DE102012005241A1 - Method of working the impact of a piston ring - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Bearbeitung des Stoßes eines offenen Kolbenrings, indem der Kolbenring in ein mit einer unrund ausgebildeten inneren Umfangsfläche versehenes ein- oder mehrteiliges Aufnahmeelement eingebracht und der Stoß durch ein geeignetes Bearbeitungswerkzeug (7) bearbeitet wird.A method for processing the impact of an open piston ring by the piston ring is introduced into a provided with a non-circular inner peripheral surface one or more part receiving element and the impact is processed by a suitable machining tool (7).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung des Stoßes eines offenen Kolbenrings.The invention relates to a method for processing the shock of an open piston ring.

Die CH 286940 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bearbeiten des Stoßspiels an Kolbenringen, indem man den aufgeschnitten, in Umfangsrichtung ein Übermaß aufweisenden Ring zum Einspannen mit seinen Stoßenden am Werkzeug selbst auf die Bearbeitungslage einstellt und mit letzterem dann das Übermaß entfernt. Zum Halten des Kolbenrings kommt eine kolbenringförmige Einspannfeder zum Einsatz.The CH 286940 discloses a method and apparatus for machining the impact play on piston rings by adjusting the cut, circumferentially oversized ring for clamping with its butt ends on the tool itself to the machining position and then removing the excess with the latter. To hold the piston ring, a piston-ring-shaped clamping spring is used.

Allgemein bekannt ist, Stoßbearbeitungsprozesse so durchzuführen, dass ein aufgeschnittener unrunder Kolbenring in eine zylindrische Aufnahmebuchse gespannt wird. Aufgrund unterschiedlicher, durch den Herstellungsprozess des Kolbenrings bedingter Radialdruckverteilungen in Umfangsrichtung, kommt es immer wieder vor, dass bei der Bearbeitung des Stoßes in Folge streuender Radialdruckverteilungen Stoßspiele erzeugt werden, die einen höheren Ausschuss bedingen.It is generally known to carry out butting processes in such a way that a cut round piston ring is clamped in a cylindrical receiving bushing. Due to different, caused by the manufacturing process of the piston ring radial pressure distributions in the circumferential direction, it often happens that in the processing of the shock due to scattering radial pressure distributions shock plays are generated, which require a higher committee.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Stoßbearbeitung von Kolbenringen so zu optimieren, dass geringere Stoßspieltoleranzen ermöglicht werden und ein Stoß mit nahezu parallelen Stoßflanken erzeugt werden kann, verbunden mit dem Ziel, den Kolbenringausschuss zu minimieren.The invention has for its object to optimize a method for the impact processing of piston rings so that lower shock clearance tolerances are possible and a shock can be generated with almost parallel shock flanks, associated with the goal to minimize the Kolbenring Committee.

Darüber hinaus soll ein optimiertes Aufnahmeelement für offene Kolbenringe bereitgestellt werden, mittels welchem eine verbesserte Zentrierung oder Kontaktanlage zur Stoßbearbeitung von Kolbenringen erzeugt werden kann.In addition, an optimized receiving element for open piston rings is to be provided, by means of which an improved centering or contact system for the impact treatment of piston rings can be produced.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Bearbeitung des Stoßes eines offenen Kolbenrings, indem der Kolbenring in ein mit einer unrund ausgebildeten inneren Umfangsfläche versehenes ein- oder mehrteiliges Aufnahmeelement eingebracht und der Stoß durch ein geeignetes Bearbeitungswerkzeug bearbeitet wird.This object is achieved by a method for processing the impact of an open piston ring by the piston ring is introduced into a provided with a non-circular inner peripheral surface one or more part receiving element and the impact is processed by a suitable machining tool.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den zugehörigen Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous developments of the method according to the invention can be found in the associated subclaims.

Diese Aufgabe wird auch gelöst durch ein als Hohlkörper ausgebildetes Aufnahmeelement für einen offenen Kolbenring, beinhaltend eine äußere Umfangsfläche, eine innere Umfangsfläche sowie obere und untere Stirnflächen, wobei die innere Umfangsfläche mit einer von der zylindrischen Kontur abweichenden Kontur versehen ist.This object is also achieved by a trained as a hollow body receiving element for an open piston ring, comprising an outer peripheral surface, an inner peripheral surface and upper and lower end surfaces, wherein the inner peripheral surface is provided with a deviating from the cylindrical contour contour.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Aufnahmeelements sind den zugehörigen gegenständlichen Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous developments of the receiving element according to the invention can be found in the associated subject subclaims.

Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß, wird das Aufnahmeelement, respektive eines der das Aufnahmeelement bildenden Bauteile, mit einem Umfangsschlitz versehen, durch welchen das Bearbeitungswerkzeug in den Stoß des Kolbenringes eingeführt wird.According to a further aspect of the invention, the receiving element, or one of the components forming the receiving element, is provided with a circumferential slot through which the machining tool is inserted into the joint of the piston ring.

Vorteilhafterweise wird der Stoß mechanisch, insbesondere durch eine Schleifscheibe, bearbeitet.Advantageously, the impact is machined, in particular by a grinding wheel.

Mit dem Erfindungsgegenstand ist es nun möglich, dass, bedingt durch die unrunde, insbesondere der jeweiligen Unrundkontur des zu bearbeitenden Kolbenrings angepasste Form des Aufnahmewerkzeugs, dass ein als Schleifscheibe ausgebildetes Bearbeitungswerkzeug den Stoß mechanisch so bearbeiten kann, dass nahezu parallele Stoßflanken gebildet werden.With the subject invention, it is now possible that, due to the non-round, in particular the respective non-circular contour of the piston ring to be machined shape of the receiving tool adapted that designed as a grinding wheel machining tool can mechanically handle the shock so that almost parallel abutting edges are formed.

Im späteren Einbauzustand wird der zu einem runden Körper gespannte Kolbenring mit einem minimierten Stoßspiel, insbesondere durch die parallel zueinander verlaufenden Stoßflanken versehen, so dass er gegenüber bisherigen Kolbenringen gasdichter ausgeführt ist. Darüber hinaus wird auch im Einbauzustand die radiale Druckverteilung, in Umfangsrichtung gesehen, optimiert werden.In the later installed state, the piston ring, which is stretched to a round body, is provided with a minimized impact clearance, in particular by means of the parallel flanks, so that it is made more gas-tight than previous piston rings. In addition, the radial pressure distribution, seen in the circumferential direction, can be optimized even in the installed state.

Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:The subject invention is illustrated by means of an embodiment in the drawing and will be described as follows. Show it:

1 Prinzipskizze des Bearbeitungsprozesses eines mit einem Stoß versehenen Kolbenrings; 1 Schematic outline of the machining process of a butted piston ring;

2 Gegenüberstellung runder und unrunder Aufnahmeelemente zur Stoßbearbeitung eines Kolbenrings. 2 Comparison of round and non-circular receiving elements for the impact machining of a piston ring.

1 zeigt als Prinzipskizze ein Aufnahmeelement 1 für einen mit einem Stoß 2 versehenen Kolbenring 3. Das Aufnahmeelement 1 ist in diesem Beispiel einteilig ausgebildet und mit einem Umfangsschlitz 4 versehen. Bedarfsweise kann das Aufnahmeelement 1 auch aus mehreren Bauteilen gebildet werden. 1 shows a schematic diagram of a receiving element 1 for one with a push 2 provided piston ring 3 , The receiving element 1 is integrally formed in this example and with a circumferential slot 4 Mistake. If necessary, the receiving element 1 also be formed of several components.

