DE1921967B2 - Verfahren zum herstellen eines geschlitzten mit umfangsnuten versehenen oelabstreifrings - Google Patents

Description

Die !-.rfindunt· betrifft ein Verfahren zum llersiL-llen eines geschlitzten, mil Umfangsnuten versehenen Ölahstreil ringes, hei welchem Ringrohlinge auf einen Kern aufgespannt werden, wonach in diese Rinurohlinge Nuten eingeschnitten weiden und Umlangsstege entstellen, die Rohlinge mit einem verschleißfesten Metall besprüht und anschließend his auf die Umfangsstege geschliffen werden.

Aus tier deutschen Auslegeschrift 1 267 4'J6 ist ein Ölabstreifring bekannt, der zwei schmale Rippen aufweist, /wischen denen eine Umfangsnut angeordnet ist. Diese Rippen weisen Umfangsoberfläehen auf, die gegen die Zylinderwandiing anliegen, ölabstreifring^ mit derart ausgebildeten Rippen, wie sie in der zitierten deutschen Auslegeschrift dargestellt und beschriehen sind, weisen jedoch keine zufriedenstellende Verschleißfestigkeit auf, da nämlich das Material, welches diese sehr schmalen Rippen bildet und welches gegen <iie Zylindern !'iidung reibt, sehr schnell abgenutzt wird.

Aus der USA.-Patentschrift 3 133 739 ist es nun bekannt, ein verschleißfestes Metall, wie beispielsweise Molybdän, in eine oder in mehrere Nuten eintuspriihen. die sich um den Umfang eines Koibenlinges erstrecken. Durch dieses bekannte Verfahren tvird jedoch nicht das Problem gelöst, wie ein Ölabstreifring, der schmale Rippen aufweist, mit einem verschleißfesten Metall versehen werden kann, welches in einer Nut in den sehr schmalen Rippen angeordnet wird. Ls hat sich vielmehr gezeigt, daß das in der USA.-Patentschrift 3 '33 739 beschriebene Verfahren für Ölabstreifring nicht zweckmäßig ist, <la die Nuten, die bei dem ueka: nten Verfahren gefüllt werden, eine erhebliche Größe und Breite haben Und da die ein/ige Bearbeitung nach der Sprühbeschichtung ein Sclileifvorgang ist. mit dem das überschüssige Beschichtungsmatcrial entfernt wird. I aus die aus dieser USA.-Patentschrift bekannte Arbeitsweise verwendet wird, um ölabstrcifringe mit tchmalcn Rippen herzustellen, so bestände keine Möglichkeit, das Sprülibcschichtungsmctali aus drr iiußeren Umfangsnut zu entfernen und jeder Yv
tuch, dies /u tun. wird zu teueren Arbeitsvorgängen führen und ferner zu einem großen Verlust an Spriihlnetall. Wenn man beispielsweise versuchen würde. in Nuten, die in die Rippen ties Ölabstreifring* nach der deutschen Auslegeschrift I 267 496 eingeschnitten sind. Molybdän einzusprühcn. so würde dies zu finer vollständigen Füllung der Umfangsnut zwischen ilen Rippen sowie zu einer Füllung des Zwischenräume-· zwischen ilen Rippen benachbarter Ringe im Uingsliipel führen. Dies ist der Cirund. warum Öllibstreifrmne mit Molvbdänbändern bisher nicht hergestellt werden konnten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zutrunde. ein Verfahren zu schaffen, mit dem auf einlaeh-te Weise die schmalen Rippen der Ölabstreifringe verstärkt sverden können.

F.rfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in jedem Ringrohling in axialem Abstand zwei ^fi° schmale Nuten eingeschnitten werden, daß nach dem Besprühen und dem Schleifen /wischen je zwei benachbarten Rohlingen Ringnuten eingeschnitten werden, daß dann /wischen den zwei gefüllten Nuten jedes Rohlings ein Umfangskanal eingeschnitten wird. danach in der Basis dieses Umfangskanals um den Γι >^;;ing herum im Abstand voneinander Aussparungen eingeschnitten werden und an der Innenseite eines jeden Rohlings ein Umfangskanal eingeschnitten wird.

Durch das erlindungsgemäße Verfahren ist es möglich, einen Ölabstreifring herzustellen, der gegenüber den bekannten ölabs'.reil ringen eine größere Lebensdauei aufweist unJ hei dem die schmalen Rippen, die gegen die Zylinderwandiing anliegen, durch das Öl geschmiert werden, welches in dem porösen, verschleißfesten Metall enthalten ist.

