-
Die
Erfindung betrifft eine Zylinderlaufbuchse, bestehend aus einem
rohrförmigen metallischen Grundkörper.
-
Zylinderlaufbuchsen
aus Gusswerkstoffen, Stahl oder Aluminium werden vielfach in einem Leichtmetall-Gießprozess
in ein Zylindergehäuse integriert. Zylinderlaufbuchsen
haben die Aufgabe, den Verschleiß zwischen Kolbenringen
und Zylinderwand zu minimieren, die Verbrennungswärme abzuleiten und
die mechanische Stabilität des Systems im Betrieb zu verbessern.
-
Zylinderlaufbuchsen
werden vielfach im Schleudergussverfahren hergestellt, so dass rohrförmige
Körper vorgebbarer Länge erzeugt werden. Der so
erzeugte Körper wird in Grundkörper vorgebbarer Länge
aufgeteilt. Die beiden inneren Stirnkantenbereiche des jeweiligen
Grundkörpers dienen beispielsweise einer verlorenen Form
als axiale Fixierung der Zylinderlaufbuchse in einem künftigen
Zylindergehäuse. Über die Stirnkanten ist ganz
oder teilweise gewährleistet, dass das Material des Zylindergehäuses
beim Gießen nicht in das Innere der Zylinderlaufbuchse
eindringt. Die Stirnkanten sind bezüglich Form und Lagetoleranz
im Formenpaket groß dimensioniert. Die Wandstärke
der Zylinderlaufbuchse und das daraus resultierende Produktgewicht
ist als hoch anzusehen.
-
Der
DE 195 23 484 A1 ist
eine Zylinderlaufbuchse aus einer übereutektischen Aluminium/Silizium-Legierung
zum Eingießen in ein Kurbelgehäuse einer Hubkolbenmaschine
und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Zylinderlaufbuchse
zu entnehmen. Die dargestellte Zylinderlaufbuchse ist im Bereich
ihrer axialen Stirnflächen mit radial nach außen weisenden
Ansätzen versehen, über welche verhindert wird,
dass beim Gießen des Zylindergehäuses Gussmaterial
in das Innere der Zylinderlaufbuchse eindringen kann.
-
Die
im Stand der Technik dargestellte Zylinderlaufbuchse zeigt den fertig
bearbeiteten Zustand, d. h. den Einbauzustand. Über die
Ursprungsform bzw. das Bearbeitungsverfahren dieser Zylinderlaufbuchse
sind keine Angaben gemacht.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine alternative Bauform einer
Zylinderlaufbuchse aufzuzeigen, durch welche das Gewicht der Zylinderlaufbuchse
reduziert ist und dadurch das Produktdesign, der Transport und die
Fertigbearbeitung von Zylinderlaufbuchsen in Zylindergehäusen
insgesamt wirtschaftlicher gestaltet wird.
-
Diese
Aufgabe wird gelöst durch eine Zylinderlaufbuchse, bestehend
aus einem rohrförmigen metallischen Grundkörper,
der zumindest im Bereich einer seiner Stirnflächen mit
einem radial nach innen weisenden Ansatz vorgebbarer Wandstärke
versehen ist, wobei axial außerhalb des Ansatzes eine Innenmantelfläche
gebildet ist, die mindestens einen axial verlaufenden Abschnitt
mit gegenüber dem Ansatz reduzierter Wandstärke
aufweist.
-
Vorteilhafte
Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen
zu entnehmen.
-
Abweichend
zum Stand der Technik gemäß
DE 195 23 484 A1 wird die
erfindungsgemäße Zylinderlaufbuchse durch ein
Vorprodukt gebildet, das von dritter Seite noch mit einem Zylindergehäuse
durch Umgießen in Wirkverbindung gebracht werden muss, wobei
anschließend zur Erzeugung einer Zylinderbohrung eine entsprechende
Fertigbearbeitung, in der Regel mit spanabhebenden Verfahren und
anschließendem Honen durchgeführt werden muss. Dabei
werden in der Regel die Stirnflächenbereiche und im Wesentlichen
die gesamte innere Mantelfläche der Zylinderlaufbuchse
bearbeitet.
-
Vorteilhafterweise
ist der die Zylinderlaufbuchse bildende Grundkörper im
Bereich seiner beiden Stirnflächen mit einem umlaufend
ausgebildeten radial nach innen weisenden Ansatz versehen, wobei die
Ansätze im Wesentlichen mit gleicher Wandstärke
ausgebildet sind.
-
Bei
der Innenmantelfläche kann entweder ein einzelner durchgängiger
Abschnitt gebildet werden, der über die verbleibende axiale
Bauhöhe außerhalb des/der Ansätze mit
im Wesentlichen gleicher gegenüber der/den Ansätzen
reduzierter Wandstärke versehen ist.
-
Alternativ
besteht auch die Möglichkeit, im Bereich außerhalb
des/der Ansätze mehrere Abschnitte mit unterschiedlichen
radialen Wandstärken vorzusehen. Dies kann unter Umständen
sinnvoll sein, um weitere Stützflächen außerhalb
der Strinflächenbereiche vorzusehen, über welche
die jeweilige Zylinderlaufbuchse innerhalb einer, beispielsweise verlorenen,
Form fixiert werden kann.
-
Der
bzw. die Abschnitte der Innenmantelfläche können
durch spanabhebende Verfahren, beispielsweise Drehen, zylindrisch,
konisch oder andersförmig ausgebildet werden. Die Rauheit
der Innenmantelfläche kann hierbei beliebig sein, da die Fertigbearbeitung
der Zylinderlaufbuchse erst nach der Erzeugung des Zylindergehäuses
vorgenommen wird.
-
Die
Innenmantelfläche kann auch durch andere spanabhebende
oder auch spanlose Umformverfahren erzeugt werden.
-
Dadurch,
dass die Innenmantelfläche gegenüber den Ansätzen
radial zurückgesetzt ist, kann die Zylinderlaufbuchse wie
gewohnt durch die Gussform beim Eingießen axial fixiert
werden. Bei der Fertigbearbeitung des Zylindergehäuses
bietet sie den Vorteil gegenüber einer rein zylindrisch
oder konisch ausgebildeten Innenmantelfläche, dass weniger
Material abgetragen werden muss. Die Reduzierung des Materialabtrages
ist hier von Vorteil für die Wirtschaftlichkeit bei der
Fertigbearbeitung der Zylindergehäuse, die oft in Transferstraßen
umgesetzt wird. Die angesprochene Wirtschaftlichkeit beruht auf
Schneidenverschleiß, Energieaufnahme beim spanabhebenden
Prozess, Reduktion der Aufbereitungskosten für Späne
oder dergleichen.
-
Der
Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels
in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es
zeigen:
-
1 Durch
Schleuderguss hergestellter rohrförmiger Grundkörper
für eine Zylinderlaufbuchse;
-
2 Darstellung
des Erfindungsgegenstandes;
-
3 Teildarstellung
des oberen Zylinderlaufbuchsenbereiches im Querschnitt.
-
1 zeigt
den Grundkörper einer Zylinderlaufbuchse 1, der
in diesem Beispiel durch Schleudergießen einer Gusslegierung
hergestellt sein soll. Der Grundkörper 1 verfügt über
die Wandstärke A, die über seine Bauhöhe
h im Wesentlichen gleich ausgebildet ist. Der Grundkörper 1 weist
eine äußere Umfangsfläche 2,
eine innere Umfangsfläche 3, eine obere Stirnfläche 4 sowie
eine untere Stirnfläche 5 auf.
-
2 zeigt
den Erfindungsgegenstand. Gegenüber dem in 1 dargestellten
Grundkörper 1 wurde die in 2 dargestellte
Zylinderlaufbuchse 1 in diesem Beispiel durch spanabhebende
Bearbeitung so ausgestaltet, dass sowohl im Bereich der Stirnfläche 4 als
auch im Bereich der Stirnfläche 5 radial nach
innen weisende Ansätze 6, 7 gebildet
wurden, während die zwischen den Ansätzen 6, 7 verbleibende
Bauhöhe h' gegenüber der Innenumfangsfläche 3 der
Ansätze 6, 7 radial zurückgesetzt
ist. Die Wandstärke der Ansätze 6, 7 soll
in diesem Beispiel der jenigen des Grundkörpers 1 gemäß 1 entsprechen
(A), wobei dies nicht zwingend notwendig ist. Die Wandstärke
B der Innenmantelfläche 8 ist, über die
Bauhöhe h' gesehen, gleich ausgebildet, so dass ein einzelner
durchgehender Abschnitt gebildet wird. Die Rauheit der Innenmantelfläche 8 kann
beliebig sein, da die Zylinderlaufbuchse 1 – wie
bereits angesprochen – noch mit einem Zylindergehäuse (nicht
dargestellt) in Wirkverbindung gebracht und anschließend
einer Fertigbearbeitung unterzogen wird. Dadurch, dass der Freiraum 9 der
zwischen den Ansätzen 6,7 gebildet ist,
nun nicht mehr vom Material der Zylinderlaufbuchse 1 ausgefüllt
ist, kann die Zylinderlaufbuchse 1 vom Gewicht her leichter
gestaltet werden. Der Erzeuger von Zylinderlaufbuchsen 1 gemäß 2 kann
das spanabhebend abgetragene Material wieder einschmelzen und für
weitere Grundkörper 1 (1) verwenden.
Somit wird gegenüber dem Stand der Technik eine leichtere
Zylinderlaufbuchse 1 generiert, die im eingebauten Zustand
nur noch eines geringen Materialabtrages bedarf.
-
3 zeigt
im Querschnitt einen Teilbereich der in 2 dargestellten
Zylinderlaufbuchse 1. Erkennbar ist die äußere
Umfangsfläche 2, die Innenmantelfläche 8,
der obere Ansatz 6, die innere Umfangsfläche 3 sowie
die obere Stirnfläche 4. Ansatzseitig ist eine,
sich von der oberen Stirnfläche 4 in den Ansatz 6 erstreckende,
Fase 10 vorgesehen. Der Übergang 11 vom
Ansatz 6 in die Innenmantelfläche 8 ist
gerundet ausgebildet. Ferner erkennbar ist die Wandstärke
A des Ansatzes 6 und die Wandstärke B der inneren
Innenmantelfläche 8. Die gestrichelte Linie 12 deutet
den fertig bearbeiteten Zustand der Zylinderlaufbuchse 1 an,
nachdem sie mit einem Zylindergehäuse (nicht dargestellt)
in Wirkverbindung gebracht und zusammen mit dem Zylindergehäuse
bearbeitet wurde. Es ist erkennbar, dass in diesem Zustand kein
Ansatz 6 mehr gegeben ist. Der Materialabtrag im Bereich
des Freiraumes 9 ist mit D angegeben.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 19523484
A1 [0004, 0009]