DE1815071A1

DE1815071A1 - Process for rolling in sliding rings, preferably in pistons of internal combustion engines

Info

Publication number: DE1815071A1
Application number: DE19681815071
Authority: DE
Inventors: Holzke Dipl-Ing Herbert
Original assignee: VEB DIESELMOTORENWERK ROSTOCK
Current assignee: VEB DIESELMOTORENWERK ROSTOCK
Priority date: 1968-03-22
Filing date: 1968-12-17
Publication date: 1969-10-23
Also published as: CH492147A

Description

Verfahren zum Einwalzen von Gleitringen, vorzugsweise in Kolben von Verbrennungskraftmaschinen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einwalzen von Gleitringen, vorzugswelse in Kolben von verbrennungskraftmaschinen mittels einer glatten Walze und unter Verwendung von Profilstäben.Process for rolling sliding rings, preferably in pistons from Internal combustion engines The invention relates to a method for rolling in Sliding rings, vorzugswelse in pistons of internal combustion engines by means of a smooth roller and using profile bars.

Bekannt ist das Einstemmen von Gleitringan mittels Preßlufthammer und das Einwalzen von vorgcdrehten in sich sphärisch gebogenen Segmenten mittels Walsen, Das manuelle Einstemmen mittels eines Preßlufthammers erfordert große körperliche Anstrengungen, Die Lärmbelästigung durch das Werkzoug ist unzuläßig hoch, Hinzu kommt der größare Materialeinsatz für die Gleitringe, die bei diesem Vorfahren im Kolbenkörper schr oft durch das gefühlsmäßige unkontrollierbare Verstemmen beschädigt wordch. Known is the caulking of slide rings using pneumatic hammers and the rolling in of pre-turned spherically curved segments by means of Walsen, The manual mortising with a jackhammer requires great physical effort Efforts, the noise from the Werkzoug is inadmissibly high, add comes the greater use of material for the sliding rings, which were used in this ancestor in the The piston body was often damaged by the uncontrollable emotional caulking wordch.

Das Einwalzverfahren mit ophärisch gebogenen, geglühten und mochanisch vorbearbeitsten Gleitringen besitzt den Mangel, daß die eingewalzten Ringtsile dem robunten Betrieb nicht standhalten und sich nach kurzer Laufzeit lockern. Dieser Nachteil ist darauf zurückzuführen, daß an der Innenseite der sphärisch gebogenen Ringteile beim Einwalzen eine Oberflächenvorfestigung eintritt, die ein Abhcben der Ringteile vom Nutengrund im Kolbenkörper bewirkt. Das Lockern der Ringe verursncht einen schnelleren Verschlaiß der Zylinderlaufbuchsen und der Kolben. The rolling-in process with spherically curved, annealed and mochanic pre-machined slip rings has the defect that the rolled-in Ringtsile dem Cannot withstand robust operation and loosen up after a short period of time. This Disadvantage is due to the fact that on the inside of the spherically curved Ring parts when rolling in a surface preconsolidation occurs, which causes a lifting the ring parts caused by the groove bottom in the piston body. Loosening of the rings causes faster wear of the cylinder liners and pistons.