Die Erfindung soil in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Baugruppe, die einen ölabstreifring und einen Spreizring aufweist, F i g. 2 eine Seitenansicht dieser Baugruppe,

F i g. 3 eine Teilsehnittansichl in größerem Maßstab, welche den Ölabstreifring und den Spreizring in einem Kolben darstellt, wobei ein Zylinder ebenfalls dargestellt ist. in dem sich der Kolben hin- und herbewegt,

F i g. 4 eine Seitenansicht eines Stapels von Ringrohlingen, die zur Bearbeitung auf einem Dorn montiert sind,

F i g. 5 eine Teilsehnittansichl. die das Einschneiden der Umfangsnuten in die Ringrohlinge zeigt.

F i g. 6 eine loilschnittansicht, die das Aufspritzen von Metall auf die Ringrohlingc zeigt,

F i g. 7 eine Teilschnittansicht, die das Abschleifen des überschüssigen aufgespritzten Metalls von den Ringrohlingen zeigt.

F i g. 8 eine Teilschnittansicht, die das Einschneiden der Kantennuten in die Ringrohlinge zeigt,

F i g. 9 eine Teilschnittansicht, die das Einschneiden der äußeren Umfangskanäle in die Ringrohlinge zeigt,

Fi g. 10 eine Teilschnittansicht, die die Ausbildung einer Aussparung im äußeren Umfangskanal des Ringrohlings darstellt und

Fig. 11 eine Teilschnittansicht, die die Ausbildung eines inneren Umfangskanals in einem Ringrohling darstellt.

In den Fig. 1.2 und 3 ist ein ölabstreifring für einen Kolben mit 20 bezeichnet. Der Ring 20 weist Schlitzenden 21 auf und wird zusammen mit einem Spreizring 22 verwendet, der innerhalb des Ringes 20 sitzt und der ah Ringbandfeder ausgebildet ist. Im Betrieb sitzen die zusammengesetzten Ringe 20 und 22 in einer Nut 23 in einem Kolben 24. der in einem Zylinder 25 hin- und hergeht. Der Spreizring 22 hält den Ölabstreifring 20 in Anlage gegen die Wand des Zylinders 25.

Der dargestellte Spreizring 22 ist im einzelnen in der USA.-Patentschrift 2 768 038 dargestellt und beschrieben und ist derart geformt, daß dessen Querschnitt ein U bildet, welches radial nach außen offen ist. wobei jeder Schenkel aus in Umfangsrichtiing im Abstand voneinander angeordneten Segmenten besteht und wobei die Basis aus in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Fingern bcrueht. wobei umgekehrte Faltungen vorgesehen sind, die die Segmente des einen Schenkels mit denen des anderen Schenkels verbinden. Die Segmente des einen Schenkels sind gegenüber denen des anderen Schenkel:» versetzt, so daß jedes Segment eines Schenkels zwei benachbarte Segmente des anderen Schenkels überlappt und mit diesem über zwei Finger verbunden ist. Einer dieser Finger verläuft zu dem einen der benachbarten Segmente des anderen Schenkels und

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der andere /ii dem anderen der benaehharU-n Segmente.

Der Ölabstreifring 20 weist einen äußeren Umutngskanal 26, einen inneren IJmfangskanal 27 und eine Anzahl von Schlitzen 28 auf, die die Kanüle miteinander verbinden, und diese Schlitze sind im Abstand voneinander um den Ring 20 herum angeordnet. IrLiti Abzug aus dem Zylinder 25 erfolgt durch die Kanäle 26 und 27 und die Sehlil/.e 28 durch eine oder mehrere Abzugs- oder Abgasüffnungen 2¹J in. Kolben 24 zum Innern des Kolbens hin.

Der Ölabstreifring 20 weist zwei axiale, im Abstand voneinander angeordnete Umfangsstege 30 an der Außenseite auf, wobei diese Stege durch den iiulieren Kanal 26 und durch Ringnuten 31 begrenzt werden, die an der Verbindungsstelle der Außenseite des Ringes 20 mit dessen Seiten vorgesehen sind. Jeder dieser Stege 30 weist eine äußere Umiangsnul auf. die mit einem Band 32 aus einem porösen, harten, verschleißfesten Metall, wie beispielsweise Molybdän, Wolfram-Legierungen u. dgl., gefüllt ist, wobei dieses Metall durch ein Flammspritzverfahren aufgebracht ist. Der Ring 20 besteht aus einem verhältnismäßig weichen Metall, wie beispielsweise a^i-s Gußeisen oder aus einem anderen Eisenmetall oder Eiscnmaterial. Am Zylinder 25 streifen sowohl die verhältnismäßig weichen Stege 30 als auch das harte, verschleißfeste, poröse Metall des Bandes 32.

Die Ringe 20 werden aus Ringrohlingen 33 hergestellt. Hin Stapel derartiger Rohlinge i:,t in F i g. 4 gezeigt und ist auf einem Dorn 34 festgespannt. Der Dorn weist einen Kern 35 und eine verbreiterte Schulter 36 auf, die an einem Ende des Kernes einstückig mit diesem ausgebildet ist. Eine Kappe 37 ist am anderen Ende des Kernes vorgesehen. Ein Schraubenbolzen 38, der einen verbreiterten Kopf 39 aufweist, ist ferner vorgesehen, und eine Mutter 40 ist auf diesem Schraubenbolzen aufgeschraubt. Der Stapel der Ringrohlingc 33 sitzt auf dem Kern 35 und ist /wischen der Schulter 36 und der Kappe 37 mitiels des Schraubenbolzens 38 und der Mutter 40 eingespannt. Der Schraubenbolzen erstreckt sich durch den Kern 35 hindurch. Der Kopf 39 liegt gegen die Schulter 36 an, und die Mutter liegt gegen die Kappe 37 an. Die Rohlinge 33 werden so gehalten, daß die Schlitzenden 21 so dicht als möglich geschlossen sind. Die Enden des Schraubenboizcns 38 weisen Aussparungen 41 und 42 auf. die die Montage des Domes 34 an einem nicht dargestellten Antrieb erleichtern, um den Dorn und den Stapel Ringrohlinge 33 zu drehen. Falls Molybdän das Metall ist, welches mittels eines Flammsprilzvcrfahrens aufgebracht werden soll, ist es vorteilhaft, dieses Metall einer Spritzpistole 46 in Form eines Drahtes zuzuführen.

Während jeder der Bcarbeitungsvorgänge, die in den F i g. 5 bis 9 dargestellt sind, werden der Stapel mit den Ringrohlingcn 33 und der Dorn 34 gedreht.

Wie F i g. 5 zeigt, greift nacheinander in die Ringrohlingc 33 ein Werkzeug 43 ein, welches zwei in axialem Abstand angeordnete Umfangsnutcn 44 in die Außenseite eines jeden Ringrohlings 33 einschneidet.

Als nächstes wird, wie F i g. 6 zeigt, eine Schicht 45 aus einem porösen, verschleißfesten Metall, wie beispielsweise aus Molybdän, durch ein Flammspritzverfahrcn, mittels der Spritzpistole 46 auf die Außenseite des St'ipcls der Ringe 33 aufgebracht, und zwar derart, daß alle Nuten 44 mit dem fluininaufgespi uzten Meiall gefüllt werden

Als nächstes wird, wie F i g. 7 zeigt, an der Außenseite des Stapels Rohlinge 33 der Überschuß des aufgespritzten Metalls mit einer Schleifscheibe 47 entfernt, und zwar derart, daß das poröse Metall lediglich in ikn Nuten 44 verbleibt, wo es Bänder 32 aus porösem, verschleißfestem Metall bildet. Dann wird, wie F i g. K zeigt, ein Schneidwerkzeug 49 an der

in Außenseile des Stapels der Ringe 33 verwendet, um die Kanten- oder Ecknuten31 herzustellen. Bei jedem Schneidvorgang mit dem Weikzcug49 weiden zwei K'iiueiinuten 31 gleichzeitig in zwei benachbarten Rohlingen 33 ausgebildet. Danach werden, wie Fig. ¹J zeigt, die äußeren Kanäle 26 mit einem Schneidwerkzeug 50 erzeugt.

Als nächstes wird, wie Fig. H) zeigt, ein Schneidrad 51. verwendet, um in jedem Rohling eine Reihe von Aussparungen 53 in der Basis des Kanals 26 zu

erzeugen. Diese Aussparungen 53 sind um den Ringrohling 33 herum im Austand voneinander angeordnet. Während diese Aussparungen 53 hergestellt werden, werden die Ringrohlinge 33 nicht gedreht.

Schließlich wird, wie Fig. 11 zeigt, ein Werkzeug 54 an der Innenseite eines jeden Rohlings verwendet, um den inneren Kanal 27 auszubilden. Durch diesen Arbeitsvorgang werden auch die Aussparungen 53 in Schlitze 28 umgewandelt, die den Kanal 26 mit dem Kanal 27 verbinden. Da mit dem Werkzeug 54 gegen die Innenseite eines jeden Rohlings 33 eingewirkt wird, wurde der Stapel vom Dorn 34 entfernt, ehe mit dem Werkzeug 54 gearbeitet wird. Das Schneiden des inneren Kanals 27 beendet die Arbeitsgänge, und aus dem Rohling 33 ist nunmehr der Ölabstreifri ig 20 geworden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren weiden alie Bcarbeitungsstufen zur Herstellung des Ölabslreifpiigs 20 mit Ausnahme des Ausschneidens der Nuten 44 durchgeführt, nachdem der in F i g. 6 dar-

4" gestellte Flammsprilzvorgang durchgeführt wurde. Dadurch ist es möglich, sehr schmale Nuten mit sehr schmalen Bändern oder Rippen aus flammgesprühteir, Metall zu füllen und das überschüssig aufgespritzte Metall zu entfernen, um sicherzustellen, daß das aufgespritzte Metall auf dem Ring 20 lediglich als schmale Bänder 32 verbleibt. Der in F i g. 7 dargestellte einfache Schritt, bei dem die Außenseilen der Rohlinge 33 mittels einer Schleifscheibe 47 bearbeitet werden, entfernt das überschüssige Metall und belaßt lediglich die Bänder 32. Wenn die in den F i g. 8 bis 11 dargestellten Bearbeitungsvorgänge ausgeführt werden, ehe das in Fig. 6 dargestellte Flammspritzvcrfahren durchgeführt wird, würde das ganze Verfahren dadurch erschwert, daß die Eck- oder Kantennuten 31, der äußere Kanal 26 und die Sciilitzc 28 abgedeckt werden müssen, damit sie nicht durch das aufgespritzte Metall verstopft werden, oder es wäre erforderlich, das aufgespritzte Metall aus den nicht abgedeckten Nuten, aus dem nicht abgedeckten Kanal und aus den nicht abgedeckten Schlitzen wieder -.u entfernen.

Wie F i g. 3 zeigt, sind sowohl die Stege 30 als auch die Bänder 32 aus porösem verschleißfestem Metall, welches durch ein Flammspritzvcrfahren aufgetragen wurde, wirksam, um vom Zylinder 25 das überschüssige öl abzustreifen. Während der Einhuifzeit liegt der Ring 20 im Zylinder 25 mil den weichen Umfangsstegen 30 an. die aus Gußeisen oder einem

anderen Eisenmetall bestehen. Wenn die Stege 30 etwas abgerieben sind, so liegen die Bänder 32 gegen den Zylinder an. Diese Bänder sind porös und enthalten Öl, um leicht im Zylinder 25 zu gleiten. Diese Bänder sind verschleißfest, und diese Bänder 32 können lange innerhalb der Zylinder 25 laufen, ohne daß irgendein Verschleiß auftritt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Herstellen eines geschlitzten, mit Umfangsnuten versehenen Ölabstreifrings, bei welchem Ringrohlinge auf einen Kern aufgespannt werden, wonach in diese Ringrohlinge Nuten eingeschnitten werden und Umfangsstcge entstehen. die Rohlinge mit einem verschleißfesten Metal besprüht und anschließend bis auf die Umfangs siege geschliffen werden, d a d u r c h g c k e η π ζ c i c Ii η e t. daß in jedem Ringrohling (33) ir axialem Abstand zwei schmale Nuten (44) eingeschnitten weiden, daß nach dem Besprühen unc dem Schleifen zwischen je zwei benachbarter Rohlingen Ringnuten (31) eingeschnitten werden daß dann zwischen den zwei gefüllten Nuten (44 jedes Rohlings ein Umfangskanal (26) eingesclmit ten wird, danach in der Basis dieses Umfang kanals (26) um den Umfang herum im Abstam voneinander Aussparungen (53) eingcschnittei werden und an der Innenseite eines jeden Roh lings ein Umfangskanal (27) eingeschnitten wird

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen