DE2045125A1

DE2045125A1 - Schelteldichtung fur Kreiskolbenmotor und Verfahren zum Herstellen derselben

Info

Publication number: DE2045125A1
Application number: DE19702045125
Authority: DE
Inventors: Nobuyasu Hiroshima Gomada (Japan) P
Original assignee: Toyo Kogyo Co Ltd , Yoshiwa Kogyo K K , Hiroshima (Japan)
Priority date: 1969-09-13
Filing date: 1970-09-11
Publication date: 1971-06-03
Also published as: FR2061346A5; US3658451A; GB1312997A

Description

OX3IO KOGYO COMPANY LIMIOiED, Hiroshima/Japan

und
YOSHIWA K®GYO EABÜSHIKI KAISHA, Hiroshima/Japan

Scheiteldichtung für Kreiskolbenmotor und Verfahren zum Herstellen derselben.

Die Erfindung "betrifft eine Scheitel dichtung aus Gußeisen für KreiRkolbenmotoren. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Scheiteldichtung, an deren Oberfläche durch eine geeignete Behandlung eine Hartgußschale ausgebildet worden ist, die einen hohen Zementitgehalt hat und mit der Innenwandung eines die Dichtung enthaltenden Gehäuses in Gleitberührung steht. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen der Dichtung.

Eine Scheiteldichtung eines Kreiskolbenmotors wird am Scheitel des Kreiskolbens angebracht und führt zusammen mit dem Kolben eine Planetenbewegung durch, wobei die Dichtung unter der kombinierten Wirkung der elastischen. Kraft von hinter der Scheiteldichtung angeordneten Federn, des Gasdruckes in dem Arbeitsraum und der durch den Umlauf des Kolbens erzeugten Fliehkraft gegen die Innenwandung des

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Gehäuses gedrückt wird. Wie vorstehend angegeben wurde, steht die sich bewegende Dichtung mit der Innenwandung des Gehäuses in dichter Gleitberührung. Eine für diesen Zweck bestimmte Scheiteldichtung muß daher ausgezeichnete mechanische Eigenschaften und eine hohe "Verschleißfestigkeit und Hitzebeständigkeit haben und darf auf der Innenwandung des Gehäuses nicht zu einem zu starken Verschleiß und nicht zu einem abnormalen, wellenförmigen Verschleiß in IOrm von sogenannten Rattermarken führen» Die Qualität der Scheiteldichtung hat somit einen starken Einfluß auf die Leistung und die Lebensdauer des Motors, so daß die Schei-P teldichtung zum Unterschied von den gewöhnlichen mechanischen Teilen nicht nur im Hinblick auf ihre Verschleißfestigkeit ausgewählt werden darf.

Die Erfinder haben umfangreiche Untersuchungen hinsichtlich der Materialien für Scheiteldichtungen angestellt und haben erkannt, daß die beste Scheiteldichtung, welche nicht zur Bildung von Rattermarken auf der Innenwandung des Gehäuses führt und welche die verschiedenen an eine Scheiteldichtung zu stellenden Forderungen erfüllt, dadurch erhalten werden kann, daß eine Dichtung aus Gußeisen hergestellt wird und durch eine geeignete Behandlung in ihrem mit fc der Lauffläche versehenen Oberteil eine Hartgußschale mit einem hohen Bementitgehalt erhält. Diese zementithaltige Hartgußschale besteht aus einem Zementit (Ie^O) enthaltenden LedeTourit oder einem Gemisch aus Ledeburit und. proeutekischem Zementit. Zur Herstellung von üblichen, gewöhnlichen mechanischen (Peilen ist ein Verfahren zum raschen Abkühlen von schmelzflüssigem Eisen während des Gusses mit Hilfe von Schreckplatten bekannt. Das so erhaltene Gußeisen besteht nur an bestimmten Teilen seiner Oberfläche aus Hartguß. Wenn man dieses Verfahren zur Herstellung von sehr kleinen und dünnen mechanischen Teilen, z.B. der erfindungsgemäßen Scheiteldichtungen verwendet, wird die ganze Masse des für die

