DE102011004618A1 - Method for deburring large connecting rod eye of cylindrical connecting rod for piston-internal combustion engine for slidingly storingly retaining e.g. piston pin, involves brushing phase till honing and grinding burs at phase are removed - Google Patents

Method for deburring large connecting rod eye of cylindrical connecting rod for piston-internal combustion engine for slidingly storingly retaining e.g. piston pin, involves brushing phase till honing and grinding burs at phase are removed Download PDF

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Abstract

The method involves clamping a cylindrical connecting rod (2) in a device after finish honing of an inner diameter of a connecting rod eye (1) and after finish grinding to a target thickness of the connecting rod. A rotating brushing tool i.e. metal brush bonded in plastic, is inserted in middle on the connecting rod eye till the brushing tool lies on a machining finished phase (4) of the connecting rod eye. The phase is brushed till honing burs (5) and grinding burs (6) at the phase are removed. A rotation speed of the brushing tool is in a range from 200 1/minute to 3000 1/minute. An independent claim is also included for a brushing tool.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entgraten eines Pleuelauges einer Pleuelstange für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Bürstwerkzeug zum Entgraten eines Pleuelauges mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4.The invention relates to a method for deburring a connecting rod of a connecting rod for a reciprocating internal combustion engine with the features of the preamble of patent claim 1 and a brushing tool for deburring a connecting rod with the features of claim 4.

Bei bisher in der Vergangenheit üblicher Weise verwendeten bleihaltigen Lagerschalen hat der Hongrat beispielsweise am großen Pleuelauge, falls er sich beim Lauf der Brennkraftmaschine gelöst hat, keine negativen Auswirkungen auf diese gehabt. Bei den zukünftigen, gesetzlich vorgeschriebenen, bleifreien Lagerschalen führt jedoch der Hongrat, falls er sich im Betrieb löst, zu einem Schaden der Brennkraftmaschine. Aus diesem Grund ist das Entgraten eines Pleuelauges einer Pleuelstange für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine heute ein sehr wichtiger Vorgang, um eine höhere technische Sauberkeit des Motorbauteils zu erhalten und somit Schäden an der Brennkraftmaschine durch lose Grate zu vermeiden.In previously used in the past usual way lead-containing bearings of honing burr has, for example, the large connecting rod, if he has solved the run of the engine, no negative impact on this had. In the future, legally prescribed, lead-free bearing shells, however, the honing ridge, if it dissolves in operation, leads to damage to the internal combustion engine. For this reason, the deburring of a connecting rod of a connecting rod for a reciprocating internal combustion engine today is a very important process to obtain a higher technical cleanliness of the engine component and thus to avoid damage to the engine by loose burrs.

Ein Verfahren zum Entgraten eines Pleuelauges ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 33 44 709 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren zum Abtragen von Graten, die bei der Bearbeitung von metallischen Werkstücken entstehen, wird unter der Einwirkung gebündelter energiereicher Strahlung, vorzugsweise Laserstrahlung, der entsprechende Bereich bis zum Abschmelzen oder Abdampfen des Gratmaterials intensiv erhitzt. In einem bevorzugten Verfahren werden die gebündelten Energiestrahlen entlang des Grats geführt. Gratbehaftete Bereiche unterschiedlichster Ausbildung und in schwierig zugänglichen Lagen sind mit ein und demselben verschleißfreien Werkzeug abtragbar. Sonstige Arbeitsgänge, die bei spanendem Abtragen auf Werkzeugwartung und Werkstücknachbearbeitung gerichtet sind, entfallen in vorteilhafter Weise.A method for deburring a Pleuelauges is for example from the German patent application DE 33 44 709 A1 known. In this known method for removing burrs that arise during the machining of metallic workpieces, under the action of concentrated high-energy radiation, preferably laser radiation, the corresponding region is intensively heated until the flash material evaporates or evaporates. In a preferred method, the focused energy beams are guided along the ridge. Burr-affected areas of different training and in difficult to access layers can be abraded with one and the same wear-free tool. Other operations, which are aimed at machining removal tool maintenance and workpiece post, omitted in an advantageous manner.

Nachteilig an diesem Verfahren ist jedoch der kostenintensive Einsatz eines Lasers.However, a disadvantage of this method is the cost-intensive use of a laser.

