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DE10255691A1 - Method for production of aluminum piston with cooling duct for piston ring carrying area - Google Patents

Method for production of aluminum piston with cooling duct for piston ring carrying area Download PDF

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DE10255691A1
DE10255691A1 DE2002155691 DE10255691A DE10255691A1 DE 10255691 A1 DE10255691 A1 DE 10255691A1 DE 2002155691 DE2002155691 DE 2002155691 DE 10255691 A DE10255691 A DE 10255691A DE 10255691 A1 DE10255691 A1 DE 10255691A1
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DE
Germany
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ring
aluminum
groove
piston
aluminum piston
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DE2002155691
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German (de)
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Hanspeter Wieland
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Mahle GmbH
Original Assignee
Mahle GmbH
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Publication date
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Abstract

A groove (2) with a shallow upper (3, 3) and a thicker lower segment (4) is created in a ring (1) made of a metal alloy with parts of nickel and silicon. A circular rear area is formed in order to serve later as the cooling duct (6) but which is blocked with a salt core while the piston (13) is cast around the ring (1). In a last step an inclined bore is created in the piston (13) leading to the cooling duct (6) and facilitating the removal of the salt core as well as its use for the accommodation of a coolant.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gekühlten Ringträgers für einen Aluminiumkolben nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a method to produce a chilled Ringbearer for one Aluminum pistons according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 100 09 875 C1 ist es bekannt, einen einstückig ausgebildeten, gekühlten Ringträger herzustellen, indem zunächst im Strangpressverfahren ein länglich ausgebildetes Werkstück mit dem Querschnitt des Ringträgers hergestellt wird, an dem ein Blechteil angeformt ist. Das Ende des Blechteiles wird auf das Werkstück zurückgebogen, sodass sich ein Kühlkanal ergibt, der durch Krafteinwirkung auf das Ende des Blechteiles so weit wie möglich dichtend abgeschlossen wird. Im Anschluss daran wird der länglich ausgebildete Ringkanal mit angeformtem Kühlkanal in eine für die Herstellung eines Kolbens geeignete Rundform gebogen.From the DE 100 09 875 C1 it is known to produce a one-piece, cooled ring carrier by first producing an elongated workpiece with the cross section of the ring carrier, on which a sheet metal part is formed, in the extrusion process. The end of the sheet metal part is bent back onto the workpiece, so that there is a cooling channel which is sealed as far as possible by the force exerted on the end of the sheet metal part. Subsequently, the elongated annular channel with the cooling channel formed is bent into a round shape suitable for the production of a piston.

Nachteilig ist hierbei, dass es einen sehr großen fertigungstechnischen Aufwand erfordert, Kühlkanäle durch Verbiegen dafür vorgesehener Bleche und Ringträger durch Verbiegen länglicher, im Strangpressverfahren hergestellter Profileisen herzustellen. Außerdem bietet die Methode, einen Kühlkanal alleine dadurch abzudichten, dass das Ende des diesen Kühlkanal ergebenden Blechteiles unter Krafteinwirkung auf ein profiliertes Werkstück gedrückt wird, keinesfalls eine ausreichende Gewähr dafür, dass der Kühlkanal bei der Herstellung des Kolbens im Verbundgussverfahren unter Verwendung der separat hergestellten Ringträger-Kühlkanal-Kombination dicht genug ist, damit beim Gießen keine Schmelze in den Kühlkanal eindringt.The disadvantage here is that there is one very big Manufacturing engineering requires cooling channels by bending intended Sheets and ring supports by bending elongated, to produce profile iron manufactured in the extrusion process. Moreover offers the method of a cooling duct seal only by having the end of this cooling channel resulting sheet metal part under the force of a profiled workpiece depressed is in no way a sufficient guarantee that the cooling duct in the manufacture of the piston using the composite casting process the separately manufactured ring carrier-cooling channel combination tight enough is so that when pouring none Melt in the cooling channel penetrates.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und problemlos realisierbares Verfahren zur Herstellung eines qualitativ hochwertigen, gekühlten Ringträgers zu schaffen.The invention is based on this based on the task, a simple and easy to implement Process for the production of a high quality, cooled ring carrier create.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen nach dem Kennzeichen des Hauptanspruches.This task is solved with the Features according to the characteristic of the main claim.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Useful embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

Der erfindungsgemäße Kühlkanal ist mit einfachen und problemlos realisierbaren Verfahrensschritten herstellbar. Zudem wird eine verbesserte Kühlwirkung des an den Ringträger angeformten Kühlkanals dadurch erreicht, dass zum einen sowohl der Ringträger als auch der Kühlkanal in einen gemeinsamen Metallring eingearbeitet sind. Zum anderen ergibt die Verwendung von Aluminium für die dem Feuersteg zugewandte Flanke der Ringträgernut eine weitere Verbesserung der Kühlwirkung seitens des an den Ringträger angeformten Kühlkanals.The cooling duct according to the invention is simple and Process steps that can be easily implemented. moreover will have an improved cooling effect of the ring bearer molded cooling channel achieved in that both the ring carrier and also the cooling channel are incorporated into a common metal ring. On the other hand results in the use of aluminum for those facing the top land Flank of the ring carrier groove one further improvement of the cooling effect on the part of the ring bearer molded cooling channel.

Anhand der Zeichnungen wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines gekühlten Ringträgers näher beschrieben. Es zeigenThe method according to the invention is illustrated in the drawings to produce a chilled Ringbearer described in more detail. Show it

1a , b, c erste Schritte der Bearbeitung eines Metallringes zur Bildung eines Kühlkanals, 1a . b . c first steps of machining a metal ring to form a cooling channel,

2a , b, c, d Verfahrensschritte zur Vorbereitung des Metallringes auf den Prozess des Gießens eines Kolbens unter Verwendung des Metallringes, 2a . b . c . d Process steps for preparing the metal ring for the process of casting a piston using the metal ring,

3a, b den in den Kolben eingegossenen Metallring vor, und 3a . b the metal ring cast into the piston, and

4 nach der Einbringung eines Kanals zum Ein- und Ausleiten von Kühlöl in und aus den Kühlkanal und 4 after the introduction of a channel for introducing and discharging cooling oil into and out of the cooling channel and

5a, b Schnittbilder zweier Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Ringträgers. 5a . b Sectional views of two configurations of the ring carrier according to the invention.

Ausgegangen wird bei der Herstellung des erfindungsgemäßen gekühlten Ringträgers für einen Aluminiumkolben von einem Metallring 1, der aus einer Eisenlegierung mit Nickel- und Siliziumanteilen besteht, und dessen Querschnitt in 1a dargestellt ist.The starting point in the production of the cooled ring carrier according to the invention for an aluminum piston is a metal ring 1 , which consists of an iron alloy with nickel and silicon components, and its cross section in 1a is shown.

In diesen Rohling wird eine in 1b dargestellte Nut 2 derart eingearbeitet, bspw. eingestochen, dass sich hierbei ein oberer Schenkel 3 ergibt, der näherungsweise halb so dick ist wie ein sich hierbei ergebender unterer Schenkel 4. Mit einer gestrichelten Linie 5 ist in dieser und den folgenden Figuren eine zweite, weiter unten näher erläuterte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ringträgers angedeutet, bei der der obere Schenkel 3 kürzer als der untere Schenkel 4 ausgebildet ist.In this blank is an in 1b shown groove 2 worked in, for example, inserted, so that here an upper leg 3 results, which is approximately half as thick as a resulting lower leg 4 , With a dashed line 5 is indicated in this and the following figures, a second embodiment of the ring carrier according to the invention, explained in more detail below, in which the upper leg 3 shorter than the lower leg 4 is trained.

Gemäß 1c wird anschließend mit Hilfe eines Formstahles eine den Kühlkanal 6 ergebende Hinterschneidung der Nut 2 in den Metallring 1 eingearbeitet.According to 1c is then the cooling channel with the help of a shaped steel 6 resulting undercut of the groove 2 in the metal ring 1 incorporated.

Um zu verhindern, dass beim Gießen des Aluminiumkolbens Aluminium in die als Kühlkanal 6 vorgesehene Ausnehmung eindringt, ist eine der in den 2a bis d dargestellten Maßnahmen zu ergreifen. Gemäß 2a wird in den Kühlkanal 6 ein erster gepresster und ringförmig ausgebildeter Salzkern 7 eingelegt, der zur erleichterten Handhabung aus zwei halbkreisförmigen Hälften besteht, die nacheinander in die Nut 2 eingeschoben werden. Der Querschnitt des ersten Salzkernes 7 hat näherungsweise die Form eines Viertelkreises.To prevent aluminum when pouring the aluminum piston into the cooling channel 6 provided recess penetrates is one of the in the 2a to d to take the described measures. According to 2a is in the cooling channel 6 a first pressed and ring-shaped salt core 7 inserted, which for easier handling consists of two semicircular halves, one after the other in the groove 2 be inserted. The cross section of the first salt core 7 has approximately the shape of a quarter circle.