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Herstellung der Teile verwendeten, schmelzflüssigen Eisens rasch abgekühlt, so daß die aus Gußeisen bestehenden Teile durchgehärtet sind und daher eine geringere Festigkeit haben. Es ist daher fast unmöglich, bei derartigen kleinen und dünnen mechanischen Teilen den gewünschten Hartguß nur an der Lauffläche zu bilden. Man kann eine Scheiteldichtung auch aus einem großen Gußeisenblock abschneiden, der eine· Hartgußschale besitzt. Unter einer Hartgußschale ist jedoch stets meliertes Gußeisen vorhanden, so daß es fast unmöglich ist, von irgend einem Teil des Blocks eine Scheiteldichtung abzuschneiden, die nur an der Lauffläche eine Hartgußschale hat. Aus diesen Gründen hat man es bisher für technisch unmöglich angesehen, eine aus Gußeisen bestehende Scheiteldichtung herzustellen, die nur an ihrer Lauffläche eine Hartgußschale besitzt und sind daher Scheiteldichtungen der erfindungsgemäßen Art bisher nicht vorgeschlagen worden.

Die auf diesen Überlegungen beruhende Erfindung schafft ein zum Herstellen einer Scheiteldichtung dienendes Verfahren, in dem zunächst aus Gußeisen ein langgestreckter Rohling hergestellt wird, dessen Breite ebenso groß oder etwas größer ist als die Breite der Scheiteldichtung, dann die obere Fläche des Rohlings mit einem Elektronenstrahl, einem Lichtbogen, Laserlicht oder einem Plasma beaufschlagt und dadurch rasch aufgeschmolzen wird, das schmelzflüssige Material durch die Abschreckwirkung des ungeschmolzenen Materials schnell abgekühlt wird, und.schließlich der Rohling mit oder ohne eine vorhergehende entspannende Wärmebehandlung nachbearbeitet wird, so daß eine Scheiteldichtung erhalten wird, die an der die Innenwandung des Gehäuses berührenden Lauffläche eine Hartgußschale mit einem hohen Zementitgehalt besitzt.

Die Erfindung schafft für einen Kreiskolbenmotor eine aus Gußeisen bestehende, langgestreckte Scheiteldichtung, die

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eine gerundete Lauffläche besitzt und in ihrem die Lauffläche aufweisenden oberen Teil eine Hartgußschale mit einem hohen Zementitanteil besitzt, wobei der untere Teil in einer Höhe von mindestens einem Drittel der Gesamthöhe der Dichtung hartgußfrei ist. Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Scheiteldichtung.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Scheiteldichtung besitzt an ihrer Lauffläche eine Zementit-Hartgußsehaie in einer Tiefe von mehreren Millimetern, ohne daß dadurch die mechanischen und physikalischen Eigenschaften des Guß.eisenkörpers im wesentlichen beeinträchtigt werden, und besitzt verschiedene, für eine Scheiteldichtung in einem Kreiskolbenmotor erwünschte Eigenschaften, z.B..eine hohe Verschleißfestigkeit. Ferner ist der Zementit der Hartgußschale auch in einer auf hoher Temperatur befindlichen Atmosphäre im Innern des Motors sehr beständig und die ausgezeichnete Schlagzähigkeit des die Dichtung bildenden Gußeisens verhindert eine Bildung von Rattermarken infolge von abnormalem Verschleiß. Infolgedessen behält die Dichtung ihre ursprünglichen Eigenschaften lange Zeit hindurch?, bei.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. In diesen zeigt:

Fig. 1 schaubildlich die Bestrahlung mit Elektronenstrahlen ,

Fig. 2 schaubildlich das Aussehen des Werkstücks in jedem Schritt eines Verfahrens zur Herstellung einer Scheiteldichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung,

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Fig. 3 in einem Kurvenbild den Härteverlauf unter der Lauffläche der vorstehend angegebenen Scheiteldichtung im Vergleich mit einem Produkt, das nach einem üblichen Hartguß-Verfahren hergestellt worden ist,

Fig. 4 und 5 zeigen in Mikrophotographien in 100-facher Vergrößerung das Gefüge der Hartgußschale bzw. des Übergangsbereichs der nach der ersten Ausführungsform hergestellten Seheiteldichtung,

Mg. 6 zeigt in einer Photographie in dreifacher Vergrößerung eine Stirnfläche einer Seheiteldichtung, die nach der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt worden ist,

Fig. 7 zeigt in einer Photographie äennZusttend der Laufflächen von Scheiteldichtungen, die nach dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung hergestellt worden waren, kurz nach dem Prüf lauf im Vergleich mit einer üblichen Seheiteldichtung aus Kohlenstoff.

Gemäß Figur 1 wird ein langgestreckter Rohling 1 aus Gußeisen hergestellt, dessen Breite b ebenso groß oder etwas größer ist als die Breite der gewünschten Scheiteldichtungen. Man kann den Rohling durch Verformen eines Gußkörpers, durch Abschneiden von einer Gußeisenplatte, einem Gußeisenblock oder dergleichen herstellen. In diesem Fall enthält die Breite b eine Zugabe für die Nachbearbeitung der Seite 2 dös Rohlings 1, während die Länge 1 der Länge einer oder mehrerer Scheiteldichtungen entspricht. Die Verwendung des Ausdruckes "lang-. gestreckt'* bedingt keine Einschränkung auf die Länge einer

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einzigen Scheiteldichtung. Man kann jedes Gußeisen verwenden, das für den Hartguß geeignet ist, z.B. gewöhnliches Gußeisen, Legierungsgußeisen, Kugelgraphitgußeisen, Tempergußeisen und andere Gußeisenarten. Gegebenenfalls kann das Gußeisen vorher durch eine geeignete Wärmebehandlung gereinigt werden.

Der Rohling 1 wird dann in einen Elektronenstrahl generator eingesetzt, der die obere Fläche 5 des Hohlings 1 in geeigneter Weise mit Elektronenstrahlen 3 bestrahlt werden, während sich der Rohling 1 mit der Geschwindigkeit Y in seiner Längsrichtung bewegt. Zum Bestrahlen des Rohlings mit den Elektronenstrahlen können diese ständig senkrecht zu der Längsrichtung des Rohlings 1 schwingen, so daß sie auf dem Rohling eine zickzackförmige Spur 4- beschreiben und das Material des Rohlings in einer Tiefe von mehreren Millimetern unter der Oberfläche 5 des Rohlings geschmolzen wird. Anstatt von Elektronenstrahlen kann man auch Lichtbogen, Laserlicht, Plasmen oder andere Mittel verwenden, die ein schnelles Schmelzen ermöglichen.

Dabei hat das umgeschmolzene Material 6 eine ähnliche Wirkung wie eine Schreckplatte und wird das geschmolzene Material 7 unter Bildung einer Hartgußschale abgeschreckt, die einen hohen Zementitgehalt hat. Durch geeignete Wahl der Geschwindigkeit des Rohlings und der Kennwerte des Elektronenstrahls kann man gewährleisten, daß die obere Fläche 5' des Rohlings bei ihrer Erstarrung infolge der Oberflächenspannung des schmelzflüssigen Gußeisens eine gerundete Form annimmt, die der gewünschten oberen Fläche der fertigen Scheiteldichtung stark angenähert ist. Man kann natürlich die obere Fläche 5 des Rohlings 1 auch vorher bearbeiten oder ihr auf andere Weise die gewünschte gerundete Form er.tell^n. Jedenfalls kann man eine obere Fläche 5' von gerundeter Form erhalten.

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Man kann ferner die Abschreekwirkung erhöhen, indem man für den Rohling 1 eine Höhe h wählt, die größer ist, als erforderlich. Außerdem kann man während des vorstehend beschriebenen Schmelzvorganges das ungeschmolzene Material auf geeignete Weise kühlen, z.B. durch Anbringen einer gut wärmeleitenden Schreckplatte, z.B. aus Kupfer, an der Seite 2 und der unteren Fläche 8 dieses Teils des Rohlings.

Auf diese Weise erhält man an der oberen Fläche eine stark zementithaltige Hartgußschale 9· Nach einem Spannungsfreiglühen oder ohne eine solche Behandlung wird der Rohling dann z.B. durch Schneiden oder Schleifen nachbearbeitet, wobei die gewünschte Scheiteldichtung entsteht. Da die obere Fläche bereits vorher eine gerundete Form erhalten hat, kann man die zum Fertigschleifen der oberen Fläche erforderliche Zeit stark verkürzen. Dies ist einer der wichtigen Vorteile des erfindungs gemäßen Verf ahrens sr

Figur 2 zeigt in Draufsicht den Rohling nach jedem Schritt der vorstehend beschriebenen Ausführungsform. Der zunächst hergestellte Rohling la wird in dem nächsten Schritt zu einem Halbfabrikat Ib verarbeitet, das an seiner oberen Fläche eine gerundete Hartgußschale 9 besitzt. Dieses Halbfabrikat Ib wird dann nachbearbeitet, wobei die fertige Scheiteldichtung Ic entsteht.

Vorstehend wurde eine einstückige ScheiteldiLchtung besprochen. Man kann jedoch in derselben Weise auch eine geteilte Scheiteldichtung herstellen, die von derselben Art ist wie die bekannten geteilten Scheiteldichtungen.

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- 8 Beispiel 1

Aus Kugelgraphit-Gußeisen (FOD 55 ~ japanische Industrienorm G 55°2) wurde gemäß Figur 2 ein langgestreckter Rohling la hergestellt,der im Querschnitt rechteckig war und eine Abmessung b = 6,5 mm, eine Abmessung h = 12 mm und eine Länge 1 - 70 mm hatte. Der hergestellte Rohling wurde in die Schweißkammer eines Elektronenstrahlschweißgeräts mit einer Ausgangsleistung von 1,25 ^w* eingebracht und unter folgenden Bedingungen mit Elektronenstrahlen beaufschlagt:

Vakuum	-4 5 x 10 Torr
Be sohleuni gungs spannung	25 x kV
Strahlstromstärke	22 mA
Elektromagnetische Linse, Stromstärke	58 mA
Geschwindigkeit des Rohlings	32 mm/min.
Strahlamplitude	6,5 nun
Strahlschwingungsperiode	2 see.

Durch die Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl wird die obere Fläche des Rohlings bei einer Temperatur von etwa I5OO 0 sofort aufgeschmolzen. Innerhalb von mehreren Sekunden nach der Bestrahlung erstarrt das geschmolzene Material infolge der Abschreckwirkung des ungeschmolzenen Materials unter Bildung einer Hartgußschale.

Nach der Behandlung mit dem Elektronenstrahl hatte die obere Fläche des Halbfabrikats Ib gemäß Figur 2 eine gerundete Form, die der Form der Lauffläche der fertigen Scheiteldichtung stark angenähert war, so daß das Fertigschleifen der oberen Fläche nur sehr wenig Zeit erforderte.

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Auf diese Weise wurde eine Scheiteldichtung"Ic mit Abmessungen von 6 χ IO χ 60 nun erhalten, die an ihrer Lauffläche eine Hartgußschale 9 mit einem hohen Zementitgehalt "besaß. G^maß Figur 6 hatte die Stirnfläche der fertigen Scheiteldichtung eine deutlich sichtbare Hartgußschale 9 (Figur 2), die gemäß Figur 4- ein äußerst kompaktes Hartguß ge füge mit der Vickershärte 780 besaß. Figur 5 zeigt in einer Photographie das Gefüge im Übergangsbereich, Man erkennt aus der Figur 5 den Gefügeunterschied"zwischen der Hartguß schale und dem Grundwerkstoff der Scheiteldiehtung.-Der Härteverlauf unter der Lauffläche der so erhaltenen Scheiteldichtung ist in Figur 3 durch die Kurve 10 dargestellt. Zum Unterschied von einem nach einem üblichen Schreckgußverfahren hergestellten Vergleichsprodukt mit der Härteverlauf skurve 11 sind in der erfindungsgemäßen Scheiteldichtung die Eigenschaften des Grundwerkstoffs nicht beeinträchtigt.

