CN104937145A - 用于覆层旋转活塞发动机的旋轮线壳体的工作面的方法和具有被覆层的工作面的旋轮线壳体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于覆层旋转活塞发动机的旋轮线壳体(1)的工作面(2)的方法，其特征在于，将环绕的凹口(5)引入工作面(2)中，凹口在至旋轮线壳体(1)的侧面(3)的至少一个过渡区域处由接片(6)限制。本发明另外涉及一种具有被覆层的工作面(2)的旋轮线壳体(1)。

Description

用于覆层旋转活塞发动机的旋轮线壳体的工作面的方法和具有被覆层的工作面的旋轮线壳体
技术领域
本发明涉及一种于覆层旋转活塞发动机的旋轮线壳体(Trochoidengehaeuse)的工作面(Laufbahn)的方法以及具有被覆层的工作面的旋轮线壳体。
背景技术
具有三角形的活塞转子和旋轮线壳体的旋转活塞内燃机或简称旋转活塞机器或旋转活塞发动机(KKM)结合该申请也被称为Wankel结构形式的旋转活塞发动机。除了活塞转子和旋轮线壳体之外，旋转活塞发动机通常包括两个侧部件和带有偏心轮的偏心轴。活塞转子与旋轮线壳体包围三个工作腔，在其中在活塞转子旋转时进行四冲程过程。
在Wankel结构形式的旋转活塞发动机中，出于重量原因已知使用由铸铝构成的旋轮线壳体。为了减小在由铝构成的旋轮线壳体的工作面处的磨损，已知使工作面设有耐磨的表面覆层。尤其已知施加带有陶瓷颗粒的覆层。为了覆层，以一定的余量来涂覆用于覆层的材料，并且接着利用砂轮来完成加工被覆层的表面。在已知的方法中，在从工作面至旋轮线壳体的侧面的过渡区域中设置有倒角。覆层被涂覆和再加工成使得被覆层的旋轮线壳体在从工作面至侧面的过渡区域中具有尖锐的棱边。然而存在该风险，即相对脆的覆层在研磨之后在尖锐的棱边处具有碎裂(Abplatzung)。这样的旋轮线壳体作为废品不可用。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种用于覆层旋转活塞发动机的工作面的方法以及一种具有被覆层的工作面的旋转活塞发动机，通过其可避免在棱边处的碎裂。
该目的通过一种带有权利要求1的特征的方法以及一种带有权利要求10的特征的旋转活塞发动机来实现。
根据本申请的第一方面，提供一种用于覆层旋转活塞发动机的旋轮线壳体的工作面的方法，在其中将环绕的凹口引入工作面中，凹口在至旋轮线壳体的侧面的至少一个过渡区域处由接片(Steg)来限制。
将覆层引入凹口中。通过该至少一个接片，侧向地保护敏感的覆层免于损坏。
为了避免在旋轮线壳体与布置在其侧面处的侧部件之间的泄漏部位，可在工作面与侧面之间的过渡区域中设置尖锐的棱边。通过该至少一个接片来避免在过渡区域处覆层的不充分的棱边构造的问题。该至少一个接片也防止了在加工时棱边碎裂。
在一设计方案中，在铸造时加工出凹口。在有利的设计方案中，例如借助于CNC铣削在铸造之后加工出凹口。
优选地，加工出在至两个侧面的两个过渡区域处分别由接片来限制的凹口。
在一设计方案中，以这样的深度引入凹口，该深度相应于所期望的层厚加上加工余量的量。已覆层的表面通过磨削等完成加工，其中，在接片处磨去材料。待在加工时磨去的材料厚度通过加工余量来考虑。由此，在加工之后，覆层表面齐平地处于接片之间，其中，覆层具有期望的层厚。
在一设计方案中，凹口被引入成使得保留至少一个窄的接片、优选地两个窄的接片。在此，这样的接片被称为“窄的接片”，其在自由表面处的宽度处于十分之一毫米范围中。已证实，窄的接片足以侧向地保护覆层免于损坏。同时，将接片与活塞转子的接触面和由此在接片处的磨损保持较小。
在另一设计方案中，凹口被引入成使得凹口相对于该至少一个接片有角度地结束。换言之，凹口具有梯形的横截面。由此提供带有加强的足部区域的接片，其在自由的表面处宽度较小的情况下具有较高的强度。
在凹口的成型之后的步骤中，到凹口中和/或在该至少一个接片处施加覆层。以用于最终加工的余量来施加覆层。
在一设计方案中，在凹口处和/或在该至少一个接片处在施加覆层之前尤其借助于硬覆层(Hartcoatieren)来产生保护层。硬覆层、也已知为硬氧化或硬阳极氧化表示铝材料的电解氧化以产生保护层。通过保护层尤其实现防腐蚀。然而，硬覆层可负面地影响工作面的磨损特性。通过与所联接的覆层组合，获得防腐蚀和防磨损。
在另一设计方案中，在施加覆层之前来加工侧面，其中，该加工优选地同心地实现。在一设计方案中，通过平面车削实现加工。该方法使能够在覆层之前已完成加工旋轮线壳体的侧面，其中，不再须在覆层之后来磨削侧面。
为了防止覆层到达侧面上，在有利的设计方案中在施加覆层之前来遮掩所加工的侧面。这样的遮掩(Maskierung)由于接片可简单地实现。
根据第二方面，提供一种具有被覆层的工作面的用于旋转活塞发动机的旋轮线壳体，其由壳体材料、优选地由铝和/或由铝合金构成，其中，在工作面处的覆层在至旋轮线壳体的侧面的至少一个过渡区域处、优选地在至侧面的两个过渡区域处被由壳体材料构成的接片限制。
附图说明
由从属权利要求和由在附图中示意性地示出的本发明的实施例的接下来的说明中得出本发明的另外的优点。在附图中，使用统一的附图标记用于相同的或相似的构件。同样，作为一实施例的部分所说明的或示出的特征可被应用在另一实施例中以获得本发明的另外的实施形式。
其中：
图1以透视图显示了具有工作面的旋转活塞发动机的旋轮线壳体；
图2显示了通过带有在工作面处的摩擦层(Laufschicht)的根据图1的旋轮线壳体的横截面；
图3a显示了在用于覆层工作面的预处理之后根据图2的横截面的细节III；
图3b显示了在工作面处施加覆层之后根据图2的横截面的细节III；
图3c显示了在用于覆层工作面的方法结束之后根据图2的横截面的细节III；以及
图4以放大图显示了在用于覆层工作面的方法结束之后根据图3的横截面的细节IV。
具体实施方式
图1以透视图示意性地显示了带有工作面2的旋转活塞发动机的旋轮线壳体1。在运行中，将未示出的、旋转的、三角形的活塞转子插入旋轮线壳体1中。在旋轮线壳体1的侧面3处布置有未示出的侧部件、也称为侧面壳体。活塞转子以其顶端或活塞角部接触工作面2并且与旋轮线壳体1包围三个工作腔，在其中在活塞转子旋转时进行四冲程过程。在此，在活塞转子的活塞角部处通常设置有密封条，其使工作腔在运行中相互密封。旋轮线壳体1由壳体材料、例如由铝或铝合金制成。
图2示意性地显示了通过根据图1的旋轮线壳体1的横截面，其中，在工作面2处施加有被称为摩擦层的覆层4。覆层4布置在两个由壳体材料制成的接片6之间。
图3a至3c显示了在用于覆层工作面2的方法的不同步骤之后根据图2的横截面的细节III。图4以放大图显示了在用于覆层工作面2的方法结束之后根据图3的横截面的细节IV。
如在图3a中所示，在用于覆层工作面2的方法中首先在旋轮线壳体1的内侧处引入凹口5。与传统的覆层方法不同，工作面2不是连续地面型地被预处理。而是凹口5的制造实现成使得在边缘处、也就是说在从工作面2至侧面3的过渡区域中保留壳体材料的窄的接片6。
在一设计方案中，借助于CNC铣削来引入凹口5。凹口5的深度被选择成使得该深度相应于所期望的层厚加上加工余量的量。
如在图3a中可辨识出的那样，凹口5相对于接片6有角度地结束。在工作面中接片6的宽度尽可能小并且在一设计方案中处于十分之一毫米范围中。
如在图3b中所示样，在用于覆层工作面2的方法的接下来的步骤中，施加覆层4。在此，覆层4的施加以过量实现，其中，在接片6处还施加覆层。覆层4优选地被施加成使得材料不到达侧面3上。由此可能在覆层之后放弃侧面3的磨削并且由此简化制造。为了避免覆层到达侧面3上，在一设计方案中侧面3被加遮掩。
如在图3c中所示，在用于覆层工作面2的方法的另一步骤中例如借助于磨削实现被覆层的表面的加工。作为结果提供被覆层的工作面表面2a(见图4)，其由接片6侧向限制。
如上面所提及的那样，凹口5的深度被选择成使得该深度相应于所期望的层厚加上加工余量的量。在施加覆层之后加工表面时，磨去在接片6和覆层处的加工余量。在加工之后，覆层4齐平地处于接片6的自由表面之间，从而覆层4具有期望的层厚。
如尤其根据图4的细节IV所示，在旋轮线壳体1的关键的边缘区域中保留由壳体材料构成的侧向的接片6。在此，在工作面2与侧面3之间的过渡区域中提供尖锐的棱边，通过其保证在与未示出的侧面壳体进行金属接触时不产生泄漏部位。通过接片6进一步侧向地保护敏感的摩擦层免于损坏。

Claims (10)

1. 一种用于覆层旋转活塞发动机的旋轮线壳体(1)的工作面(2)的方法，其特征在于，将环绕的凹口(5)引入所述工作面(2)中，所述凹口在至所述旋轮线壳体(1)的侧面(3)的至少一个过渡区域处由接片(6)限制。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述凹口(5)在至两个所述侧面(3)的两个过渡区域处由接片(6)限制。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述凹口(5)以这样的深度来引入，所述深度相应于所期望的层厚加上加工余量的量。
4. 根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述凹口被引入成使得保留至少一个窄的接片(6)、优选地两个窄的接片(6)。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述凹口(5)被引入成使得所述凹口(5)相对于至少一个所述接片(6)有角度地结束。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，将覆层(4)施加到所述凹口(5)中和/或在至少一个所述接片(6)处。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述凹口(5)处和/或在至少一个所述接片(6)处在施加所述覆层(4)之前尤其借助于硬覆层来产生保护层。
8. 根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在施加所述覆层(4)之前加工所述侧面(3)，其中，所述加工优选地同心地实现。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在施加所述覆层(5)之前来遮掩被加工的所述侧面。
10. 一种具有被覆层的工作面的由壳体材料构成的用于旋转活塞发动机的旋轮线壳体，其特征在于，在所述工作面(2)处的覆层在至所述旋轮线壳体(1)的侧面(3)的至少一个过渡区域处、优选地在至所述侧面(3)的两个过渡区域处被由壳体材料构成的接片(6)限制。
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