Um hierbei die Gefahr sicher auszuschließen, dass beim Gießen des Kolbens in die untere offene Hälfte 8 des Kühlkanals 6 Aluminium eindringt, kann gemäß 2b in diese Hälfte 8 des Kühlkanals 6 zunächst ein ebenfalls aus zwei halbkreisförmigen Hälften bestehender, ringförmiger, zweiter, gepresster Salzkern 9 mit einem Querschnitt in Form eines Kreissegmentes eingelegt werden, wonach der erste gepresste Salzkern 7 in die Nut 2 eingelegt wird.To safely rule out the danger that when pouring the piston into the lower open half 8th of the cooling channel 6 Aluminum penetrates, according to 2 B in this half 8th of the cooling channel 6 First a ring-shaped, second, pressed salt core, also consisting of two semicircular halves 9 with a cross section in the form of a segment of a circle, after which the first pressed salt core 7 in the groove 2 is inserted.

Ersatzweise kann gemäß 2c vor dem Gießen des Kolbens der Kühlkanal 6 mittels eines Abdeckringes 10 verschlossen werden, der einstückig ausgebildet aber auf einer Seite durch einen Schlitz getrennt ist, sodass er in aufgebogenem Zustand in die Nut 2 eingeführt werden kann. Für einen guten Sitz des Abdeckringes 10 weist das an den Kühlkanal 6 grenzende Ende der Nut 2 Anschlagsnasen 11 und 12 auf, an die der Abdeckring 10 zur Anlage gelangt, wenn er in die Nut 2 eingelegt wird.Alternatively, according to 2c before pouring the piston into the cooling channel 6 by means of a cover ring 10 be closed, which is formed in one piece but is separated on one side by a slot, so that it is in the bent state in the groove 2 can be introduced. For a good fit of the cover ring 10 points this out to the cooling duct 6 bordering end of the groove 2 stop dogs 11 and 12 to which the cover ring 10 comes to rest when it enters the groove 2 is inserted.

Letztlich besteht, wie in 2d dargestellt ist, die Möglichkeit, in die Nut 2 und in die als Kühlkanal 6 vorgesehene Ausnehmung unverdichtetes Salz einzufüllen, wonach dieses insoweit zusammengepresst wird, dass die gesamte Kühlkanalausnehmung 6 mit einem gepressten Salzkern 24 gefüllt ist.Ultimately, as in 2d is shown, the possibility in the groove 2 and into that as a cooling channel 6 the provided recess to fill in uncompressed salt, after which this is pressed together to the extent that the entire cooling channel recess 6 with a pressed salt core 24 is filled.

Damit sich beim Gießen des Aluminiumkolbens mit in der Gießform eingelegtem Metallring 1 die Aluminiumschmelze gut mit dem Metall des Metallringes 1 verbindet, ist es in einem weiteren Verfahrensschritt erforderlich, den entweder einen, bzw. zwei Salzkerne 7, 9, 24 oder einen Abdeckring 10 aufweisenden Metallring 1 vor dem eigentlichen Gießvorgang in eine Aluminiumschmelze einzutauchen, d.h., zu alfinieren.So that when casting the aluminum piston with a metal ring inserted in the mold 1 the aluminum melt well with the metal of the metal ring 1 connects, it is necessary in a further process step, either one or two salt cores 7 . 9 . 24 or a cover ring 10 exhibiting metal ring 1 to immerse in an aluminum melt before the actual casting process, that is to say to refinish it.