Die nach dem üblichen Verfahren hergestellte Scheiteldichtung hat an der Lauffläche die Yickershärte 660. Die Härte nimmt jedoch proportional mit dem Abstand von der Lauffläche ab. An der unteren Fläche ist immer noch eine Vickershärte über 4-50 vorhanden. Das heißt, daß die »Scheiteldichtung durchgehärtet ist und eine für den praktischen Gebrauch zu niedrige mechanische Festigkeit hat. Dagegen hat die Scheiteldichtung nach dem Beispiel 1 der Erfindung an der Lauffläche und bis zu einer Tiefe von etwa 2 mm unter der Lauffläche eine hohe Vickershärte über 750 mm und nimmt die Härte in einer Tiefe von etwa 2-5 mm unter der Gleitfläche bis zur Härte des Grundwerkstoffes (Vickershärte 250) stark ab. Danach bleibt die Härte bis zur unteren Fläche wieder im wesentlichen konstant. Infolgedessen hat die erfindungsgemäße Scheiteldichtung an ihrer Fläche selbst nach einem Verschleiß . stets eine hohe Härte, und sind die Eigenschaften des Grundwerkstoffs in der unteren Hälfte der Scheiteldichtung in keiner Weise beeinträchtigt, so daß die mechanische

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- ίο -

Festigkeit für die praktische Verwendung genügt. Erfindungsgemäß genügt für die praktische Verwendung eine Tickershärte über 55O an der Lauffläche. Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn diese Härte über 700 beträgt. Ferner behält die Scheiteldichtung mindestens in einem !Drittel ihrer Höhe unverändert eine Vickersharte unter 400.

Bei einer Bestrahlung unter den vorstehend angegebenen Bedingungen kann bei einer Verringerung der StrahlStromstärke auch die Geschwindigkeit des Rohlings herabgesetzt werden und kann bei einer Herabsetzung der Geschwindigkeit des Rohlings auch die Frequenz der Strahlschwingung herabgesetzt werden. Die Schwingungsamplitude des Elektronenstrahls wird in Abhängigkeit von der Breite der gewünschten Scheiteldichtung gewählt und ist zweckmäßig annähernd ebenso groß oder etwas kleiner als diese Breite. Die Bedingungen der Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl sind stark von der Größe der gewünschten Scheiteldichtung abhängig. Vorzugsweise werden folgende Bedingungen angewendet:

Vakuum 1 χ 10"⁴ - 5 χ 10~² Torr

Strahlstromstärke I5 - \60mA Geschwindigkeit des

Rohlings 25 - 75 mm/min

Schwingungsperiode des

Strahls 0,5 - 3,5 see

Beispiel 2

.Ähnliche Schritte wie im Beispiel 1 wurden unter den dort angegebenen Bedingungen durchgeführt, wobei jedoch gewöhnliches Gußeisen (FO 25 = japanische Industrienorirß©55ol) verwendet wurde. Man erhielt eine Scheiteldichtung, welche dieselbe Größe und Form hatte wie das Produkt des vorhergehenden Beispiels. Die Hartgußschale hatte eine Vickershärte von 720.

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- li -

Beispiel 3 '

Zur Herstellung einer Scheite!dichtung wurde aus einem als Legierüngsgußeisen "bekannten Gußeisen mit Nadelgefüge (aeicular cast iron) und der Zusammensetzung 3,7% G, 2,3% Si, 0,35% !'In, 0,5% Or, 1,0% Ni, 1,5% Mo, 0,9% Ou, Rest Ie und Begleitelemente, wie P, S und dergleichen, ein Rohling la hergestellt. Dieser hatte dieseihe Große und Form wie im Beispiel 1 und wurde unter den dort angegebenen Bedingungen elektronenbestrahlt. Der Eohling hatte vor der Besprafhlung die Tickershärte 370 und nach der Bestrahlung eine Hartgußschale mit der Viekershärte 900. Der "bestrahlte Rohling wurde etwa zwei Stunden lang, einer entspannenden Wärmebehandlung unterworfen, wobei die Vickershärte der Hartgußschale von 900 auf 750 abnahm, während sie im unteren T^iI den ursprünglichen Wert von 370 beibehielt. Danach wurde durch JFertigbearbeitung des Rohlings die gewünschte Scheiteldichtung hergestellt. Durch eine entspannende Warme-, z.B. Anlaßbehandlung des Rohlings kann man ·.' ■ einen Bruch der Hartguß schale bei der Nachbearbeitung und eine Veränderung der Härte der Hartgußschale unter der Wirkung der Temperatur in einem mit der Scheiteidichtung versehenen Motor verhindern.