Eins Verringorung der Lebensdauer dieser Teils ist die Folge. Andererseits ist der technoloßische Aufmung verhältnismäßig groß. So müssen die Gleitringe zus geglühtem Material bestehen, die vorgedreht und entsprechend dem Krümmungsradius des Kolbenhemdes gebogen werden. The result is a reduction in the service life of this part. on the other hand the technolossical outlook is relatively large. So the slip rings must add Annealed material are made, which are pre-turned and according to the radius of curvature of the piston skirt can be bent.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gleitringe machanisch in schwalbenschwanzförmige Nuten des Kolbens so einzuwalzen, daß sie fest sitzen und dem robusten Motorenbstrieb gewachnen sind. Die Technologie ist so zu wählen, daß eine Vorbearbeitung der Gleitringe weitestgehend ausgeschaltet wird und das Einwalzen mit den herkömaliohen witteln erfolgan kann. Ebenso soll der Materialeinsatz in vertretbaren Grenzen liegen. The invention is based on the object of mechanically protecting the sliding rings roll into dovetail grooves of the piston so that they are firmly seated and are able to cope with the robust engine operation. The technology is to be chosen so that pre-machining of the slip rings is largely eliminated and that Rolling in with the traditional witteln can be successful. The use of materials should also are within reasonable limits.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe bestcht darin, daß ein gerader, vorzugsweise kalt gosoge@@r, mit siner Hchlkehle ausgestatteter Profilstab is sine im Kolb@@ singenrbeitete Schwalbenschwanznut sing@@al@t wird, in dem der Profilstab mit der als Hohlkchle znegebildoten Seite, die einen traposförmigen Querschnitt besitzt, in die Nut eingelegt und mittels einer @alse eingewalzt wird. Die Walse, deren maximele Breite der Grundfläche der Eohlkehle entspricht, drückt den Profilstab im Bereich der Hohlkehle durch, so daß die Hohlkohle zusgewlzt wird und die Seitenflächen des Profilstabes den freien Raum der Schwalbenschwanznut formschlüssig ausfullen. Gleichzeitig wird durch die Drehbewegung des Kolbens der gerade Profilstab gebogen und entsprochand dem Krümungsradiug des Kolbens in die Schetlbeaschmansnut eingelegt. The inventive solution to the problem is that a straight, preferably cold gosoge @@ r, profile bar equipped with a chamfer is sine in the Kolb @@ singen-worked dovetail groove sing @@ al @ t becomes, in which the profile rod with the side formed as a hollow core, which has a trapos-shaped cross-section is inserted into the groove and rolled in using an @alse. The whale, the maximum width of which corresponds to the base of the hollow groove, presses the profile bar in the area of the fillet so that the carbon is rolled together and the side surfaces of the profile bar, fill in the free space of the dovetail groove with a positive fit. At the same time, the straight profile rod is bent by the rotary movement of the piston and according to the radius of curvature of the piston inserted into the Schetlbeaschmansnut.

Durch diesen Vorgang tritt an den Innenfssern des Profilstabes ein Staucheffekt ein, der eine Vorspanrung im profilstab erseugt, die nach dem Einwalzen einen satten Sitz des Profilstabes auf dem Nutsngrung der Schwalbenschwasznut gewährleistet. This process occurs at the inner fibers of the profile bar An upsetting effect that eliminates pretensioning in the profile bar after rolling ensures a snug fit of the profile bar on the groove base of the dovetail groove.

Danach werden die über dem Rand der Schwalbenschwansnut stehenden Teile des Profilstabes seitlich ausgewalzt, wodurch eine Kaltyerfestigung des einzumalzenden Materials und damit ein absoluter Preßsitz des Profilstabes in der Schwalbenschwanznut errsicht sird. Then the ones standing over the edge of the dovetail groove Parts of the profile bar rolled out laterally, resulting in a Kaltyer strengthening of the to be malted Material and thus an absolute interference fit of the profile bar in the dovetail groove guess sird.

Diese Tochnologie erfordert, daß das Gesmtvolumen des Profilstabes größer ist els das Volumen der Schwalbenschwanznut. Daboi ist der Profilstab sc gestaltet, daß seine Stärke über der Hohlkehle gleich der Tiefe der Schwalbenschwansnut einschließlich der erforderlichen Bearbeitungszugabe entspricht. This technology requires that the total volume of the profile rod greater is els the volume of the dovetail groove. Daboi is the profile bar sc designed so that its thickness over the fillet is equal to the depth of the dovetail groove including the required machining allowance.

Hach Aöschluß des Einwalzverganges wird din Oberfläche des frofilstabes mechanisch machgearheitet, Zur Vereinfachung des Einwalzverfahrens können statt des profilstabes auch einzelne Segmentstücke eingemnlst werden. After the end of the rolling-in process, the surface of the frofiling rod is achieved mechanically machgearheitet, to simplify the rolling-in process can take place individual segment pieces can also be minted into the profile bar.

Dae erfindungsgemäße Sinwalzverfahren ermöglicht es, die unfangreiche phytinohe und nervliche Belastung deß Werkers zu beseitigen, Andererseits ist es möglich, den Arbeitsgang "Einwalzen" unmittelbar zwischen den Arbeitsgängen "Vor"- und "Fertigdrehen" auf einer Drchbank vorzunchmen. Dadurch werden die Rüst-, Fertigungs- und Transportzeiten gesenkt sowie die Kosten einer Spzial-Einwalzmaschino eingespart. Dae Sinwalzverfahren the invention enables the extensive To eliminate phytosanitary and nervous stress on the worker, on the other hand, it is possible, the "rolling in" work step directly between the "forward" work steps - and "finish turning" on a bench. This means that the set-up, manufacturing and transport times are reduced and the costs of a special roll-in machine are saved.

Auch kann der Mnterialeinsatz auf ein Minimum redusiert werden.The use of materials can also be reduced to a minimum.

Uachstehend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 : den in die Schwalbenschwanznut eingelegten Profilstab im Querschnitt, Fig. 2 : die Seftenansicht nach Fig. 1. The invention is explained below using an exemplary embodiment will. They show: FIG. 1: the profile bar inserted into the dovetail groove in cross section, FIG. 2: the side view according to FIG. 1.

Fig. 3 : den eingewalsten Profilstab. Fig. 3: the rolled profile bar.

Fig. 4 : die Seitenansicht nach Fig. 3, Fig. 5 : das Abwalzen des Profilstabrandes, Fig. 6 : die Seitenansicht nach Fig. 5, Fig. 7 : den fartig bearbeiteten Gleitring. Fig. 4: the side view according to Fig. 3, Fig. 5: the rolling of the Profilstabrandes, Fig. 6: the side view according to Fig. 5, Fig. 7: the machined f-like Slip ring.

Nach Fig. 2 wird der Profilstab 1 zwischen die Walze 5 und die Schwalbenschwanznut 3 des Kolbens 2 eingeführt. According to Fig. 2, the profile bar 1 is between the roller 5 and the dovetail groove 3 of the piston 2 introduced.

Die trapezförmige Hohlkehle 4 des Profilstabes 1 ist dabei dem Nutengrund der Schwalbenschwanznut 3 sugekehrt. Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, wird die Walze 5 in der Mitte des Profilstabes 1 angesetzt, Die @also 5 hat dabei eine maximale Broite, die der Grundfiäche "b" der Hohlkehle 4 entupricht. The trapezoidal groove 4 of the profile bar 1 is the bottom of the groove the dovetail groove 3 sugekangers. As can be seen in Fig. 1, the roller 5 in the middle of the profile bar 1, the @also 5 has a maximum Broite which corresponds to the base area "b" of the fillet 4.

Wird die Walze 5 nach Fig. 1 in Pfeilrichtung b@lastet und tritt gloichzeitig die in Fig. 2 dargestellte Vorschubbewegung ein, so wird der Profilstab 1 bis auf dem Grund der Schwalbenschwanznut durchgedrückt. Durch die trapezförmige Gestaltung der Hohlkehle 4 werden bei diesem Vorgang die Seitenflächen des Profilstabes 1 in die schwalbenschwanzfürmigen Ausnehmungen der Schwalbenschwanznut 3 gedrückt, so daß die in Fig. 3 dargestellte formschiüssige Verbindung entsteht. If the roller 5 of FIG. 1 is loaded in the direction of the arrow b @ and occurs At the same time, the feed movement shown in Fig. 2, the profile bar 1 pushed through to the bottom of the dovetail groove. Due to the trapezoidal Design of the groove 4 in this process, the side surfaces of the profile bar 1 pressed into the dovetail-shaped recesses of the dovetail groove 3, so that the interlocking connection shown in FIG. 3 is produced.