Weiter ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 40 17 215 A1 eine Vorrichtung zur elektrolytischen Entgratung von Kanten in Pleuelaugen bekannt. Es handelt sich um eine Vorrichtung zur elektrolytischen Entgratung von Pleuelaugen, bestehend aus in einem Gehäuse gelagerten Elektrodenhaltern, welche jeweils einem Pleuelauge zugeordnete, zapfenförmige Elektroden aufweisen, aus einer Zuleitung für einen Elektrolyten und aus einer mit dem Pleuelkörper verbindbaren weiteren Elektrode. Um eine leicht durchführbare und reproduzierbare Umrüstung der Vorrichtung auf Pleuel unterschiedlicher Pleuelaugendurchmesser bzw. unterschiedlicher Pleuelaugenabstände zu ermöglichen, ist jedem Pleuelauge ein mit der Zuleitung von Elektrolyten verbundener in der Art eines Revolverkopfes ausgebildeter Elektrodenhalter zugeordnet, welcher entlang seines Umfangs mehrere Elektroden aufweist. Hierdurch ist es möglich, dass die dem Pleuelaugendurchmesser bzw. Pleuelaugenabstand des jeweiligen Pleuels angepassten Elektroden durch Drehung des Revolverkopfes in die Arbeitsstellung bringbar sind.Next is from the German patent application DE 40 17 215 A1 a device for the electrolytic deburring of edges in connecting rods known. It is a device for electrolytic deburring of connecting rods, consisting of mounted in a housing electrode holders, each having a connecting rod associated, pin-shaped electrodes, from a supply line for an electrolyte and from a connectable to the Pleuelkörper further electrode. In order to allow an easily feasible and reproducible conversion of the device to connecting rod different Pleuelaugendurchmesser or different Pleuelaugenabstände, each connecting rod is associated with the supply of electrolytes formed in the manner of a turret electrode holder, which has a plurality of electrodes along its circumference. As a result, it is possible for the electrodes, which are adapted to the connecting rod eye diameter or conrod eye spacing of the respective connecting rod, to be brought into the working position by rotation of the turret head.

Nachteilig an diesem Verfahren ist die teure und umweltbelastende Entsorgung der verbrauchten Elektrolyten.A disadvantage of this method is the expensive and polluting disposal of spent electrolytes.

Weiter ist aus dem US-Patent 2,814,913 eine Kappsäge bekannt, bei der nach einem Sägevorgang, beispielweise an einem Rohr, die Schnittfläche mit Hilfe einer Bürste entgratet wird.Next is from the U.S. Patent 2,814,913 a chop saw known in which after a sawing process, for example on a pipe, the cut surface is deburred by means of a brush.

Nachteilig an dieser Vorrichtung ist, dass die Arbeitsergebnisse nicht ausreichend reproduzierbar sind.A disadvantage of this device is that the work results are not sufficiently reproducible.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein kostengünstiges, umweltfreundliches und reproduzierbares Verfahren sowie ein Werkzeug aufzuzeigen, zum Entgraten eines Pleuelauges einer Pleuelstange für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine.Object of the present invention is to provide a cost-effective, environmentally friendly and reproducible method and a tool for deburring a connecting rod of a connecting rod for a reciprocating internal combustion engine.

Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig mit den Verfahrensschritten aus dem Patentanspruch 1 und vorrichtungsmäßig mit einem Werkzeug mit den Merkmalen aus dem Patentanspruch 4 gelöst.This object is procedurally achieved with the method steps of claim 1 and device with a device with the features of claim 4.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Werkzeug wird eine höhere technische Sauberkeit der Brennkraftmaschinen-Bauteile erzielt. Somit werden Schäden an den Brennkraftmaschinen durch beim Betrieb losgelöste Grate vermieden.By the method and the tool according to the invention a higher technical cleanliness of the engine components is achieved. Thus, damage to the internal combustion engines are avoided by ridges released during operation.

Mit dem Verfahrensschritt gemäß Patentanspruch 2 ist sichergestellt, dass die Phase auf 360° am Umfang sauber entgratet wird.The method step according to claim 2 ensures that the phase is cleanly deburred to 360 ° on the circumference.

Der Drehzahlbereich gemäß Patentanspruch 3 ist ein besonders bevorzugter Drehzahlbereich.The speed range according to claim 3 is a particularly preferred speed range.

Mit der Ausgestaltung des Bürstwerkzeuges gemäß Patentanspruch 4 ist sichergestellt, dass die Entgratung bestmöglich durchführbar ist.With the configuration of the brushing tool according to claim 4 ensures that the deburring is the best possible feasible.