Erfindungsgemäß wird das Aufnahmeelement 1 mit einer unrund ausgebildeten inneren Umfangsfläche 5 sowie einer zylindrischen äußeren Umfangsfläche 5' versehen.According to the invention, the receiving element 1 with a non-circular inner peripheral surface 5 and a cylindrical outer peripheral surface 5 ' Mistake.

Kolbenringe 3 werden vielfach unrund gegossen, respektive gewickelt, so dass nach Erzeugen des Stoßes 2 im späteren Einbauzustand ein der runden Kontur eines Zylinders angepasster Dichtkörper gebildet werden kann.piston rings 3 are often poured out of round, respectively wound, so that after generating the shock 2 in the later installed state one of round contour of a cylinder adapted sealing body can be formed.

Bisher zum Einsatz gelangte zylindrisch ausgebildete Aufnahmeelemente führten dazu, dass der an sich unrund erzeugte Kolbenring 3 sich nicht gleichmäßig an die zylindrische Umfangsfläche des Aufnahmeelements anlegen konnte und somit bei der Bearbeitung des Stoßes, bedingt durch in Umfangsrichtung streuende Radialdrücke, sich unterschiedliche Stoßspiele einstellten.Cylindrical receiving elements previously used have led to the fact that the piston ring, which is not circular in shape, has been used 3 could not create evenly against the cylindrical peripheral surface of the receiving element and thus in the processing of the shock, due to scattering in the circumferential direction of radial pressures, set up different shocks.

Erfindungsgemäß wird dem entgegen gewirkt, indem bedingt durch die unrunde, insbesondere der jeweiligen Kontur des Kolbenrings 3 angepasste, innere Umfangsfläche 5 des Aufnahmeelements 1 eine optimierte Radialdruckverteilung in Umfangsrichtung stattfinden kann, da sich der unrunde Kolbenring 3 mit seiner äußeren Umfangsfläche 6 über einen größtmöglichen Umfangsbereich an der inneren Umfangsfläche 5 des Aufnahmeelements 1 anlegen kann. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass ein, beispielsweise durch eine Schleifscheibe ausgebildetes Bearbeitungswerkzeug 7, das in den Umfangsschlitz 4 des Aufnahmeelements 1 eingeführt wird, der Stoß 2 des Kolbenrings 3 so bearbeitet werden kann, dass im Wesentlich parallel zueinander verlaufende Stoßflanken gebildet werden. Für den Bearbeitungsprozess einer Vielzahl von Kolbenringen 3 wird durch das erfindungsgemäße Verfahren nunmehr sichergestellt, dass stets gleich bleibende Stoßspiele generiert werden können, so dass die Ausschussquote reduziert ist.According to the invention counteracted by conditional by the non-circular, in particular the respective contour of the piston ring 3 adapted, inner peripheral surface 5 of the receiving element 1 an optimized radial pressure distribution in the circumferential direction can take place, since the non-circular piston ring 3 with its outer peripheral surface 6 over a largest possible peripheral area on the inner peripheral surface 5 of the receiving element 1 can create. This measure ensures that a, for example, formed by a grinding wheel machining tool 7 that is in the circumferential slot 4 of the receiving element 1 is introduced, the push 2 of the piston ring 3 can be processed so that substantially parallel to each other running edges are formed. For the machining process of a large number of piston rings 3 is now ensured by the inventive method that always consistent shock games can be generated, so that the reject rate is reduced.

2 zeigt als Prinzipskizze eine Gegenüberstellung des Spannverhaltens von Kolbenringen 3 einerseits in einem mit einer zylindrischen inneren Umfangsfläche 8 versehenen Aufnahmeelement 1' und andererseits innerhalb eines mit einer unrunden inneren Umfangsfläche 5 versehenen Aufnahmeelements 1. Es ist erkennbar, dass größere Anlageabschnitte der stoßnahen Bereiche am unrund ausgebildeten Aufnahmeelements 1 im Vergleich zum zylindrisch ausgebildeten Aufnahmeelement 1' erzeugt werden können. 2 shows as a schematic diagram a comparison of the clamping behavior of piston rings 3 on the one hand in one with a cylindrical inner peripheral surface 8th provided receiving element 1' and, on the other hand, within one having a non-circular inner peripheral surface 5 provided receiving element 1 , It can be seen that larger contact portions of the regions near the impact on the non-circular receiving element 1 in comparison to the cylindrically shaped receiving element 1' can be generated.

Eine entsprechende Bearbeitung und kolbenringspezifische Auslegung der Unrundkontur des Aufnahmeelements 1 beim Spannen des Kolbenrings 3 zur Stoßbearbeitung reduziert die Möglichkeit von Spannfehlern, die aufgrund streuender Radialdruckverteilungen in Umfangsrichtung entstehen können.A corresponding processing and piston ring specific design of the non-circular contour of the receiving element 1 when tensioning the piston ring 3 for impact machining reduces the possibility of clamping errors that may arise due to scattering radial pressure distributions in the circumferential direction.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • CH 286940 [0002] CH 286940 [0002]

Claims (7)

Verfahren zur Bearbeitung des Stoßes (2) eines offenen Kolbenrings (3), indem der Kolbenring (3) in ein mit einer unrund ausgebildeten inneren Umfangsfläche (5) versehenes ein- oder mehrteiliges Aufnahmeelement (1) eingebracht und der Stoß (2) durch ein geeignetes Bearbeitungswerkzeug (7) bearbeitet wird.Method of working the impact ( 2 ) of an open piston ring ( 3 ) by the piston ring ( 3 ) in a non-circularly formed inner peripheral surface ( 5 ) provided one or more part receiving element ( 1 ) and the impact ( 2 ) by a suitable processing tool ( 7 ) is processed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (1), respektive eines der das Aufnahmeelement (1) bildenden Bauteile, mit einem Umfangsschlitz (4) versehen wird, durch welchen das Bearbeitungswerkzeug (7) in den Stoß (2) des Kolbenrings (3) eingeführt wird.Method according to claim 1, characterized in that the receiving element ( 1 ), or one of the receiving element ( 1 ) forming components, with a circumferential slot ( 4 ), through which the machining tool ( 7 ) in the push ( 2 ) of the piston ring ( 3 ) is introduced. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoß (2) mechanisch bearbeitet wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the impact ( 2 ) is mechanically processed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Stoßspiel des Kolbenrings durch Schleifen der Stoßflanken des Kolbenrings (3) eingestellt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the respective impact clearance of the piston ring by grinding the abutting edges of the piston ring ( 3 ) is set. Als Hohlkörper ausgebildetes Aufnahmeelement für einen offenen Kolbenring (3), beinhaltend eine äußere Umfangsfläche (5'), eine innere Umfangsfläche (5) sowie obere und untere Stirnflächen, wobei die innere Umfangsfläche (5) mit einer von der zylindrischen Kontur abweichenden Kontur versehen ist.Hollow body formed receiving element for an open piston ring ( 3 ), including an outer peripheral surface ( 5 ' ), an inner peripheral surface ( 5 ) and upper and lower end faces, wherein the inner peripheral surface ( 5 ) is provided with a deviating from the cylindrical contour contour. Aufnahmeelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Umfangsfläche (5) mit einer derartigen unrunden Kontur versehen ist, dass sie etwa der unrunden Kontur des Kolbenrings (3) entspricht.A receiving element according to claim 5, characterized in that the inner peripheral surface ( 5 ) is provided with such a non-circular contour that it is approximately the non-circular contour of the piston ring ( 3 ) corresponds. Aufnahmeelement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (1) mit einem sich von der inneren (5) zur äußeren Umfangsfläche (5') erstreckenden Schlitz (4) versehen ist.A receiving element according to claim 5 or 6, characterized in that the receiving element ( 1 ) with one of the inner ( 5 ) to the outer peripheral surface ( 5 ' ) extending slot ( 4 ) is provided.
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