Im Folgenden findet das eigentliche Gießen des Aluminiumkolbens 13 statt, wobei sich, wie in den 3a und 3b dargestellt ist, die Nut 2 des sich hierbei in der Gießform befindlichen Metallringes 1, 1' mit Aluminium füllt. Die 3a und 3b unterscheiden sich hierbei dadurch, dass das in die Nut 2 eingedrungene Aluminium auf Grund der Verkürzung des oberen Schenkels 3' des Metallringes 1' gemäß 3b mit dem restlichen Aluminium des Kolbens 13 einen einheitlichen Aluminiumkörper bildet, wodurch die weiter unten näher erläuterten Vorteile erreicht werden.The actual casting of the aluminum piston takes place below 13 instead, taking, as in the 3a and 3b the groove is shown 2 of the metal ring located in the mold 1 . 1' fills with aluminum. The 3a and 3b differ here in that in the groove 2 penetrated aluminum due to the shortening of the upper leg 3 ' of the metal ring 1' according to 3b with the remaining aluminum of the piston 13 forms a uniform aluminum body, whereby the advantages explained in more detail below are achieved.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird gemäß 4 zwischen der Kolbeninnenfläche 14 und dem Kühlkanal 6 ein Kanal 15 gebohrt, der zunächst im Rahmen der Herstellung des Ringträgers dazu dient, die in den 3a und b eingezeichneten Salzkerne 7 und 9, bzw den in 2d eingezeichneten Salzkern 24 aus dem Kühlkanal 6 auszulösen, der aber des Weiteren dazu dient, Kühlöl in und aus den Kühlkanal 6 zu leiten.In a further process step, according to 4 between the inner surface of the piston 14 and the cooling channel 6 a channel 15 drilled, which initially serves as part of the manufacture of the ring carrier, which in the 3a and b drawn in salt cores 7 and 9 , or the in 2d drawn salt core 24 from the cooling channel 6 trigger, but which also serves to cool oil in and out of the cooling channel 6 to lead.

Der letzte Verfahrensschritt im Rahmen der Herstellung der Ringträger 16, 17 besteht gemäß den 5a und 5b darin, in die mit Aluminium ausgefüllte Nut 2 des Metallringes 1, 1' eine Ringträgernut 18 für einen in den Figuren nicht dargestellten Verdichtungsring einzustechen. Da die obere Flanke 19 der Ringträgernut 18 aus Aluminium auszuformen ist, ergibt sich die Notwendigkeit, diese Flanke mit einem anderen, hierfür geeigneten Werkzeug herzustellen, als die untere Flanke 20, die aus dem aus Eisen bestehenden Metallring 1 auszustechen ist.The last step in the production of the ring carrier 16 . 17 exists according to the 5a and 5b in it, in the groove filled with aluminum 2 of the metal ring 1 . 1' a ring carrier groove 18 for a compression ring not shown in the figures. Because the top flank 19 the ring carrier groove 18 is to be formed from aluminum, there is a need to manufacture this flank with a different tool than the lower flank 20 made of the metal ring made of iron 1 to be cut out.

Hierbei ergeben sich die beiden in den 5a und 5b dargestellten Ausgestaltungen des Ringträgers 16 und 17, wobei der verkürzte, obere Schenkel 3' des Metallringes 1' des Ringträgers 17 gemäß 5b die Vorteile mit sich bringt, dass zum einen die Wärme vom thermisch hochbelasteten Feuersteg 21 über die Aluminiumbrücke 22 und die obere aus Aluminium bestehende Flanke 19 ausschließlich über thermisch sehr gut leitendes Aluminium zum Kühlkanal 6 fließen kann, was eine relativ gute Kühlung sowohl des Feuersteges 21 als auch der Ringträgernut 18 mit sich bringt. Zum anderen bringt die Tatsache, dass die Kombination aus oberer Ringträgerflanke 19 und Kolben 13 aus einem Guss besteht, eine relativ große Festigkeit und mechanische Belastbarkeit der oberen Flanke 19 der Ringträgernut 18 mit sich.Here, the two result in the 5a and 5b illustrated embodiments of the ring carrier 16 and 17 , with the shortened upper leg 3 ' of the metal ring 1' of the ring bearer 17 according to 5b The advantages are that, on the one hand, the heat from the thermally highly loaded top land 21 over the aluminum bridge 22 and the upper flank made of aluminum 19 exclusively via thermally highly conductive aluminum to the cooling channel 6 can flow, which is a relatively good cooling of both the top land 21 as well as the ring carrier groove 18 brings with it. On the other hand, the fact that the combination of the upper ring carrier flank 19 and pistons 13 consist of one cast, a relatively high strength and mechanical strength of the upper flank 19 the ring carrier groove 18 with yourself.

Letztlich haben die in den 5a und 5b dargestellten, erfindungsgemäßen Ausgestaltungen des gekühlten Ringträgers 16, 17 den Vorteil, dass durch eine geeignete Wahl der Materialien zur Herstellung des Ringträgers 16, 17 die im Verbrennungsmotor auftretenden thermischen und mechanischen Belastungen in besonderem Maße berücksichtigt werden. Hierbei ist die obere Flanke 19 der Ringträgernut 18 thermisch besonders hoch, mechanisch aber sehr wenig belastet, sodass hierfür Aluminium das Material der ersten Wahl ist. Demgegenüber ist die untere Flanke 20 der Ringträgernut 18 mechanisch besonders hoch belastet, weshalb sich hierfür der aus der oben erwähnten Eisenlegierung bestehende und entsprechend bearbeitete Metallring 1, 1' besonders gut eignet.Ultimately, in the 5a and 5b shown, inventive embodiments of the cooled ring carrier 16 . 17 the advantage that through a suitable choice of materials for the production of the ring carrier 16 . 17 the thermal and mechanical loads occurring in the internal combustion engine are taken into account to a special degree. Here is the top edge 19 the ring carrier groove 18 thermally particularly high, but mechanically very little stress, so aluminum is the material of first choice for this. In contrast is the lower flank 20 the ring carrier groove 18 mechanically particularly stressed, which is why there is the correspondingly machined metal ring made of the above-mentioned iron alloy 1 . 1' particularly well suited.

1, 1'1, 1'
Metallringmetal ring
22
Nutgroove
3, 3'3, 3 '
oberer Schenkel des Metallringesupper Leg of the metal ring
44
unterer Schenkel des Metallringeslower Leg of the metal ring
55
gestrichelte Liniedashed line
66
Kühlkanal, KühlkanalausnehmungCooling channel, Kühlkanalausnehmung
77
erster Salzkern, obere Hälfte des Salzkernesfirst Salt core, upper half of the salt core
88th
untere Kühlkanalhälftelower Cooling channel half
99
zweiter Salzkern, untere Hälfte des Salzkernessecond Salt core, lower half of the salt core
1010
Abdeckringcover ring
1111
Anschlagsnasestop lug
1212
Anschlagsnasestop lug
1313
Aluminiumkolben, KolbenAluminum pistons, piston
1414
KolbeninnenwandPiston inner wall
1515
Kanalchannel
1616
RingträgerRingbearer
1717
RingträgerRingbearer
1818
RingträgernutRingträgernut
1919
obere Flankeupper flank
2020
untere Flankelower flank
2121
Feuerstegtop land
2222
Aluminiumbrückealuminum bridge
2323
Grenzbereichborder area
2424
gepresster Salzkern, auszulösendes Materialsqueezed Salt core to be released material

Claims (6)

Verfahren zur Herstellung eines gekühlten Ringträgers (16, 17) für einen Aluminiumkolben (13) mit folgenden Verfahrensschritten: – Herstellen eines aus einer Eisenlegierung bestehenden Metallringes (1, 1') mit einer nach außen offenen Nut (2) und mit einem auf der Innenseite des Metallringes (1) angeformten, geschlossenen Kühlkanal (6), – Herstellen des Aluminiumkolbens (13) im Verbundgussverfahren unter Verwendung des Metallringes (1, 1'), wobei der Metallring (1, 1') an dem für den Ringträger (16, 17) vorgesehen Ort nahe dem Feuersteg (21) des Aluminiumkollbens (13) zu liegen kommt, – Bearbeiten der Nut (2) derart, dass sich daraus eine Ringträgernut (18) ergibt, dadurch gekennzeichnet, – dass der Kühlkanal (6) mit Hilfe eines Formstahles in den Grund der Nut (2) eingearbeitet wird, – dass der Kühlkanal (6) vor dem Gießen des Aluminiumkolbens (13) mit einem Abdeckring (10) verschlossen oder mit einem auslösbaren Material (7, 9, 24) gefüllt wird, – dass sich beim Gießen des Aluminiumkolbens (13) die Nut (2) mit Aluminium füllt, – dass nach dem Gießen des Aluminiumkolbens (13) ein Kanal (15) zwischen dem Kühlkanal (6) und einer Außen- oder Innenfläche (14) des Aluminiumkolbens (13) gebohrt wird, und – dass die Ringträgernut (18) in den dem Feuersteg (21) abgewandten Grenzbereich (23) zwischen dem in der Nut (2) befindlichen Aluminium und dem Metallring (1, 1') derart eingearbeitet wird, dass die dem Feuersteg (21) zugewandte obere Flanke (19) der Ringträgernut (18) aus Aluminium und die dem Feuersteg (21) abgewandte untere Flanke (20) der Ringträgernut (18) aus dem Metall des Metallringes (1, 1') gebildet wird.Process for producing a cooled ring carrier ( 16 . 17 ) for an aluminum piston ( 13 ) with the following process steps: - production of a metal ring consisting of an iron alloy ( 1 . 1' ) with a groove open to the outside ( 2 ) and with one on the inside of the metal ring ( 1 ) molded, closed cooling duct ( 6 ), - Manufacturing the aluminum piston ( 13 ) in the composite casting process using the metal ring ( 1 . 1' ), the metal ring ( 1 . 1' ) on the for the ring carrier ( 16 . 17 ) intended location near the top land ( 21 ) of the aluminum piston ( 13 ) comes to rest - machining the groove ( 2 ) in such a way that a ring carrier groove ( 18 ), characterized in that - the cooling duct ( 6 ) with the help of a shaped steel in the bottom of the groove ( 2 ) is incorporated - that the cooling duct ( 6 ) before casting the aluminum piston ( 13 ) with a cover ring ( 10 ) closed or with a releasable material ( 7 . 9 . 24 ) is filled - that when casting the aluminum piston ( 13 ) the groove ( 2 ) with aluminum - that after casting the aluminum piston ( 13 ) a channel ( 15 ) between the cooling channel ( 6 ) and an outside or inside surface ( 14 ) of the aluminum piston ( 13 ) is drilled, and - that the ring carrier groove ( 18 ) in the top land ( 21 ) opposite border area ( 23 ) between the one in the groove ( 2 ) located aluminum and the metal ring ( 1 . 1' ) is incorporated in such a way that the 21 ) facing upper flank ( 19 ) the ring carrier groove ( 18 ) made of aluminum and that of the top land ( 21 ) opposite lower flank ( 20 ) the ring carrier groove ( 18 ) from the metal of the metal ring ( 1 . 1' ) is formed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Gießen des Aluminiumkolbens (13) von einem dem Feuersteg (21) zugewandten Schenkel (3') des Metallringes (1') ein Stück mit einer der Hälfte bis einem Viertel der Breite des Metallringes (1') entsprechenden Breite entfernt wird.A method according to claim 1, characterized in that before the casting of the aluminum piston ( 13 ) from the top of the fire ( 21 ) facing thighs ( 3 ' ) of the metal ring ( 1' ) one piece with one half to one quarter the width of the metal ring ( 1' ) corresponding width is removed. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Gießen des Aluminiumkolbens (13) in die als Kühlkanal (6) vorgesehene Ausnehmung mindestens ein gepresster Salzkern (7, 9) eingelegt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that before the casting of the aluminum piston ( 13 ) into the cooling channel ( 6 ) provided recess at least one pressed salt core ( 7 . 9 ) is inserted. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der gepresste Salzkern aus einer oberen und einer unteren Hälfte (7, 9) besteht, wovon zunächst die untere Hälfte (9) in eine als Hinterschneidung ausgebildete untere Kühlkanalhälfte (8) und anschließend die obere Hälfte (7) des Salzkernes in die verbleibende als Kühlkanal (6) vorgesehene Ausnehmung eingelegt wird.A method according to claim 3, characterized in that the pressed salt core from an upper and a lower half ( 7 . 9 ), of which the lower half first ( 9 ) into an undercut lower cooling channel half ( 8th ) and then the top half ( 7 ) of the salt core into the remaining one as a cooling channel ( 6 ) provided recess is inserted. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (6) vor dem Gießen des Aluminiumkolbens (13) mittels eines Abdeckringes (10) verschlossen wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the cooling channel ( 6 ) before casting the aluminum piston ( 13 ) by means of a cover ring ( 10 ) is closed. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Gießen des Aluminiumkolbens (13) in die als Kühlkanal (6) vorgesehene Ausnehmung (6) Salzgranulat eingefüllt und zur Bildung eines gepressten Salzkernes (24) im Anschluss daran verdichtet wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that before the casting of the aluminum piston ( 13 ) into the cooling channel ( 6 ) provided recess ( 6 ) Filled with salt granules and to form a pressed salt core ( 24 ) is then compressed.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8122935B2 (en) 2007-04-27 2012-02-28 Mahle International Gmbh Casting core for forming a cooling channel in a piston produced by casting
EA016702B1 (en) * 2008-10-24 2012-06-29 Государственное Научное Учреждение "Физико-Технический Институт Национальной Академии Наук Беларуси" Method of manufacturing a cooling channel of internal combustion engine piston
DE102012204480A1 (en) * 2012-03-21 2013-09-26 Mahle International Gmbh Process for the preparation of a cooled ring carrier
CN112894281A (en) * 2021-01-26 2021-06-04 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 Method for processing aerospace friction resistance sensor gauge head structure with multiple processing reference surfaces

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4907545A (en) * 1988-12-28 1990-03-13 Caterpillar Inc. Liquid cooled piston ring carrier assembly and piston using same
DE19807176C2 (en) * 1998-02-20 2000-01-27 Federal Mogul Burscheid Gmbh Method for producing a piston for internal combustion engines
DE19940438A1 (en) * 1999-08-26 2001-03-01 Federal Mogul Nuernberg Gmbh Production of a piston for an I.C. engine comprises forming a piston green body by casting having a peripheral radial groove, inserting a covering ring in the groove, covering, forming a cooling channel and filling with reinforcing material
DE19951059A1 (en) * 1999-10-22 2001-05-10 Federal Mogul Nuernberg Gmbh Production of a piston used in an internal combustion engine comprises filling a cooling tube partially with an incompressible material before casting
DE10009875C1 (en) * 2000-03-01 2001-06-07 Ks Kolbenschmidt Gmbh Ring carrier for the coolant channel at a piston head in an IC motor is in one piece with the plate to form the coolant channel for a low cost and simple prodn
WO2003011497A1 (en) * 2001-07-30 2003-02-13 Roberto Oscar Appo Metal ring assembly which is assembled and soldered to a support collar in order to form the annular cooling conduit of an internal combustion engine piston, the method of producing said finned metal ring and the metal ring thus obtained

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4907545A (en) * 1988-12-28 1990-03-13 Caterpillar Inc. Liquid cooled piston ring carrier assembly and piston using same
DE19807176C2 (en) * 1998-02-20 2000-01-27 Federal Mogul Burscheid Gmbh Method for producing a piston for internal combustion engines
DE19940438A1 (en) * 1999-08-26 2001-03-01 Federal Mogul Nuernberg Gmbh Production of a piston for an I.C. engine comprises forming a piston green body by casting having a peripheral radial groove, inserting a covering ring in the groove, covering, forming a cooling channel and filling with reinforcing material
DE19951059A1 (en) * 1999-10-22 2001-05-10 Federal Mogul Nuernberg Gmbh Production of a piston used in an internal combustion engine comprises filling a cooling tube partially with an incompressible material before casting
DE10009875C1 (en) * 2000-03-01 2001-06-07 Ks Kolbenschmidt Gmbh Ring carrier for the coolant channel at a piston head in an IC motor is in one piece with the plate to form the coolant channel for a low cost and simple prodn
WO2003011497A1 (en) * 2001-07-30 2003-02-13 Roberto Oscar Appo Metal ring assembly which is assembled and soldered to a support collar in order to form the annular cooling conduit of an internal combustion engine piston, the method of producing said finned metal ring and the metal ring thus obtained

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8122935B2 (en) 2007-04-27 2012-02-28 Mahle International Gmbh Casting core for forming a cooling channel in a piston produced by casting
EA016702B1 (en) * 2008-10-24 2012-06-29 Государственное Научное Учреждение "Физико-Технический Институт Национальной Академии Наук Беларуси" Method of manufacturing a cooling channel of internal combustion engine piston
DE102012204480A1 (en) * 2012-03-21 2013-09-26 Mahle International Gmbh Process for the preparation of a cooled ring carrier
CN112894281A (en) * 2021-01-26 2021-06-04 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 Method for processing aerospace friction resistance sensor gauge head structure with multiple processing reference surfaces

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