Dadurch, daß die Hohlkehle 4 auf der Innenseite des Profilstables 1 durchgedrückt wird und eine formschlüsaige Verbindung zwischen Profilstab 1 und Kolben 2 hergestellt wird, legt sich der vorcrst gerade Profilstab 1, wie in Fig. 4 erkonnbar, dem Krümmungsradius des Kolbens 2 ontuprechend in die Schwalbenschwanznut 3 ein. Because the groove 4 is on the inside of the profile bar 1 is pushed through and a form-fitting connection between profile rod 1 and Piston 2 is produced, the previously straight profile rod 1 lies down, as shown in Fig. 4 can be recognized, the radius of curvature of the piston 2 ontuprechend in the dovetail groove 3 a.

Dabei werden die Innenfasern des Profilstabes 1 gestaucht, wodurch sine Vorspannung erzeugt wird, die ihrerscits einen satten Sitz des Profilstabes 1, insbesondere auf dem Nutengrund der Schwalbenschwanznut 3 bewirkt. The inner fibers of the profile rod 1 are compressed, whereby sine bias is generated, which theircits a snug fit of the profile bar 1, in particular on the groove bottom of the dovetail groove 3 causes.

Nachdem der Profilstab 1 in dicser Art eingemalzt ist, werden durch seitliches Verfahren der Walze 5 nach Fig. 3 und 5 die Ränder des Profilstabes 1 über den Rand der Schwalbenschwanznut 3 ansgewalzt.After the profile bar 1 is malted in this way, are through lateral movement of the roller 5 according to FIGS. 3 and 5, the edges of the profile bar 1 Rolled on over the edge of the dovetail groove 3.

Diese Verformungsarbeit ist mit einer Kaltverfestigung des Gleitringmaterials verbunden, die einen bleibenden Preßsitz gewührleistet. Nach Abschluß dieses Einwalzvorganges kann die mechanische Bearbeitung der Gleitfläche des Profilstabes erfolgen. This work of deformation is associated with strain hardening of the slip ring material connected, which ensures a permanent press fit. After completion of this rolling-in process the mechanical processing of the sliding surface of the profile bar can be carried out.

Der Profilstab 1 kann sowohl als Segmentstück aber auch als übor den gesamten Umfang des Kolbens 2 reichendes Band ausgelegt werden. Fig. 6 zeigt z. B, die Anwendung ei@es Profil@tabes 1 als Segmentatück. The profile bar 1 can be used both as a segment piece but also as an overbore the entire circumference of the piston 2 reaching band are laid out. Fig. 6 shows z. B, the application of a profile @ tabes 1 as a segment piece.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Process for rolling in Cleitrings, preferably in pistons of internal combustion engines, characterized in that a preferably cold drawn profile bar (1) with a fillet (4) in a dovetail groove (3) of a piston (2) is rolled in in a manner known per se, the Profilatab (1) is pushed through in the area of the groove (4) and the side surfaces of the profile bar (1) enter into a form-fitting connection with the dovetail groove (3); Farther d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that by rolling in the straight Profilsteè (1) is bent into the dovetail groove (3), noble the inner fibers of the profile rod (1) experience a compression and thus give the profile bar + prestress + one that a snug fit of the profile bar (1) in the nut base of the dovetail groove (3) causes, and that protruding beyond the edge of the Selwalbenschwanznut (3) Parts of the profile bar (1) are rolled out over the same and thus a press fit of the profile bar (1) arises in the dovetail groove (3).

2. A method for rolling in Cleitringe according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the groove (4) of the profile bar (1) Has a trapezoidal cross-section.

3. Process for rolling in sliding rings according to Anapruch 1 and 2, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the thickness of the prefil rod (1) over the Hoblkehle (4) the Ti @ fe @@ r @chwalbencchwanznut (3) including the for the Finishing corresponds to the required material additions.

4. A method for rolling in ven slip rings according to claim 1, 2 and 3, d u r g e k e n n n z e i c h n e t, that the one intended for a @@ lzen Profile bar is straight in itself.

5. A method for rolling slip rings according to claim 1, 2, 3 and 4, that the profile rod is preferred consists of segment pieces.