DE1007128B

DE1007128B - Verchromter Kolbenring mit umlaufender Nut und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1007128B
Application number: DEW10840A
Authority: DE
Inventors: John William Howlett
Original assignee: Wellworthy Ltd
Current assignee: Wellworthy Ltd
Priority date: 1952-03-21
Filing date: 1953-03-20
Publication date: 1957-04-25
Also published as: GB721771A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Kolbenringe od. dgl., bei denen die arbeitende Umfangsfläche mit einer ringförmigen Nut, Abstufung oder anderen Ausnehmung versehen ist, d. h. die Arbeitsfläche stellt keine kontinuierliche Fläche über den ganzen Umfang und die ganze Breite des Ringes dar, wenn man von dem üblichen Schlitz absieht. Solche Ringe sind nachstehend als genutete Ringe bezeichnet. Als Beispiel für Ringe dieser Art werden geschlitzte ölkontrollringe erwähnt, die auf dem Umfang der Arbeitsfläche eine Nut aufweisen und bei denen im Boden der Ringnut Schlitze oder Bohrungen vorgesehen sind, durch die in Verbindung mit Bohrungen in der Grundfläche der Ringnut des Kolbens ein öldurchfluß geschaffen wird. Weiter sind hier auch Ringe mit stufenförmigem oder L-förmigem Querschnitt zu erwähnen.

Die Erfindung betrifft nun insbesondere ein Verfahren zur Verchromung der Arbeitsfläche dieser obenerwähnten, genuteten Kolbenringe, um diese Bereiche mit einer harten verschleißfesten Auflage zu versehen.

Zur elektrolytischen Verchromung der Außenfläche üblicher Kolbenringe mit kontinuierlicher Arbeitsfläche ist es bereits bekannt, die äußeren Umfangskanten der Ringe abzurunden, zu brechen oder besser mit einer Hohlkehle zu versehen, um eine Verstärkung des Chrombelages an den Kanten zu vermeiden, wenn die Ringe einzeln verchromt werden, oder um zu vermeiden, daß die Verchromung eine kontinuierliche Fläche über die Verbindung der einzelnen aneinanderliegenden Ringe hinweg bildet, wenn die Verchromung gleichzeitig auf eine Anzahl zusammengefaßter Ringe angewendet wird, die Seite an Seite die Form eines Zylinders bilden. Wenn man diese bekannte Technik der Verchromung von Kolbenringen auf solche gemäß der Erfindung, z. B. auf ölkontrollringe, anwendet, so müßten die Außenkanten der um den Ring laufenden Nut ebenfalls abgerundet oder mit einer Hohlkehle versehen werden, um eine Verstärkung der Verchromung an diesen Ecken zu verhindern.

Dies allein genügt aber nicht, um die Kolbenringe der beschriebenen Art auf gewerbsmäßiger Basis in befriedigender Weise mit einem Chromniederschlag zu versehen, weil ein Teil des Niederschlages in die Nuten oder Stufen eindringt, jedoch keineswegs in ausreichendem Maße, so daß der Niederschlag hier abzublättern versucht.

Wenn nämlich das bekannte Verfahren ohne weiteres bei Kolbenringen mit einer oder mehreren Umfangsnuten angewendet würde, so ist verständlich, daß an den Nuten, die zu diesem Zweck an den Außenkanten ebenfalls mit einer Abschrägung versehen werden müssen, eine ähnliche galvanische Ver-Verchromter Kolbenring

mit umlaufender Nut
und Verfahren zu seiner Herstellung

Anmelder:
Wellworthy Limited

und John William Howlett, Radial Works_r Lymington, Hampshire (Großbritannien)