Die Ausgestaltung des Bürstwerkzeuges gemäß Patentanspruch 5 hat sich als besonders effektiv herausgestellt.The design of the brushing tool according to claim 5 has been found to be particularly effective.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand von drei Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to three figures.

1 zeigt eine Aufsicht auf einen Abschnitt eines großen Pleuelauges einer Pleuelstange. 1 shows a plan view of a portion of a large connecting rod eye of a connecting rod.

2 zeigt in einer Schnittdarstellung eine Pleuelstange mit einem auf eine Phase des Pleuelauges aufgesetzten erfindungsgemäßen Bürstwerkzeug. 2 shows a sectional view of a connecting rod with a patch on a phase of the connecting rod according to the invention brushing tool.

3 zeigt eine Konstruktionszeichnung des erfindungsgemäßen Bürstwerkzeuges. 3 shows a construction drawing of the brushing tool according to the invention.

1 zeigt eine Aufsicht auf einen Abschnitt eines großen Pleuelauges 1 einer Pleuelstange 2 für eine nicht dargestellte Hubkolben-Brennkraftmaschine. Am rechten Rand der 1 ist ein nicht bezifferter Schraubenkopf für eine Verschraubung des Pleuelauges 1 erkennbar. An einem Übergang vom zylindrischen Pleuelauge 1 auf eine auf Solldicke plan geschliffene Oberfläche der Pleuelstange 2 befindet sich eine spanend gefertigte Phase 4. Die Phase 4 hat im vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielsweise einen Phasenwinkel α von 90°, der in einem Winkel von 45° zum zylindrischen Pleuelauge 1 steht. 1 shows a plan view of a portion of a large connecting rod eye 1 a connecting rod 2 for a reciprocating internal combustion engine, not shown. At the right edge of the 1 is an unnumbered screw head for a screw connection of the connecting rod eye 1 recognizable. At a transition from the cylindrical connecting rod eye 1 on a plane ground to desired thickness surface of the connecting rod 2 is a machined phase 4 , The phase 4 has in the present embodiment, for example, a phase angle α of 90 °, at an angle of 45 ° to the cylindrical connecting rod 1 stands.

Durch das Fertigschleifen der Pleuelstange 2 auf ihre Solldicke entsteht ein Schleifgrat 6 am Übergang der Phase 4 des großen Pleuelauges zur geschliffenen Oberfläche der Pleuelstange 2. Dieser Schleifgrat 6 kann sich beim Betrieb der Hubkolben-Brennkraftmaschine lösen und einen Schaden an der Hubkolben-Brennkraftmaschine verursachen. Durch das Honen des Pleuelauges 1 auf sein Soll-Innendurchmesser entsteht ein Hongrat 5 am Übergang der Phase 4 des großen Pleuelauges zur zylindrischen Oberfläche des Pleuelauges 1. Auch dieser Hongrat kann sich beim Betrieb der Hubkolben-Brennkraftmaschine lösen und wiederum einen Schaden an der Hubkolben-Brennkraftmaschine verursachen.By finish grinding the connecting rod 2 to their desired thickness creates a grinding burr 6 at the transition of the phase 4 the large connecting rod eye to the ground surface of the connecting rod 2 , This grinding burr 6 can dissolve during operation of the reciprocating internal combustion engine and cause damage to the reciprocating internal combustion engine. By honing the connecting rod eye 1 on its nominal inner diameter creates a honing ridge 5 at the transition of the phase 4 of the large connecting rod eye to the cylindrical surface of the connecting rod eye 1 , This honing ridge can also become loose during operation of the reciprocating internal combustion engine and in turn cause damage to the reciprocating internal combustion engine.

Um dies zu vermeiden, wird erfindungsgemäß eine Möglichkeit zum Entfernen des Schleif- und Hongrates 5, 6 vorgeschlagen, die zu 2 ausgeführt ist.To avoid this, according to the invention a possibility for removing the grinding and Hongrates 5 . 6 suggested that too 2 is executed.

