, um eine thermische Ausdehnung des Kolbens zu
verhindern, wobei die ersten vorstehenden Abschnitte einen
Biegeabschnitt aufweisen, der nach außen gebogen ist, so daß
er sich entlang einer Fläche des löslichen Kernes erstreckt,
und wobei die zweiten vorstehenden Abschnitte einen Schneid
abschnitt besitzen, Eingießen des Strebenelementes, das den
löslichen Kern im Kolben hält, nachdem das Strebenelement an
die Innenseite eines Aggregates aus einer anorganischen
Faser befestigt worden ist, die sich in einer unteren Form
befindet, Verstärken des Umfangs einer oberen Ringnut durch
Komplexverstärken des Aggregates aus der anorganischen Faser
und Wegschmelzen des löslichen Kernes, der in den Kolben zur
Ausbildung eines Ölkühlkanales gegossen worden ist, durch
Eingießen von Wasser.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die vor
stehend genannte Aufgabe durch ein Herstellverfahren für den
Kolben einer Brennkraftmaschine gelöst, das die folgenden
Schritte umfaßt: Halten eines löslichen Kernes an einer
Vielzahl von ersten vorstehenden Abschnitten und einer Viel
zahl von zweiten vorstehenden Abschnitten sowie einer Viel
zahl von dritten vorstehenden Abschnitten, die in einem Paar
von geraden Abschnitten eines Strebenelementes ausgebildet
sind, um eine thermische Ausdehnung des Kolbens zu verhin
dern, wobei die ersten vorstehenden Abschnitte einen Biege
abschnitt aufweisen, der nach außen gebogen ist, so daß er
entlang der Innenfläche des löslichen Kernes verläuft, und
die zweiten vorstehenden Abschnitte einen gekrümmten Halte
abschnitt besitzen, der nach innen weist, so daß er entlang
der Unterfläche und Innenfläche des löslichen Kernes ver
läuft, Eingießen des Strebenelementes, das den löslichen Kern
im Kolben hält, und Wegschmelzen des löslichen Kernes, der
im Kolben gegossen ist, durch Eingießen von Wasser, um einen
Ölkühlkanal auszubilden.
Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei
spielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläu
tert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Kol
ben, der durch ein erfindungsgemäßes
Verfahren hergestellt worden ist;
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Strebenelement,
das einen löslichen Kern bei dem erfin
dungsgemäß ausgebildeten Verfahren hält;
Fig. 3 eine Vorderansicht des Gegenstandes der
Fig. 2;
Fig. 4 einen Schnitt durch eine Gießform im
fertiggestellten Zustand, die bei dem
erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahren
eingesetzt wird;
Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch einen
anderen Kolben, der durch ein anderes
erfindungsgemäßes Verfahren hergestellt
worden ist;
Fig. 6 eine Draufsicht auf ein Strebenelement,
das einen löslichen Kern bei einem ande
ren erfindungsgemäßen Verfahren hält;
Fig. 7 eine Vorderansicht des Gegenstandes der
Fig. 5;
Fig. 8 einen Schnitt im wesentlichen entlang
Linie A-A in Fig. 5;
Fig. 9 einen Schnitt im wesentlichen entlang
Linie B-B in Fig. 6; und
Fig. 10 einen Schnitt durch eine Gießform im
fertigen Zustand, die bei einem anderen
erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt
wird.
Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, wird ein Kolben 10 durch
Hochdruckgießen geformt und ist mit einem Kopfabschnitt 14,
einem Mantelabschnitt 15, einem Bolzen-Augenabschnitt 17 und
einem Loch 18 versehen. Eine obere Ringnut 11, eine zweite
Ringnut 13 und eine Ölringnut sind an der Außenfläche des
Kopfabschnittes 14 ausgebildet. Die obere Ringnut ist über
ein Aggregat 12 aus einer anorganischen Faser mit dem als
Basismaterial dienenden Aluminium komplexverstärkt. Ein
kreisförmiger Ölkühlkanal 20 ist in der Nähe der Innenseite
der oberen Ringnut 13 im Kopfabschnitt 14 a ausgebildet. Ein
metallisches Strebenelement 30 ist in den Kolben 10 einge
gossen, um eine thermische Ausdehnung des Kolbens 10 zu ver
hindern, und hält einen löslichen Kern 21, wie beispielsweise
einen Salzkern, um den Ölkühlkanal 20 durch Gießen auszubil
den. Der Ölkühlkanal 20 steht mit einer Öleinlaßöffnung 22
und einer Ölauslaßöffnung 23 in Verbindung.
Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, besteht das als Stahlplatte
ausgebildete Strebenelement 30 aus einer Vielzahl von ersten
vorstehenden Abschnitten 31, die einen Biegeabschnitt 31 a
aufweisen, welcher an seinem Ende auswärts gebogen ist, so
daß er sich entlang einer Fläche des löslichen Kernes 21 er
streckt, und einer Vielzahl von zweiten vorstehenden Ab
schnitten 32, die einen Schneidabschnitt 32 a besitzen. Das
Strebenelement 30 besitzt ein Paar von geraden Abschnitten
30 a und ein Paar von kreisbogenförmigen Abschnitten 30 b, die
in der Richtung des Mantelabschnittes 15 angeordnet sind.
Jeder vorstehende Abschnitt ist im geraden Abschnitt 30 a
vorgesehen, so daß er die Dicke des Mantel-Schulter-Ab
schnittes 15 a nicht erhöht. Der Schneidabschnitt 32 a der
zweiten vorstehenden Abschnitte 32 ist mit einer ersten
Schneidfläche 32 b versehen, die sich in Axialrichtung des
Kolbens 10 erstreckt, und mit einer zweiten Schneidfläche
32 c, die in Durchmesserrichtung des Kolbens 10 verläuft.
Beim Gießvorgang wird der lösliche Kern 21, der den Öl
kühlgang 20 bildet, durch Schnappsitz am Strebenelement 30
installiert. Die ersten vorstehenden Abschnitte 31 stehen
mit der Innenfläche des löslichen Kernes 21 und die zweiten
vorstehenden Abschnitte 32 mit der Außenfläche des lös
lichen Kernes 21 in Eingriff. In diesem Zustand wird der
lösliche Kern 21 durch den ersten vorstehenden Abschnitt 31
gehalten und in der in Fig. 2 angedeuteten Richtung A fest
gelegt. Er wird ferner durch die erste Schneidfläche 32 b des
Schneidabschnitts 32 a des zweiten vorstehenden Abschnittes
32 gehalten und in Richtung B in Fig. 2 festgelegt. Deswei
teren wird der lösliche Kern 21 durch die zweite Schneid
fläche 32 c des Schneidabschnitts 32 a des zweiten Vorsprungs
32 gehalten und in Richtung C festgelegt.
Beim Gießen wird der lösliche Kern 21, der an jedem vor
stehenden Abschnitt des Strebenelementes 30 installiert ist,
an der Innenseite des Aggregates 12 aus der anorganischen
Faser angeordnet, das in eine Ringnut 40 a einer unteren Form
40 eingesetzt worden ist. Der lösliche Kern 21 wird so an
geordnet, daß er mit dem Aggregat 12 aus der anorganischen
Faser nicht in Kontakt steht, indem das Strebenelement 30 in
einen Einstellabschnitt 50 b einer Form 50 a eingesetzt wird,
welche eine Stanzform 50 bildet, wie in Fig. 4 gezeigt. Mit
60 ist eine Gleitform bezeichnet, und diese Gleitform 60
bildet zusammen mit der Stanzform 50 und der unteren Form 40
den Formhohlraum 70.
Indem unter diesen Bedingungen Metall in den Formhohlraum 70
gegossen wird, wird das Aggregat 12 aus der anorganischen
Faser eingegossen, ohne daß es während des Gießens zer
bricht, so daß auf diese Weise der Innenumfang der oberen
Ringnut 11 verstärkt wird und sowohl der lösliche Kern 21,
der den Ölkühlkanal 20 bildet, als auch das Strebenelement
30, das den löslichen Kern 21 fixiert, eingegossen werden.
Nach dem Gießen werden eine Öleinlaßöffnung 22 und eine Öl
auslaßöffnung 23 so im Kolben 10 ausgebildet, daß sie in
Richtung auf den löslichen Kern 21 weisen. Indem man Wasser
in die Öleinlaßöffnung 22 gießt, schmilzt der lösliche Kern
21, wodurch der Ölkühlkanal 20 ausgebildet wird. Durch Fräs
vorgänge werden in der äußeren Umfangsfläche des Kolbens 10
die obere Ringnut 11, die zweite Ringnut 13 und die Ölring
nut 16 hergestellt.
Da bei dieser Ausführungsform die Position des löslichen
Kernes 21 relativ zum Aggregat 12 aus der anorganischen
Faser durch die Vorsprünge des Strebenelementes 30 beim
Gießen festgelegt wird, ist es möglich, ein Brechen des
Aggregats aus der anorganischen Faser zu verhindern und den
Ölkühlkanal 20 relativ zur oberen Ringnut 11 gleichmäßig
herzustellen. Auf diese Weise kann man den Kühlwirkungsgrad
in bezug auf den Umfang der oberen Ringnut verbessern. Da
desweiteren die Vorsprünge des Strebenelementes 30 nicht in
den Mantel-Schulter-Abschnitt 15 a des Kolbens 10 eingegossen
sind, kann man auf eine überflüssige Dicke verzichten und
das Gewicht des Kolbens 10 reduzieren. Da auf diese Weise
die Härte des Mantel-Schulter-Abschnittes herabgesetzt wird,
ist es möglich, ein Ansteigen des Oberflächendrucks des
Mantelabschnittes 15 durch ein Ansteigen der Härte des Man
tel-Schulter-Abschnittes 15 a und die Erzeugung von Riefen
aufgrund einer Erhöhung der Härte des Mantel-Schulter-Ab
schnittes 15 a zu verhindern.
Fig. 5 zeigt einen weiteren Kolben 110, der durch eine
andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
hergestellt worden ist. Gemäß Fig. 5 wurde ein Kolben 110
durch Hochdruckgießen hergestellt und ist mit einem Kopf
abschnitt 114, einem Mantelabschnitt 115, einem Bolzen-
Augen-Abschnitt 117 und einem Loch 118 versehen. Eine obere
Ringnut 111, eine zweite Ringnut 113 und eine Ölringnut 116
sind auf der Außenfläche des Kopfabschnitts 114 des Kolbens
110 ausgebildet. Ein kreisförmiger Ölkühlkanal 120 ist in
der Nähe der Innenseite der oberen Ringnut 111 im Kopfab
schnitt 114 ausgeformt. Der Ölkühlkanal 120 steht mit einer
Öleinlaßöffnung 122 und einer Ölauslaßöffnung 123 in Ver
bindung, die im Kolben 110 ausgebildet sind, um das von
einer Öldüse (nicht gezeigt) abgegebene Öl im Ölkühlkanal
120 zirkulieren zu lassen.
Ein metallisches Strebenelement 130 ist in den Kolben 110
eingegossen, um eine thermische Ausdehnung des Kolbens 110
zu verhindern, und hält einen löslichen Kern 121 zur Aus
bildung des Ölkühlkanales 120 durch Gießen, wie in den
Fig. 6 und 7 gezeigt.
Wie die Fig. 6, 7, 8 und 9 zeigen, ist das aus einer
Stahlplatte bestehende Strebenelement 130 kreisförmig aus
gebildet und mit einem Paar von geraden Abschnitten 130 a
versehen, die gegenüberliegend angeordnet sind, sowie mit
einem Paar von kreisbogenförmigen Abschnitten 130 b, wie dies
bei der Ausführungsform der Fig. 1 der Fall ist. Ein erster
vorstehender Abschnitt 131 ist am mittleren Abschnitt eines
jeden geraden Abschnittes 130 a ausgebildet. Ein Paar von
zweiten vorstehenden Abschnitten 132 und ein Paar von
dritten vorstehenden Abschnitten 133 sind derart an den
geraden Abschnitten 130 a ausgebildet, daß sie sich auf einer
Diagonalen befinden. Die ersten vorstehenden Abschnitte 131
besitzen einen Biegeabschnitt 131 a, der an seinem Ende nach
außen gebogen ist, so daß er entlang der Innenfläche des
löslichen Kernes 121 verläuft. Die ersten vorstehenden Ab
schnitte 131 legen die Position des löslichen Kernes 121 in
der Richtung A (von vorne nach hinten) und der Richtung C
(von oben nach unten) fest. Die zweiten vorstehenden Ab
schnitte 132 besitzen einen gekrümmten Halteabschnitt 132 a,
der an seinem Ende nach innen gebogen ist, so daß er entlang
einer unteren Fläche und einer Innenfläche des löslichen
Kernes 121 verläuft. Eine Vertikalfläche 132 b der gekrümmten
Halteabschnitte 132 a, die die Innenfläche des löslichen
Kernes 121 lagert, legt die Position des löslichen Kernes in
der Richtung B fest, während eine Horizontalfläche 132 c der
gekrümmten Halteabschnitte 132 a, die die untere Fläche des
löslichen Kernes lagert, die Position des Kernes in Richtung
C festlegt. Desweiteren legen die dritten vorstehenden Ab
schnitte 133 die Position des löslichen Kernes 121 in der
Richtung C fest.