Vertreter: Dr. H. Wilcken, Patentanwalt,
Lübeck, Breite Str. 52/54

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 21. März 1952

John William Howlett, Lymington, Hampshire

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

chromung entsteht, wie sie an den abgeschrägten Kanten erreicht wird. In den Nuten oder Ausnehmungen der Kolbenringe nach der Erfindung wird jedoch die radiale Fläche, welche durch die Nuten oder Vertiefungen unterhalb der inneren Kante der Abschrägung gebildet wird, nicht durch eine entsprechende Fläche des nächsten, angrenzenden Ringes abgedeckt, und daher ist keine bestimmte Begrenzung für das Eindringen des Chromniederschlages in diese Nut vorhanden. Daraus ergibt sich, daß der Niederschlag etwa in der Weise abnimmt, wie es in Richtung der inneren Kante der Kantenbrechung bekannt ist, aber sie wird dort nicht begrenzt. Im Gegensatz hierzu wird sich eine gewisse galvanische Verchromung entlang den radialen Seitenflächen der Nut erstrecken. Der Niederschlag wird hier erheblich dünner sein als auf der Innenfläche der Abschrägung, weil im Gegensatz zur Abschrägungsfläche, welche mit dem Außenumfang des Ringes einen Winkel von annähernd 45° bildet, die seitliche Nutfläche hinter dieser inneren Kante der Abschrägung radial ist und z. B. mit der Arbeitsfläche einen Winkel von 90° bildet. In der Praxis hat sich nun herausgestellt, daß, sogar wenn die Vorbehandlung des Ringes genau die gleiche ist wie bei gewöhnlichen Kolbenringen, dieser sehr dünne Teil des Niederschlages zum Abplatzen neigt, so daß es bisher als unmöglich angesehen wird, das bekannte Verchromungsverfahren, welches

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meistens ausreicht, wenn es bei gewöhnlichen Kolbenringen benutzt wird, bei Kolbenringen mit einer Umfangsnut anzuwenden.

Um nun auch solche Kolbenringe mit einer oder mehreren Umfangsnuten mit einem dauerhaften und guten Chromüberzug zu versehen, wird nach der Erfindung im wesentlichen vorgeschlagen, daß die Verchromung nicht nur nach den Seitenflächen des Kolbenrings, sondern auch nach dem Nuteninneren hin scharf begrenzt ist, so daß sie sich nur auf die Lauffläche des Ringes und die gebrochenen Kanten derselben erstreckt, wobei zur Verchromung die Ringnuten mit Wachs oder ähnlichem Material, das vom Verchromungsbad nicht angegriffen wird, ausgefüllt sind.

Zur Herstellung des Chromüberzuges der neuen Kolbenringe werden die zu verchromenden Gußeisenringe zunächst in einem Käfig oder hohlen Dorn belastet, um die Ringe auf ihren Arbeitsdurchmesser zu schließen und den Spalt der Ringe so klein wie möglich zu halten. Sodann wird eine Manschette in die Bohrung der Ringe eingesetzt, die sich so dicht wie möglich gegen den Außenumfang der Manschette legen sollen. Sodann werden Abschlußplatten in Berührung mit den freien Seitenwänden der Ringe an entgegengesetzten Enden der Gesamtanordnung befestigt und durch einen Bolzen zusammengehalten. Durch diese Abschlußplatten und die verbindenden Bolzen werden auch die Ringe zu einem festen Ganzen verbunden. Die zusammengesetzten Ringe werden dann aus dem vorerwähnten Käfig oder dem hohlen Dorn herausgestoßen, wodurch der Umfang der Ringe für die weitere Behandlung frei zugänglich ist.

Die Außenfläche der Ringzusammenfassung und die Abschlußplatten werden dann mit Wachs überzogen, der in die Nuten und Schlitze zur Füllung derselben gedrückt wird. Die innere Manschette dient dabei als Abschlußfläche für das Wachs, das sonst durch die Schlitze nach innen hindurchtreten würde.

Die zylindrische Ringzusammenfassung wird dann in eine Drehbank oder eine andere geeignete Bearbeitungsmaschine eingespannt und auf ihrem Solldurchmesser abgedreht. Hierdurch wird das Wachs auf der ganzen Länge der Ringe entfernt und die mit Chrom zu versehende Gußeisenfläche der gesamten Ringe freigelegt. Die üblichen Hohlkehlen werden dann an den Kanten aus dem Ringfleisch sowohl an der Nutseite als auch an der Seite, an der die Ringe zusammenstoßen, herausgedreht. Das Wachs in den Nuten wird sodann bis auf einen Durchmesser weggenommen, der etwas kleiner ist als der der zu verchromenden Fläche, z. B. um etwa 0,075 mm kleiner ist. Hierdurch werden Beschädigungen des Wachses beim Hantieren vermieden. Zum Schluß wird vorzugsweise ein leichtes Abdrehen oder Abschleifen der Ringflächen vorgenommen, um alle Spuren des Wachses von der zu verchromenden Fläche zu entfernen.

Diese Art der Herstellung läßt es zu, daß das Wachs mit seiner Außenfläche immer noch etwa 0,025 bis 0,05 mm tiefer bzw. unterhalb der Ringaußenfläche abschließt.

Die Ringzusammenfassung wird sodann in üblicher Weise mit einem galvanischen Chromüberzug versehen, worauf die Ringe voneinander getrennt und das restliche Wachs entfernt wird.

Die Zeichnung zeigt einen Teilschnitt durch eine zylindrische Ringzusammenfassung, die zur Verchromung vorbereitet ist. Die Ringe sind mit 1, die Wachsfüllung mit 2 und die innere Manschette mit 3 bezeichnet.

Wenn auch nur eine besondere Ausführung der Erfindung beschrieben ist, so können doch verschiedene Abänderungen vorgenommen werden. So kann man z. B. die Manschette in einigen Fällen weglassen. Dies ist naturgemäß nur möglich, wenn die zu verchromenden Ringe keine sich vollständig durch die Ringe hindurch erstreckenden Radialbohrungen od. dgl. besitzen. Weiter ist die Erfindung nicht auf Ringe beschränkt, die nach außen federn, wie sie bei Kolben von Verbrennungsmaschinen verwendet werden, welche gegen einen umgebenden Zylinder oder eine Zylinderbuchse arbeiten. Sie kann vielmehr auch auf Dichtungsringe und solche mit nach innen gerichteter Federung, z. B. Sprengringe, angewendet werden, die z. B. bei gegeneinanderschwingenden, von den Ringen umfaßten Teilen verwendet werden, z. B. Ventilmuffen, Pumpenkolben od. dgl. Die Erfindung kann auch bei Ringen aus Stahl oder einer Stahllegierung als auch bei Ringen aus Gußeisen oder anderem Metall Verwendung finden.

Weiter ist festzustellen, daß das Wachs oder ein anderes geeignetes Füllmaterial, welches bei der Ringzusammenfassung verwendet wird, nicht dadurch entfernt zu werden braucht, daß man die Ringzusammenfassung zur Freilegung der zu verchromenden Flächen abdreht. Das Wachs oder ein anderes Füllmaterial kann vielmehr auch in beliebig anderer geeigneter Weise entfernt werden, um die fraglichen Flächen freizulegen. Schließlich können die Hohlkehlen der Ringe gewünschtenfalls auch schon hergestellt sein, bevor die Ringe auf einem Dorn od. dgl. zusammengefaßt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verchromter Kolbenring mit umlaufender Nut, bei dem die von der Lauffläche mit den Ring- und Nutenseitenflächen gebildeten Kanten gebrochen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verchromung nicht nur nach den Seitenflächen des Kolbenringes, sondern auch nach dem Nuteninneren hin scharf begrenzt ist, so daß sie sich nur auf die Lauffläche des Ringes und die gebrochenen Kanten derselben erstreckt.

2. Verfahren zur Herstellung verchromter Kolbenringe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnuten mit Wachs oder ähnlichem Material, das vom Verchromungsbad nicht angegriffen wird, ausgefüllt werden und der Außendurchmesser des Wachses od. dgl. in den Nuten auf einen unterhalb des Ringaußendurchmessers liegenden Wert reduziert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Entfernen des überflüssigen Wachses od. dgl. durch Abdrehen der Kolbenringe vorgenommen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3 zur gleichzeitigen Verchromung einer Anzahl zylinderartig aneinandergereihter Kolbenringe, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe zunächst zwecks Aneinanderreihung in eine Spannhülse mit dem Außendurchmesser eines geschlossenen Kolbenringes entsprechenden Innendurchmesser eingeschoben und gegebenenfalls nach Einführung einer ihre Innenseite abschließenden Abschlußhülse durch mittels Spannbolzen zusammengedrückte Endplatten zu einer starren Gruppe zusammengefaßt werden, von der die Spannhülse dann, abgestreift

wird und die nach Füllung der Ringnuten mit Wachs od. dgl. als Ganzes abgedreht wird, um die Arbeitsflächen und deren gebrochene Kanten freizulegen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Brechen der Kanten durch Bearbeitung der durch die Endplatten zusammengehaltenen Gruppe vorgenommen wird, nachdem die Ringnuten dieser Gruppe mit Wachs od. dgl. gefüllt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 744 590, 671 834; britische Patentschrift Nr. 633 457; »Galvanotechnik« (1949), 9. Auflage, Bd. I, S. 451 und 452.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen