DE102009027647A1 - Method and device for machining a piston for an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Bei einem Verfahren zur Bearbeitung eines Kolbens (10) für einen Verbrennungsmotor wird zumindest eine Ringnut (12) zumindest teilweise hartanodisiert (14), und die Hartanodisierschicht (14) wird nachfolgend zumindest teilweise durch ein in die Nut (12) eingeführtes, rotierendes Schleifwerkzeug (16) geglättet. Eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines Kolbens (10) eines Verbrennungsmotors, bei dem zumindest eine Ringnut (10) hartanodisiert ist, weist eine vorzugsweise drehbare Halterung für den Kolben (10) und ein rotierendes Schleifwerkzeug (16) mit einem Motor und einer Spannvorrichtung hierfür auf, das in die Nut (12) einführbar ist.In a method for machining a piston (10) for an internal combustion engine, at least one annular groove (12) is at least partially hard anodized (14), and the hard anodized layer (14) is subsequently at least partially removed by a rotating grinding tool (12) inserted into the groove (12). 16) smoothed. A device for machining a piston (10) of an internal combustion engine, in which at least one annular groove (10) is hard anodized, has a preferably rotatable holder for the piston (10) and a rotating grinding tool (16) with a motor and a clamping device therefor, that can be inserted into the groove (12).
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor. Bei den in Verbrennungsmotoren eingesetzten Kolben ist die erste Ringnut in besonderer Hinsicht thermisch und mechanisch belastet. Insbesondere bei hochbelasteten Ottomotorkolben aus einer Aluminiumlegierung wird deshalb die erste Ringnut häufig hartanodisiert, um ein so genanntes Ausschlagen der Nut und ein Mikroverschweißen mit dem Kolbenring zu verhindern. Konventionelle Hartanodisierschichten sind jedoch vergleichsweise rau, was zu einem hohen Blowby-Wert, insbesondere in der Einfahrphase des Motors führt.The The invention relates to a method and a device for processing a piston for an internal combustion engine. In the case of internal combustion engines used piston is the first ring groove in a special regard thermally and mechanically loaded. Especially with heavily loaded Otto engine pistons made of aluminum alloy will therefore be the first Annular groove often hard anodized to a so-called knocking out the groove and a micro-welding with the piston ring to prevent. However, conventional hard anodization layers are comparative rough, resulting in a high blowby value, especially in the break-in phase of the engine leads.
Glatte Hartanodisierschichten mit Schichtdicken bis zu etwa 15 μm werden derzeit durch den Einsatz von Chrom(6+)-haltigen Elektrolyten hergestellt, die hochgiftig sind.Smoothness Hard anodizing layers with layer thicknesses up to about 15 μm are currently due to the use of chromium (6 +) - containing electrolytes made, which are highly toxic.
Stand der TechnikState of the art
Aus
der
Die
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, durch die eine vergleichsweise glatte Hartanodisierschicht ohne Verwendung giftiger Elektrolyten erzeugt werden kann.In front In this background, the invention is based on the object Method and device for machining a piston for to create an internal combustion engine through which a comparatively smooth hard anodising layer without the use of toxic electrolytes can be generated.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt zum einen durch das Verfahren gemäß Anspruch 1.The This task is solved by the method according to claim 1.
Demzufolge
wird im Rahmen der Herstellung eines Kolbens für einen
Verbrennungsmotor zumindest eine Ringnut zumindest teilweise hartanodisiert, und
die Hartanodisierschicht nachfolgend zumindest teilweise durch ein
in die Nut (
Hierdurch können besonders glatte Hartanodisierschichten ausgebildet werden, so dass der Blowby-Wert, insbesondere während der Einfahrphase, reduziert wird und der Ölverbrauch gesenkt wird. Ferner wird erwartet, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Hartanodisierschichten in ausreichenden Dicken, beispielsweise bis zu 15 μm und/oder mehr als 8 μm mit der gewünschten Glattheit ausgebildet werden können. Schließlich kann auf die Verwendung von giftigen Elektrolyten verzichtet werden.hereby Particularly smooth Hartanodisierschichten can be formed so that the blowby value, especially during the Start-up phase, is reduced and the oil consumption is lowered becomes. Furthermore, it is expected that with the inventive Process Hartanodisierschichten in sufficient thicknesses, for example up to 15 microns and / or more than 8 microns with the desired Smoothness can be formed. After all can be dispensed with the use of toxic electrolytes.
Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.preferred Further developments emerge from the other claims.
Die Bearbeitung der Nutflanken gestaltet sich besonders effizient und/oder lässt sich automatisieren, wenn der Kolben bei der Bearbeitung um seine Achse gedreht wird. Hierdurch lässt sich die Ringnut umlaufend bearbeiten.The Machining the groove flanks is particularly efficient and / or can be automated when the piston is working is rotated about its axis. This allows the annular groove edit all around.