Drei nach Beispiel 1 hergestellte Scheiteldichtungen wurden an dem vorderen Kolben eines bekannten NSTJ-Wankel-Kreiskolbenmotors mit zwei und drei Trochoiden und einem Kolbensystem von-4-91 cm χ 2 angebracht. An dem hinteren Kolben desselben Motors wurden drei bekannte Scheiteldichtungen angebracht, die durch Imprägnieren von Körpern aus gesintertem Kohlenstoff mit lluminium hergestellt worden waren. In derselben Weise wurden an den Kolben von zwei weiteren Motoren der vorstehend angegebenen Art je drei nach den Beispielen 2 bzw. 3 hergestellte Scheiteldichtungen und drei der vorstehend

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■beschriebenen, bekannten Scheiteldichtungen angebracht. Diese drei Kreiskolbenmotoren wurden im Prüfstand 300 Stunden lang kontinuierlich bei 6000 U/min unter Yollast (95 PS) geprüft. Dieser Prüflauf entspricht einer Fahrstrecke von etwa 50 000 km. Im Betrieb trat keine Störung auf. Beim Überholen der Motoren nach dem Prüflauf zeigten.weder das hartverchromte Gehäuse noch die erfindungsgemäßen Scheiteldichtungen einen abnormen Verschleiß und erwiesen sich diese Teile als völlig einwandfrei. Der nach dem Prüflauf vorhandene Zustand der Laufflächen der Scheiteldichtungen gemäß den Beispielen 1 und 2 und der bekannten Scheiteldichtungen geht aus der Figur 7 hervor, wo diese Dichtungen mit den Bezugsziffern 12 - 14- bezeichnet sind. Die nachstehende Tabelle 1 gibt die Yerschleißwerte an, die an den Scheiteldichtungen und den Gehäusen nach dem Prüflauf festgestellt wurden.

Die der-vorstehend angegebenen Prüfung unterworfenen Scheiteldichtung gemäß den Beispielen .1, 2 und 3 wurden in einen weiteren Motor derselben Art eingebaut und einer weiteren 100-Stunden-Prüfung unterworfen, bei der die Drehzahl des Motors verändert wurde. Es wurden keine abnormalen Ergebnisse festgestellt. Die Prüfung ergab die Eignung der Dichtungen für die praktische Verwendung.

Tabelle 1

Motor

Nr. Scheiteldichtung Maximaler

Verschleiß im Gehäuse, um

Art Verschleißgeschwindigkeit um/h

Lauffläche Stirnfläche

1 Beispiel 1 0,5

2 bek.Art 1,8

3 Beispiel 2 0,7

4 bek.Art 1,8

5 Beispiel 3 0,3

6 bek.Art 1,8

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0,01	8
0,06	6
0,OtL	8
0,08	7
0,01	8
0,08	7

Wie aus der Figur 7 und der Tabelle 1 hervorgeht, hatten die erfindungsgemäß entsprechend den Beispielen 1, 2 und 3 hergestellten Scheiteldichtungen eine viel höhere 'Verschleißfestigkeit als die üblichen Scheiteldichtungen aus Kohlenstoff und zeigten auch die mil; den erfindungsgemäßen Scheiteldichtungen zusammenwirkenden Gehäuse einen geringeren Verschleiß« Ferner wurde bestätigt, daß die erfindungsgemäßen Scheiteldichtungen einen besseren gasdichteren Abschluß gewährleisten, weil die Stirnflächen einem geringeren Verschleiß ausgesetzt sind als die üblichen Kohlenstoffdichtungen oder Dichtungen aus speziellen Gußeisenarten. Aus der !Tabelle geht ferner hervor, daß die aus "dem'Gußeisen mit Nadelgefüge hergestellte Scheiteldichtung ein besseres Verhalten zeigt, wahrscheinlich, weil dieses Gußeisen eine höhere .Verschleißfestigkeit und Schlagzähigkeit besitzt.

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Wie vorstehend angegeben wurde, "besteht das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Scheiteldichtungen für Kreiskorbenmotoren im wesentlichen darin, daß ein langgestreckter Hohling aus Gußeisen in einer Breite hergestellt wird, die ebenso groß oder etwas größer ist als die Breite der fertigen Scheiteldichtung, die obere Fläche des Rohlings durch die Einwirkung von Elektronenstrahlen oder anderer geeigneter Mittel schnell! aufgeschmolzen und das geschmolzene Material durch die Abschreckwirkung des ungeschmolzenen Materials schnell abgekühlt wird, und schließlich nach einer entspannend wirkenden Wärmebehandlung oder ohne eine sol-

P ehe Behandlung der Hohling nachbearbeitet wird, so daß eine Scheiteldichtung erhalten wird, die an ihrer mit der Innenfläche des Gehäuses in Gleitberührung stehenden Lauffläche eine Hartgußschale besitzt. Erfindungsgemäß wird daher an dem den Grundwerkstoff bildenden Gußeisen eine große Menge Zementit gebildet, ohne daß die Eigenschaften des Grundwerkstoffs beeinträchtigt werden, so daß eine Dichtung erhalten wird, in der die Eigenschaften beider Materialien kombiniert sind und die daher ausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich der Festigkeit, der Verschleißfestigkeit, der Hitzebeständigkeit usw. hat, wie sie für die praktische Verwendung erforderlich sind, ferner eine hohe Qualitätsbe-

fe ständigkeit. Die erfindungsge mäße Scheiteldichtung wird am besten in einem verchromten Gehäuse verwendet. Eine Hartgußschale der angegebenen Art ist gewöhnlich so hart, daß sie nur schwer zerspant, z.B. geschliffen werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht jedoch ein Fertigschleifen oder eine sonstige Fertigbearbeitung in stehr kurzer Zeit),' weil die obere Fläche des Rohlings nach dem Aufschmelzen in ihrer Form der Fertigform der lauffläche der fertigen Scheiteldichtung sehr stark angenähert ist. Infolgedessen und infolge der geringen Materialkosten des Rohlings sind die Herstellungskosten der Scheiteldichtungen gering. Die Erfindung kann daher in der Industrie mit großem Vorteil angewendet werden.

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Claims

P ate η t an s ρ r ü c h e

1 .J Scheiteldichtung für Kreiskolbenmotoren, dadurch, gekennzeichnet, daß sie vollständig aus Gußeisen "besteht, eine langgestreckte 3?orm hat, eine gerundete Lauffläche besitzt und in ihrem mit der Lauffläche versehenen, oberen Teil aus Hartguß mit hohem Zementitgehalt besteht, während der mindestens ein Drittel der Höhe der Dichtung ausmachende, untere Teil hartgußfrei ist. .
2. Scheiteldichtung nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gußeisen ein KädeIgefüge hat.
3. Scheiteldichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Hartguß bestehende, obere Teil mindestens die Vickershärte 55Ο und der hartgußfreie, untere Teil höchstens die Vickershärte 400 hat.
4. Verfahren zum Herstellen einer Scheiteldichtung aus Gußeisen für einen Kreiskolbenmotor, wobei die Dichtung eine gerundete Lauffläche hat und der mit der Lauffläche versehene, obere· Teil aus Hartguß besteht, dadurch gekennzeichnet, daß ein langgestreckter Rohling aus Gußeisen mit einer Breite hergestellt wird, die ebenso groß oder etwas größer ist als die Breite der herzustellenden Scheiteldichtung, im Schnellschmelzverfahren nur der obere Teil des Eohlings einschließlich der oberen Fläche desselben schnell aufgeschmolzen wird, durch die Abschreckwirkung des ungeschmolzenen, unteren Teils des Eohlings der geschmolzene obere Teil schnell abgekühlt und zum Erstarren gebracht wird, und dann durch spangebende Bearbeitung des wärmebehandelten Eohlings die Scheiteldichtung in der gewünschten Porm und Größe erhalten wird.

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5- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der wärmebehandelte Rohling vor seiner spangehenden Bearbeitung einer entspannenden Wärmebehandlung unterworfen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt hergestellt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4-, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum schnellen Aufschmelzen des oberen Teils des Rohlings dieser in seiner Längsrichtung bewegt und an seiner oberen Fläche mit Elektronenstrahlen bestrahlt wird, die mit einer konstanten Amplitude senkrecht zur Bewegungsrichtung des Rohlings schwingen.

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