Beim Gießen wird der lösliche Kern 121 im Schnappsitz an
jedem vorstehenden Abschnitt des Strebenelementes 130 gehal
ten und am Strebenelement 130 in den Richtungen A, B und C
in seiner Position fixiert. In diesem Zustand wird das
Strebenelement 130, das den löslichen Kern 121 hält, an
einem Einstellabschnitt einer Form 150 a, die eine Stanzform
150 bildet, installiert, wobei auf diese Weise die Position
des Elementes relativ zur Form 150 festgelegt wird, wie in
Fig. 10 gezeigt. Dann werden durch Gießen von Metall in den
Hohlraum 170 unter diesen Bedingungen sowohl der lösliche
Kern 121, der den Ölkühlkanal 120 bildet, als auch die
Strebe 130, die den löslichen Kern 121 hält, gegossen. Mit
140 ist eine untere Form und mit 160 eine Gleitform be
zeichnet, die zusammen mit der Stanzform 150 und der unteren
Form 140 den Formhohlraum 170 bildet.
Nach dem Gießen werden die Öleinlaßöffnung 122 und die Öl
auslaßöffnung 123 im Kolben 110 ausgebildet, so daß beide
Öffnungen 122, 123 in Richtung auf den löslichen Kern 121
weisen. Durch Gießen von Wasser in die Öleinlaßöffnung 122
schmilzt der lösliche Kern 121 auf, so daß auf diese Weise
der Ölkühlkanal 120 gebildet wird. Durch entsprechende
Fräsvorgänge werden in der äußeren Umfangsfläche des Kolbens
110 die obere Ringnut 111, die zweite Ringnut 113 und die
Ölringnut 116 hergestellt.
Da bei dieser Ausführungsform die Position des löslichen
Kernes 121 relativ zum Strebenelement 130 in einfacher Weise
durch jeden vorstehenden Abschnitt des Strebenelementes 130
beim Gießen festgelegt wird, ist es möglich, den Ölkühlkanal
120 relativ zur oberen Ringnut 111 gleichmäßig und einfach
herzustellen und auf diese Weise die Herstellkosten des
Kolbens 110 herabzusetzen. Daher kann ein Festsetzen des
oberen Kolbenringes bei hohen Temperaturen verhindert wer
den. Da desweiteren jeder vorstehende Abschnitt des Streben
elementes 130 nicht in den Mantel-Schulter-Abschnitt 115 a
des Kolbens 110 eingegossen ist, ist es möglich, auf über
flüssige Dicke zu verzichten und das Gewicht des Kolbens 110
herabzusetzen. Da auf diese Weise die Härte des Mantel-
Schulter-Abschnitts 115 reduziert wird, kann man ein Anstei
gen des Oberflächendrucks am Mantelabschnitt 115 durch ein
Ansteigen der Härte des Mantel-Schulter-Abschnitts 115 a
sowie die Erzeugung von Riefen aufgrund eines Anstieges der
Härte des Mantel-Schulter-Abschnitts 115 a verhindern.
Erfindungsgemäß wird somit ein Verfahren zum Herstellen
eines Kolbens einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen, das
die folgenden Schritte umfaßt: Halten eines löslichen Kernes
an einer Vielzahl von ersten vorstehenden Abschnitten und
einer Vielzahl von zweiten vorstehenden Abschnitten sowie
einer Vielzahl von dritten vorstehenden Abschnitten, die in
einem Paar von geraden Abschnitten eines Strebenelementes
ausgebildet sind, um eine thermische Ausweitung des Kolbens
zu verhindern, wobei die ersten vorstehenden Abschnitte
einen Biegeabschnitt besitzen, der nach außen gebogen ist,
so daß er entlang einer Innenfläche des löslichen Kernes
verläuft, und die zweiten vorstehenden Abschnitte einen ge
krümmten Halteabschnitt aufweisen, der nach innen gebogen
ist, so daß er entlang einer Unterfläche und Innenfläche des
löslichen Kernes verläuft, Eingießen des Strebenelementes,
das den löslichen Kern hält, in den Kolben und Wegschmelzen
des in den Kolben eingegossenen löslichen Kernes durch Ein
gießen von Wasser, um einen Ölkühlkanal auszubilden. Auf
diese Weise kann ein Kolben mit niedrigem Gewicht und einem
hohen Kühlwirkungsgrad hergestellt werden. Desweiteren ist
es durch dieses Verfahren möglich, die Herstellkosten des
Kolbens herabzusetzen.
Claims (10)
1. Verfahren zum Herstellen eines Kolbens einer Brenn
kraftmaschine, gekennzeichnet durch:
Halten eines löslichen Kernes an einer Vielzahl von ersten vorstehenden Abschnitten und einer Vielzahl von zweiten vorstehenden Abschnitten, die in einem Streben element ausgebildet sind, um eine thermische Ausdehnung des Kolbens zu verhindern, wobei die ersten vorstehen den Abschnitte einen Biegeabschnitt aufweisen, der nach außen gebogen ist, so daß er sich entlang einer Fläche des löslichen Kernes erstreckt, und die zweiten vorstehenden Abschnitte einen Schneidabschnitt be sitzen;
Eingießen des Strebenelementes, das den löslichen Kern hält, in den Kolben, nachdem das Strebenelement an der Innenseite eines Aggregates aus einer anorganischen Faser, das sich in einer unteren Form befindet, ange ordnet worden ist;
Verstärken des Umfanges einer oberen Ringnut durch Komplexverstärken des Aggregates aus der anorganischen Faser; und
Wegschmelzen des löslichen Kernes, der in den Kolben eingegossen ist, durch Eingießen von Wasser, um einen Ölkühlkanal auszubilden.
Halten eines löslichen Kernes an einer Vielzahl von ersten vorstehenden Abschnitten und einer Vielzahl von zweiten vorstehenden Abschnitten, die in einem Streben element ausgebildet sind, um eine thermische Ausdehnung des Kolbens zu verhindern, wobei die ersten vorstehen den Abschnitte einen Biegeabschnitt aufweisen, der nach außen gebogen ist, so daß er sich entlang einer Fläche des löslichen Kernes erstreckt, und die zweiten vorstehenden Abschnitte einen Schneidabschnitt be sitzen;
Eingießen des Strebenelementes, das den löslichen Kern hält, in den Kolben, nachdem das Strebenelement an der Innenseite eines Aggregates aus einer anorganischen Faser, das sich in einer unteren Form befindet, ange ordnet worden ist;
Verstärken des Umfanges einer oberen Ringnut durch Komplexverstärken des Aggregates aus der anorganischen Faser; und
Wegschmelzen des löslichen Kernes, der in den Kolben eingegossen ist, durch Eingießen von Wasser, um einen Ölkühlkanal auszubilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Strebenelement mit einem Paar
von geraden Abschnitten, die gegenüberliegend angeord
net sind, und einem Paar von kreisbogenförmigen Ab
schnitten versehen ist, die gegenüberliegend angeordnet
sind, wobei die ersten vorstehenden Abschnitte und die
zweiten Abschnitte an den geraden Abschnitten des
Strebenelementes ausgebildet sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der lösliche Kern
im Schnappsitz an den ersten und zweiten vorstehen
den Abschnitten des Strebenelementes gehalten wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die ersten vorstehenden
Abschnitte mit der Innenfläche des löslichen Kernes
und die zweiten vorstehenden Abschnitte mit der Außen
fläche des Kernes in Eingriff stehen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schneidabschnitt der zweiten
vorstehenden Abschnitte mit einer ersten Schneidfläche,
die sich in Axialrichtung des Kolbens erstreckt, und
einer zweiten Schneidfläche, die sich in diametraler
Richtung des Kolbens erstreckt, versehen ist.
6. Verfahren zum Herstellen eines Kolbens einer Brenn
kraftmaschine, gekennzeichnet durch
die folgenden Schritte:
Halten eines löslichen Kernes an einer Vielzahl von ersten vorstehenden Abschnitten und einer Vielzahl von zweiten vorstehenden Abschnitten sowie einer Vielzahl von dritten vorstehenden Abschnitten, die in einem Paar von geraden Abschnitten eines Strebenelementes ausge bildet sind, um eine thermische Ausdehnung des Kolbens zu verhindern, wobei die ersten vorstehenden Abschnitte einen Biegeabschnitt aufweisen, der auswärts gebogen ist, so daß er sich entlang einer Innenfläche des lös lichen Kernes erstreckt, und die zweiten vorstehenden Abschnitte einen gekrümmten Halteabschnitt aufweisen, der einwärts gebogen ist, so daß er sich entlang einer Unterfläche und Innenfläche des löslichen Kernes er streckt;
Eingießen des Strebenelementes, das den löslichen Kern hält, in den Kolben; und
Wegschmelzen des löslichen Kernes, der in den Kolben gegossen ist, durch Eingießen von Wasser, um einen Öl kühlkanal auszubilden.
Halten eines löslichen Kernes an einer Vielzahl von ersten vorstehenden Abschnitten und einer Vielzahl von zweiten vorstehenden Abschnitten sowie einer Vielzahl von dritten vorstehenden Abschnitten, die in einem Paar von geraden Abschnitten eines Strebenelementes ausge bildet sind, um eine thermische Ausdehnung des Kolbens zu verhindern, wobei die ersten vorstehenden Abschnitte einen Biegeabschnitt aufweisen, der auswärts gebogen ist, so daß er sich entlang einer Innenfläche des lös lichen Kernes erstreckt, und die zweiten vorstehenden Abschnitte einen gekrümmten Halteabschnitt aufweisen, der einwärts gebogen ist, so daß er sich entlang einer Unterfläche und Innenfläche des löslichen Kernes er streckt;
Eingießen des Strebenelementes, das den löslichen Kern hält, in den Kolben; und
Wegschmelzen des löslichen Kernes, der in den Kolben gegossen ist, durch Eingießen von Wasser, um einen Öl kühlkanal auszubilden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Strebenelement mit einem Paar
von geraden Abschnitten, die gegenüberliegend angeordnet
sind, und einem Paar von kreisbogenförmigen Abschnit
ten, die gegenüberliegend angeordnet sind, versehen
ist, wobei die ersten vorstehenden Abschnitte in der
Mitte der geraden Abschnitte und die zweiten vorstehen
den Abschnitte und dritten vorstehenden Abschnitte der
art an den geraden Abschnitten ausgebildet sind, daß
sie sich auf einer Diagonalen befinden.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß der lösliche Kern im
Schnappsitz an den ersten und zweiten vorstehenden
Abschnitten des Strebenelementes gehalten wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die ersten vorstehenden Abschnitte
mit einer inneren, unteren und oberen Fläche des lös
lichen Kernes und die zweiten vorstehenden Abschnitte
mit einer unteren und inneren Fläche des löslichen
Kernes sowie die dritten vorstehenden Abschnitte mit
einer unteren Fläche des löslichen Kernes in Eingriff
stehen.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die gekrümmten Halteabschnitte
der zweiten vorstehenden Abschnitte mit einer Vertikal
fläche und einer Horizontalfläche versehen sind.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4005312A1 (de) * | 1989-02-22 | 1990-08-23 | Aisin Seiki | Verfahren und kernkonstruktion zur herstellung eines brennkraftmaschinenkolbens |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5147094A (en) * | 1989-03-31 | 1992-09-15 | Leber Corporation | Substantially zero leakage path sealing assembly with insulating member |
US5361824A (en) * | 1990-05-10 | 1994-11-08 | Lanxide Technology Company, Lp | Method for making internal shapes in a metal matrix composite body |
JP3173060B2 (ja) * | 1991-09-30 | 2001-06-04 | アイシン精機株式会社 | 内燃機関用ピストンの製造方法 |
US5408916A (en) * | 1993-09-07 | 1995-04-25 | Ford Motor Company | Piston having a liner and method for manufacturing same |
JPH09151786A (ja) * | 1995-11-30 | 1997-06-10 | Aisin Seiki Co Ltd | 内燃機関用ピストンの製造方法 |
DE19701085A1 (de) * | 1997-01-15 | 1998-07-16 | Kolbenschmidt Ag | Verfahren und Anordnung zum Herstellen eines Ringträgerkolbens |
DE19810883A1 (de) * | 1998-03-13 | 1999-09-16 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen |
DE10105762A1 (de) * | 2001-02-08 | 2002-08-29 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Kühlkanal für Kolben mit Aufweitungen |
US6682315B2 (en) * | 2001-11-28 | 2004-01-27 | Caterpillar Inc | Axial piston pump barrel with a cast high pressure collection cavity |
DE10325917A1 (de) * | 2003-06-07 | 2005-03-31 | Mahle Gmbh | Kolben für einen Verbrennungsmotor und Gießverfahren zu dessen Herstellung |
US7406941B2 (en) * | 2004-07-21 | 2008-08-05 | Federal - Mogul World Wide, Inc. | One piece cast steel monobloc piston |
JP2006258013A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Toyota Motor Corp | 内燃機関用のピストンおよびそのピストンを有する内燃機関 |
DE102005061075A1 (de) * | 2005-12-21 | 2007-06-28 | Mahle International Gmbh | Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu dessen Herstellung |
DE102007018932A1 (de) * | 2007-04-21 | 2008-10-23 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Belastungsoptimierter Innenraum eines Kolbens |
DE102009033402A1 (de) * | 2009-07-15 | 2011-01-27 | Lahnwerk Gmbh | Formeinlage für einen Gießkern und/oder eine Gießform sowie Gießkern und/oder Gießform mit einer Formeinlage |
DE102011082935A1 (de) * | 2011-09-19 | 2013-03-21 | Mahle International Gmbh | Gießform eines Kolbens |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3807986C2 (de) * | 1987-03-12 | 1989-05-03 | Aisin Seiki K.K., Kariya, Aichi, Jp |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2402337A1 (de) * | 1974-01-18 | 1975-07-31 | Schmidt Gmbh Karl | Verfahren zur herstellung eines leichtmetallkolbens mit einem in seinem kopfteil angeordneten ringfoermigen kuehlkanal |
DE2917208A1 (de) * | 1979-04-27 | 1980-12-04 | Alcan Aluminiumwerke | Giesskern zur erzeugung schwer zugaenglicher hohlraeume in gusstuecken, sowie verfahren zu dessen herstellung |
GB2123727B (en) * | 1982-06-25 | 1985-11-20 | Ae Plc | Pressure-casting pistons |
JPS59218342A (ja) * | 1983-05-26 | 1984-12-08 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関用繊維強化軽合金ピストン |
US4506632A (en) * | 1983-07-28 | 1985-03-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Piston assembly with cooling lubricant reservoir defining member engaged to piston pin mounting bosses |
JPS60166158A (ja) * | 1984-02-07 | 1985-08-29 | Izumi Jidosha Kogyo Kk | 内燃機関用ピストンの製造方法 |
JPS611446A (ja) * | 1984-06-13 | 1986-01-07 | Izumi Jidosha Kogyo Kk | 内燃機関用ピストンの製造方法 |
US4614219A (en) * | 1985-04-19 | 1986-09-30 | General Motors Corporation | Foundry core for crosshead piston head member |
US4599936A (en) * | 1985-04-22 | 1986-07-15 | Wickes Manufacturing Company | Integral strut and piston groove protector |
JPH0415968Y2 (de) * | 1985-10-18 | 1992-04-09 | ||
DE3721021A1 (de) * | 1986-06-27 | 1988-01-21 | Aisin Seiki | Verfahren zur herstellung eines brennkraftmaschinenkolbens |
-
1988
- 1988-09-14 DE DE3831285A patent/DE3831285A1/de active Granted
- 1988-09-19 US US07/245,899 patent/US4891875A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3807986C2 (de) * | 1987-03-12 | 1989-05-03 | Aisin Seiki K.K., Kariya, Aichi, Jp |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4005312A1 (de) * | 1989-02-22 | 1990-08-23 | Aisin Seiki | Verfahren und kernkonstruktion zur herstellung eines brennkraftmaschinenkolbens |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4891875A (en) | 1990-01-09 |
DE3831285C2 (de) | 1990-06-21 |
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