Eine vollständige Bearbeitung der Ringnut in radialer Richtung kann besonders effizient dadurch realisiert werden, dass das rotierende Schleifwerkzeug während der Bearbeitung in radialer Richtung, insbesondere von innen nach außen bewegt wird.A complete machining of the annular groove in the radial direction can be realized particularly efficiently by the fact that the rotating Grinding tool during machining in the radial direction, in particular is moved from the inside out.
In vorteilhafter Weise können ungleichmäßige Abtragungen, insbesondere bei einem welligen Verlauf der Hartanodisierschicht in der Nut vermieden werden, wenn das Schleifwerkzeug anstelle einer mechanischen Führung mit einem gleichbleibenden Druck auf die zu bearbeitende Oberfläche gedrückt wird. Bevorzugt wird deshalb dieser Druck reguliert, was beispielsweise mittels zumindest einer Feder geschehen kann.In Advantageously, can be uneven Abtragungen, especially in a wavy course of Hartanodisierschicht be avoided in the groove when the grinding tool instead of a mechanical guidance with a constant pressure on the surface to be processed is pressed. Preferably, therefore, this pressure is regulated, which for example can be done by means of at least one spring.
Für die Genauigkeit der Bearbeitung ist es darüber hinaus vorteilhaft, wenn der Abrieb, mit anderen Worten das von der Hartanodisierschicht abgenommene Material, fortlaufend weggespült wird.For the accuracy of the processing, it is also advantageous if the abrasion, in other words that of the hard anodizing layer removed material, is continuously washed away.
Die Lösung der oben genannten Aufgabe erfolgt ferner durch die im Anspruch 6 beschriebene Vorrichtung, die eine Halterung für den zu bearbeitenden Kolben, ein rotierendes Schleifwerkzeug mit einem Motor und eine Spannvorrichtung hierfür aufweist, wobei das Schleifwerkzeug in die Nut einführbar ist. Mit einer derartigen Vorrichtung kann/können die vorangehend beschriebene Bearbeitung durchgeführt und die genannten Vorteile erreicht werden.The solution of the above object is further achieved by the device described in claim 6, which has a holder for the piston to be machined, a rotating grinding tool with a motor and a clamping device for this purpose, wherein the grinding tool insert into the groove bar is. With such a device, the above-described processing can be performed and the aforementioned advantages can be achieved.
Für die Vorrichtung wird derzeit bevorzugt, die Motorhalterung translatorisch bewegbar auszuführen, jedoch nicht um die Translationsrichtung drehbar. Die translatorische Bewegung des Motors kann beispielsweise in radialer Richtung erfolgen. Ferner ist eine derartige Bewegung in Axialrichtung des Kolbens denkbar, um in dieser Richtung den Anpressdruck bei der Bearbeitung zu regulieren.For the device is currently preferred, the motor mount translational movable, but not rotatable about the translation direction. The translational movement of the motor, for example, in radial Direction. Furthermore, such a movement in the axial direction of the Pistons conceivable, in this direction, the contact pressure at the To regulate processing.
Im Hinblick auf eine Dreh- oder Kippbarkeit des Motors kann lediglich vorgesehen sein, diesen um eine horizontale Achse, die zur Achse des rotierenden Werkzeuges weitgehend senkrecht sein kann, kippbar zu machen, um beide, die Ober- und die Unterflanke einer Nut, bearbeiten zu können.in the With regard to a rotational or tiltability of the engine can only be provided, this about a horizontal axis, to the axis of the rotating tool can be largely perpendicular, tiltable to work around both the top and bottom flanks of a groove to be able to.
Zur Regulierung des Anpressdrucks ist insbesondere zumindest eine Feder zum Andrücken des Schleifwerkzeuges an die zu bearbeitende Hartanodisierschicht vorgesehen.to Regulation of the contact pressure is in particular at least one spring for pressing the grinding tool to the machined Hartanodisierschicht provided.
Um Kanten und Kerben zu vermeiden, wird ferner bevorzugt, dass der in Kontakt mit der Hartanodisierschicht kommende Bereich des Schleifwerkzeuges rund oder gerundet ist.Around To avoid edges and notches, it is further preferred that the In contact with the Hartanodisierschicht coming range of the grinding tool round or rounded.
Grundsätzlich ist die Bearbeitung der Hartanodisierschicht mit hohen Verschleißraten durch Materialien denkbar, die weicher sind als die zu bearbeitende Hartanodisierschicht. Es wird jedoch bevorzugt, Materialien an dem Schleifwerkzeug zu verwenden, die härter sind als die Hartanodisierschicht, wie z. B. eine Keramik oder ein zumindest teilweiser Besatz mit Diamant.in principle is the machining of the hard anodizing layer with high wear rates conceivable through materials that are softer than the one to be processed Hard anodized. However, it is preferred to materials on the To use grinding tools that are harder than the hard anodizing layer, such as z. As a ceramic or at least partial trimming with diamond.
Um in vorteilhafter Weise den Abrieb von der Bearbeitungsstelle zu entfernen, ist ferner bevorzugt zumindest eine Einrichtung zum Abgeben einer Spülflüssigkeit vorgesehen, bei der es sich beispielsweise um eine (Bohröl-)Emulsion handeln kann.Around advantageously the abrasion from the processing site to Further, at least one means for dispensing is preferred a rinsing liquid provided, in which it is For example, it may be a (drilling oil) emulsion.
Im Hinblick auf die Dimensionierung des Schleifwerkzeuges wird ferner bevorzugt, im Bereich der vorderen 5 mm, bei denen es sich um eine typische Tiefe der Nut handelt, eine Dicke vorzusehen, die bei etwa zwei Drittel der Nuthöhe liegt. Es wird demnach eine Kombination aus zu bearbeitenden Kolben und hierfür angepasstem Werkzeug vorgestellt, welche das vorangehend genannte Merkmal aufweist.in the With regard to the dimensioning of the grinding tool is further preferred, in the range of the front 5 mm, which is a typical depth of the groove is to provide a thickness that is approximately two-thirds of the groove height is. It will therefore be a combination from piston to be machined and tool adapted for this purpose presented having the above-mentioned feature.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:following preferred embodiments of the invention below Referring to the drawings explained in more detail. Show it:
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der ErfindungDetailed description preferred embodiments of the invention
In
Ferner
ist eine bei dem gezeigten Beispiel vollständig in der
Nut
Die
Ringnut
Alternativ
ist hier eine Spitze, wie in
Bei
der gemäß
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - EP 0708698 B1 [0003] EP 0708698 B1 [0003]
- - DE 3903722 A1 [0004] - DE 3903722 A1 [0004]
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013144067A1 (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Mahle International Gmbh | Piston |
DE102016215278A1 (en) | 2016-08-16 | 2018-02-22 | Mahle International Gmbh | Method of machining a piston |
DE102021208696A1 (en) | 2021-08-10 | 2023-02-16 | Federal-Mogul Nürnberg GmbH | Pistons for an internal combustion engine |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE363777C (en) * | 1922-11-13 | Hellmuth Hirth | Process for the production of piston ring grooves, especially in aluminum pistons | |
DE2921952A1 (en) * | 1979-05-30 | 1980-12-04 | Volkswagenwerk Ag | Light alloy piston for IC engine - has hard wearing surface layer of aluminium oxide deposited electrolytically |
DE3903722A1 (en) | 1988-02-12 | 1989-08-24 | Toyota Motor Co Ltd | PISTON PISTON RING ASSEMBLY FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
EP0708698B1 (en) | 1993-07-14 | 1997-10-08 | Günter Weber | Process for manufacturing pistons, piston rods, as well as cylinders for hydraulic or pneumatic units |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2007647A1 (en) * | 1970-02-19 | 1971-09-09 | Maschinenfabrik Augsburg Nürnberg AG, 8500 Nürnberg | Method and device for Her provide of annular grooves and / or the running flat profile on the sealing jacket of a steel piston of in particular Brennkraftma machines |
US4625377A (en) * | 1983-12-20 | 1986-12-02 | Kavthekar Keshav S | Method for manufacturing universal joints |
US6783428B1 (en) * | 1999-01-18 | 2004-08-31 | Nsk Ltd. | Method for forming grooves on workpiece and for dressing a grindstone used in the groove formation |
DE102004056519B4 (en) * | 2004-11-24 | 2017-07-13 | Mahle Gmbh | Method for producing a piston for an internal combustion engine |
-
2009
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-
2010
- 2010-06-29 WO PCT/EP2010/059193 patent/WO2011006753A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE363777C (en) * | 1922-11-13 | Hellmuth Hirth | Process for the production of piston ring grooves, especially in aluminum pistons | |
DE2921952A1 (en) * | 1979-05-30 | 1980-12-04 | Volkswagenwerk Ag | Light alloy piston for IC engine - has hard wearing surface layer of aluminium oxide deposited electrolytically |
DE3903722A1 (en) | 1988-02-12 | 1989-08-24 | Toyota Motor Co Ltd | PISTON PISTON RING ASSEMBLY FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
EP0708698B1 (en) | 1993-07-14 | 1997-10-08 | Günter Weber | Process for manufacturing pistons, piston rods, as well as cylinders for hydraulic or pneumatic units |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013144067A1 (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Mahle International Gmbh | Piston |
DE102016215278A1 (en) | 2016-08-16 | 2018-02-22 | Mahle International Gmbh | Method of machining a piston |
DE102021208696A1 (en) | 2021-08-10 | 2023-02-16 | Federal-Mogul Nürnberg GmbH | Pistons for an internal combustion engine |
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---|---|
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