2 zeigt einen Schnitt durch die auf Solldicke geschliffene Pleuelstange 2 mit einem an die Phase 4 des großen Pleuelauges 1 angesetzten Bürstwerkzeug 3. Der Schnitt verläuft durch eine Bohrungsachse des Pleuelauges 1. Das Bürstwerkzeug 3 weist einen Schaft 7 auf, zum Einspannen an einer nicht dargestellten Rotationsmaschine. Eine Drehung des Bürstwerkzeuges 3 erfolgt um eine Drehachse 8 des Schaftes 7. Ein Phasenwinkel der Phase 4 ist mit α bezeichnet, ein Konuswinkel des Bürstwerkzeuges 3 ist mit β bezeichnet. Phasenwinkel α und Konuswinkel β sollten für bestmögliche Arbeitsergebnisse immer gleich groß sein. 2 shows a section through the ground to desired thickness connecting rod 2 with one to the phase 4 the large connecting rod eye 1 attached brushing tool 3 , The section runs through a bore axis of the connecting rod eye 1 , The brush tool 3 has a shaft 7 on, for clamping on a rotary machine, not shown. A rotation of the brush tool 3 takes place around a rotation axis 8th of the shaft 7 , A phase angle of the phase 4 is denoted by α, a cone angle of the brushing tool 3 is denoted by β. Phase angle α and cone angle β should always be the same for the best possible work results.

Erfindungsgemäß erfolgt das Entgraten des Pleuelauges 1 der Pleuelstange 2 für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine, zur gleitgelagerten Aufnahme eines Kolbenbolzens oder eines Kurbelzapfens durch folgende Verfahrensschritte:

  • – Nach dem Fertighonen des Innendurchmessers des Pleuelauges 1 und
  • – nach dem Fertigschleifen der Pleuelstange 2 auf eine Solldicke,
  • – Einspannen der Pleuelstange 2 in einer Vorrichtung und
  • – mittiges Aufsetzen des rotierenden Bürstwerkzeuges 3 auf das Pleuelauge 1 bis das Bürstwerkzeug 3 auf der Phase 4 des Pleuelauges 1 aufliegt und
  • – Bürsten der Phase 4 bis der Grat 5, 6 an der Phase 4 entfernt ist.
According to the invention, the deburring of the connecting rod is carried out 1 the connecting rod 2 for a reciprocating internal combustion engine, for slidably receiving a piston pin or a crank pin by the following method steps:
  • - After the finished honing of the inner diameter of the connecting rod eye 1 and
  • - after finish grinding the connecting rod 2 to a desired thickness,
  • - Clamping the connecting rod 2 in a device and
  • - Centering of the rotating brushing tool 3 on the connecting rod eye 1 until the brush tool 3 on the stage 4 of the connecting rod eye 1 rests and
  • - brushing the phase 4 until the ridge 5 . 6 at the stage 4 is removed.

Besonders bevorzugt wird die Pleuelstange 2 schwimmend eingespannt, damit ein Aufliegen des Bürstwerkzeuges 3 auf der Phase 4 über 360° Umfang gewährleistet ist, d. h., die Bohrungsachse des Pleuelauges 1 fluchtet bestmöglich mit der Drehachse 8. Besonders bevorzugt erfolgt das Entgraten bei einer Drehzahl des Bürstwerkzeuges 3 zwischen 200 1/min. und 3.000 1/min. Weiter handelt es sich bei dem Bürstwerkzeug 3 besonders bevorzugt um eine in Kunststoff gebundene Metallbürste.Particularly preferred is the connecting rod 2 floating clamped, so that a resting of the brushing tool 3 on the stage 4 is ensured over 360 ° circumference, ie, the bore axis of the connecting rod eye 1 Aligns with the rotation axis as best as possible 8th , Particularly preferably, the deburring takes place at a rotational speed of the brushing tool 3 between 200 1 / min. and 3,000 1 / min. Next is the brushing tool 3 particularly preferably a metal brush bonded in plastic.

3 zeigt beispielhaft eine Konstruktionszeichnung für ein erfindungsgemäßes Bürstwerkzeug 3. Das Bürstwerkzeug 3 weist den Schaft 7 auf, zum Einspannen in eine Rotationsmaschine. An dem, der Rotationsmaschine abgewandten ist das Bürstwerkzeug 3 mit kegliger Form auf angeordnet. Der Konuswinkel β des Bürstwerkzeuges 3 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise 90°, kann aber jeden anderen Winkel annehmen, entsprechend dem Phasenwinkel α der Phase 4 des Pleuelauges 1. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Borstendurchmesser 0,2 mm und das Borstenmaterial ist Stahl. Sowohl der Borstendurchmesser als auch das Borstenmaterial können von den in 3 angeführte Angaben abweichen, d. h. der Borstendurchmesser kann auch größer oder kleiner sein und als Borstenmaterial können unterschiedliche Stahllegierungen eingesetzt werden. Die Borsten sind vorzugsweise in Kunststoff gebunden. 3 shows an example of a construction drawing for a brushing tool according to the invention 3 , The brush tool 3 shows the shaft 7 on, for clamping in a rotary machine. At the, facing away from the rotary machine is the brushing tool 3 arranged in a conical shape. The cone angle β of the brushing tool 3 is in this embodiment, for example, 90 °, but can take any other angle, according to the phase angle α of the phase 4 of the connecting rod eye 1 , In this embodiment, the bristle diameter is 0.2 mm and the bristle material is steel. Both the bristle diameter and the bristle material may differ from those in 3 specified data, ie the bristle diameter can also be larger or smaller and as a bristle material different steel alloys can be used. The bristles are preferably bound in plastic.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Bürstwerkzeug 3 wird eine höhere technische Sauberkeit von Bauteilen für Brennkraftmaschinen erzielt. Schäden der Brennkraftmaschine durch lose Grate sind somit sicher vermieden.By the inventive method and the brushing tool according to the invention 3 a higher technical cleanliness of components for internal combustion engines is achieved. Damage to the engine by loose burrs are thus avoided.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Pleuelaugeconnecting rod
22
Pleuelstangeconnecting rod
33
Bürstwerkzeugbrush tool
44
Phasephase
55
HongratHongrat
6 6
Schleifgratburr
77
Schaftshaft
88th
Drehachseaxis of rotation
αα
Phasenwinkelphase angle
ββ
Konuswinkelcone angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 4017215 A1 [0005] DE 4017215 A1 [0005]
  • US 2814913 [0007] US 2814913 [0007]

Claims (5)

Entgraten eines Pleuelauges (1) einer Pleuelstange (2) für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine, zur gleitgelagerten Aufnahme eines Kolbenbolzens oder eines Kurbelzapfens, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – nach einem Fertighonen eines Innendurchmessers des Pleuelauges (1) und – nach einem Fertigschleifen auf eine Solldicke der Pleuelstange (2), – Einspannen der Pleuelstange (2) in einer Vorrichtung und – mittiges Aufsetzen eines rotierenden Bürstwerkzeuges (3) auf das Pleuelauge (1) bis das Bürstwerkzeug (3) auf einer Phase (4) des Pleuelauges (1) aufliegt und – Bürsten der Phase bis ein Grat (5, 6) an der Phase (4) entfernt ist.Deburring a connecting rod eye ( 1 ) of a connecting rod ( 2 ) for a reciprocating internal combustion engine, for slidably receiving a piston pin or a crank pin, characterized by the following method steps: - after a finished honing of an inner diameter of the connecting rod eye ( 1 ) and - after finish grinding to a nominal thickness of the connecting rod ( 2 ), - clamping the connecting rod ( 2 ) in a device and - centering a rotating brushing tool ( 3 ) on the connecting rod eye ( 1 ) until the brush tool ( 3 ) on one phase ( 4 ) of the connecting rod eye ( 1 ) rests and - brushing the phase until a ridge ( 5 . 6 ) at the stage ( 4 ) is removed. Entgraten eines Pleuelauges nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pleuelstange (2) schwimmend eingespannt wird.Deburring a connecting rod eye according to claim 1, characterized in that the connecting rod ( 2 ) is clamped floating. Entgraten eines Pleuelauges nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehzahl des Bürstwerkzeuges (3) zwischen 200 1/min und 3000 1/min beträgt.Deburring a connecting rod eye according to claim 1 or 2, characterized in that a rotational speed of the brushing tool ( 3 ) is between 200 1 / min and 3000 1 / min. Bürstwerkzeug zum Entgraten eines Pleuelauges eines Pleuels, nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bürstwerkzeug (3) im Bereich der Phase (4) konisch ausgeformt ist und einen zu einem Phasenwinkel (α) korrespondierenden Konuswinkel (β) aufweist.Brushing tool for deburring a connecting rod of a connecting rod, according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the brushing tool ( 3 ) in the phase ( 4 ) is conically shaped and has a cone angle (β) corresponding to a phase angle (α). Bürstwerkzeug zum Entgraten eines Pleuelauges eines Pleuels, nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bürstwerkzeug (3) eine in Kunststoff gebundene Metallbürste ist.Brushing tool for deburring a connecting rod of a connecting rod, according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the brushing tool ( 3 ) is a bonded in plastic metal brush.
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