DE2155998B2

DE2155998B2 - Montagebuchse zum Einführen eines mit Kolbenringen bestickten Kolbens in eine Zylinderbohrung

Info

Publication number: DE2155998B2
Application number: DE2155998A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Sealed Power Corp
Current assignee: SPX Corp
Priority date: 1970-11-12
Filing date: 1971-11-11
Publication date: 1974-07-25
Also published as: AU458228B2; US3707027A; AU3367971A; ES174171U; FR2114565A5; ZA715758B; SE392057B; GB1348568A; ES174171Y; IT939431B; CA964848A; DE2155998C3; DE2155998A1

Description

3. Montagebuchse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung (72) in der Kunststoffhülle (76) mittels Klebstoffs befestigt ist.

4. Montagebuchse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung (72) einen geraden Kegelwinkei im Bereich von etwa 2Vs bis 4Va Grad aufweist, wobei der kleinere Innendurch-

Die Erfindung betrifft eine Montagebuchse zum Einführen eines Kolbens mit radial zusammen-

VU1.U.1, gwitn ιλ.ι,,ιιι, «iUMuu.u,.,.,, . wo ν., ν,.ν,... drückbaren Kolbenringen in cine Zylinderbohrung Stahl und die Kunststoffhülle (76) aus elasto- 35 mit einem an beiden Seiten offenen, ein Einführungsmerem Urethan bestehen. und ein Auslaßende aufweisenden Ringkörper, des

sen Einführungsende das Ende eines Kolbens gleitend äufnimmf und dessen Auslaßende eine Lippe aufweist, die sich radial in die Zylinderbohrung einsetzen läßt, wobei der Ringkörper eine im wesentlichen kegelstumpfförmige innere Oberfläche aufweist, die sich zum Auslaßende hin verjüngt.

Bei einer bekannten Montagebuchse dieser Art ist

-r ,2VJ₁UU uui.^.cL, ..v,i,w V.W .X.V....V..V, ......v... ^₁₁ die Handhabung infolge ihres Gewichts recht kom-

messer der Auskleidung am Auslaßende des 45 pliziert, und auch die Lebensdauer ist begrenzt, da Ringkörpers (70) liegt und etwa 0,076 mm klei- ihr Auslaßende gegen Beschädigungen beispielsner als der Nenndurchmesser der Zylinderboh- weise durch Herabfallen auf den Fußboden nicht rung bis ungefähr 0,127 mm größer als der Nenn- geschützt ist. Da außerdem bei der bekannten Mondurchmesser der Zylinderbohrung ist. tagebuchse die Auslaßkante scharf ist, besteht prak-

5. Montagebuchse nach Anspruch 1, dadurch 50 tisch eine Beschädigungsmöglichkeit der Auslaßgekennzeichnet, daß die Lippe einen kegel- kante durch jede Einwirkung. Beschädigungen am stumpfförmigen und sich vom Auslaßende zum Auslaßende der Montagebuchse wirken sich abet Einlaßende hin erweiternden Bereich der Kunst- besonders nachteilig aus, da an dieser Stelle die Kolstoffhülle (76) aufweist, um die Montagebuchse benringe blockiert und beschädigt werden können. (70) in eine Abschrägung der eingangsseitigen 55 Hinzu kommt, daß die bekannte aus Stahl oder Guß-Kante der Zylinderbohrung zu führen, sowie eine eisen hergestellte Montagebuchse besonders wegen äußere Schulter (82) an der Kunststoffhülle, der erforderlichen Bearbeitung relativ teuer ist.
deren Außendurchmesser größer ist als der der Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abschrägung, um durch Anlage an der Um- Montagebuchse der angegebenen Bauart zu schaffen, gebung der Abschrägung das Einsetzen der 60 die besonders leicht ist, eine geringe Anfälligkeit Kunststoffhülle in die Zylinderbohrung zu be- gegen Beschädigungen und damit eine größere Legrenzen. bensdauer aufweist und ein schonendes Einführen

6. Montagebuchse nach Anspruch 1, dadurch der Kolben nebst Kolbenringen in den Zylinder ergekennzeichnet, daß die Lippe einen Teil des möglicht. Außerdem wird angestrebt, die Herstel-Kunststoffmantels aufweist, welcher der abge- 65 lungskosten zu senken.

schrägten Kante am Kolbenempfangsende der Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

Zylinderbohrung angepaßt ist, um die axiale löst, daß der Ringkörper aus einer äußeren Kunst-Einführung des Eintrittsendes des Ringkörpers sloffhülle und einer inneren Auskleidung aus Metall-

blech besteht, deren radiale Dicke erheblich geringer sehen Hülse 76 einzusetzende Einsatz wird aus als die der Kunststoffhülle ist, daß sich die kegel- einem zähen, verschleißfesten Metall vorzugsweise stumpfförmige innere Oberfläche der Auskleidung einem harten rostfreien Austenitstahlblech herge-•,om Einführungsende bis zum Auslaßende erstreckt, stellt, welches eine Dicke von etwa 0,02 bis 0,03 daß zumindest der größere Teil der axialen Er- 5 oder 0,51 bis 0,76 mm aufweisen kann. Das Stahlstreckung der Auskleidung mit der Kinststoffhülle blech wird entsprechend zugeschnitten und um einen in Anlage fest verbunden ist, daß 'ie Auskleidung Kern gewickelt, dessen Außenumfang dem koniam Auslaßende mit der Kunststoffhülle abschließt sehen Innenumfang der plastischen Hülle 76 entodcr axial von dieser etwas vorsteht, und daß die spricht. Das roh auf den Kern aufgewickelte Ein-Kunststoffhülle im Lippenbereich einen Rand auf- io satzblech wird dann sandgestrahlt, wobei es auf die weist, dessen radialer Durchmesser erheblich größer endgültige Gestalt zubereitet wird und eine aufist, als der entsprechende Durchmesser der Aus- gerauhte Oberfläche erhellt. Nach der Abnahme vom kleidung. K_{em w}j_rcj der Einsatz 72 auf der Außenseite mit

Vorteilhafte Ausstattungen der Erfindung sind mit einer Schicht eines geeigneten Klebstoffes, vorzugs-

den Unteransprüchen gekennzeichnet. i₅ weise aus Polyurethan oder Epoxy-Harz, versehen

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Montage- und in den Hohlraum der Umhüllung hineingeschobuchse liegen darin, daß sie infolge ihres niedrigen ben, so daß es die in F i g. 1 gezeigte Lage einGewichts sehr einfach zu handhaben ist und daß ihre nimmt. Es kann auch zweckmäßig sein, beide Kon-Lebensdauer durch die Kunststoffbeschichtung, taktflächen, d.h., den Außenumfang des Einsatzweiche Stöße auffängt, erheblich verlängert wird. 20 Stückes und die Innenoberfläche der Umhüllung mit Die konische Innenfläche erstreckt sich vom Einfüh- Klebstoff zu versehen. Ein schmales Auslaßende 78 rungs- bis zum Auslaßende, so daß die Durchmesser- des Einsatzes 72, dessen Umfangswand nun mit der verringerung der entspannten Kolbenringe sehr scho- Umhüllung fest verbunden ist, ragt nach dem Einncnd erfolgt. Da für die Montagebuchse nur noch setzen um einen bestimmten Betrag D (Fig. 2) aus sehr wenig Metall verwendet wird und keinerlei 25 der Umhüllung heraus. Das Auslaßende 78 der Oberflächenbearbeitung der Innenfläche mehr not- Buchse 70 wird dann auf einer Drehbank durch Abwendig ist, weil die Auskleidung aus einem gewalzten drehen genau ausgerichtet, so daß es zur Achse 80 Metallband hergestellt sein kann, kann die erfin- der Buchse 70 genau in einer senkrechten Ebene dungsgemäße Montagebuchse relativ billig hergestellt liegt und über die Ebene 82 der Ummantelung 76 weiden. 30 vorsteht, wie aus F i g. 2 zu sehen ist. Das axial vor-

Die Erfindung ist nachfolgend mit einem Aus- stehende Auslaßende bildet einen Zylinder mit einer

führungsbeispiel an Hand der Zeichnung beschrie- Höhe von ungefähr 0,76 bis 2,54 mm.

ben: es zeigt Die Montagebuchse 70 kann auch durch Massen-

F i g. 1 einen vertikalen Schnitt der Montage- produktion hergestellt werden. Der Stahleinsatz 72

buchse, 35 wird in diesem Fall aus einem nahtlosen Rohr mit-

F i g. 2 eine Vergrößerung des eingekreisten Teils tels einer Presse und eines konischen Stempels ge-

der F i g. 1, bildet. Der konische Einsatz 72 erhält dabei die vor-

F i g. 3 einen vertikalen Schnitt der Montage- gesehene Hohlfcrm und wird mit einer Kunststoffbuchse auf einer Zylinderbohrung, umhüllung 76 oder 76' umgössen.

F i g. 4 eine Vergrößerung des eingekreisten Teils 40 Der Öffnungswinkel C des in F i g. 1 gezeigten

der Fig. 3, Einsatzes 72 liegt vorzugsweise im Bereich von 2,5

Fig. 5 den vertikalen Teilschnitt eines weiteren bis 4,5 Grad, während die axiale Gesamtlänge B der

Ausführungsbeispiels der Montagebuchse, Buchse 76 ungefähr 76 bis 100 mm beträgt. Der

F i g. 6 eine Vergrößerung des eingekreisten Teils Innendurchmesser A des Einsatzes 72 am Austrilts-

der Fig. 5, 45 ende 78 ist um ungefähr 0,07 bis 0,12 mm größer

F i g. 7 eine Modifizierung des Teils der F i g. 6. als der Durchmesser der Bohrung des Zylinders.

F i g. 1 zeigt eine Montagebuchse 70 mit einem Das obere Ende 84 der Buchse 76 ist mit einer Umzusammengesetzten Metall-Kunststoff-Körper, der fangshülle 86 versehen, welche über den oberen aus dem Metalleinsatz 72 und einer äußeren Kunst- Breitenrand des Einsatzes 72 reicht und dazu dient, stoifhülle 76 besteht, welche einstückig gespritzt 50 den letzteren gegen eine axiale Bewegung innerhalb sein kann. Sie stellt einen zylindrischen Körper dar. der Buchse 76 zu verriegeln. Die radiale Durchder an seinen beiden Enden 78 und 84 uffen ist. Die schnittsdicke der Buchse oder Umhüllung 76 ist um Innenwand bzw. der Metalleinsatz 72 ist im wesent- ein Vielfaches größer als die des Einsatzes 72, so liehen konisch ausgebildet und erstreckt sich vom daß sie eine Verstärkung gegen die Ausdehnungs-Einführungsende 84 bis zum Auslaßende 78. Der 55 beanspruchungen des Einsatzes 72 bildet, auf den Innendurchmesser des Einsatzes 72 am Auslaßende die Kolbenringe einwirken, wenn diese axial durch 78 entspricht dem Durchmesser einer gegebenen Zy- den Einsatz mit dem Kolben hindurch bewegt werlinderbohrung derart, daß die Kolbenringe frei emp- den. Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, kann der äußere fangen werden, wenn diese mit einem Kolben in Umfang 90 der Buchse 76 geriffelt sein und kreisihrem expandierten Zustand in die Buchse eingesetzt 60 förmige Keilkerben 92 mit einem Winkel E von beiwerden. Durch die Verjüngung des Einsatzes 72 auf spielsweise 60 bis 90 Grad aufweisen, die ein besden Auslaß 78 zu werden die Kolbenringe beim Ein- seres Halten der Buchse 70 mit der Hand ermögschieben in die Montagebuchse auf den Außer.durch- liehen,
messer des Kolbens zusammengedrückt. Bei der Benutzung wird, wie aus Fig. 3 und 4

Nach einem Herstellungsverfahren wird zuerst 65 ersichtlich, die Buchse 70 auf den Motorblock auf-

die äußere plastische Hülle 76 aus Polyurethan ein- gesetzt. Dabei liegt die ebene Endoberfläche 82 der

stückig gegossen und auf einer Drehbank cntspre- Buchse 76 auf der Randfläche 58 der Zylinderboh-

chend abgedreht. Der in den Hohlraum der plasti- rung des Motorblocks 54 auf, und das vorstehende

Ende 78 des Einsatzes 72 ragt aus der Fläche 58 vor und steht in Kontakt mit der Schrägfläche oder Fase 56 der Zylinderbohrung 52. Auf diese Weise wird die Übergangszone zwischen dem Rand 78 und der Verbindungszone 94 der Schrägkante 56 der Zylinderbohrung 52 auf ein Minimum reduziert und der radiale Ausdehnungsraum eingeschränkt, in welchen der Ring eingreifen könnte, wenn er das untere Ende 78 des Einsatzes 72 auf seinem Weg in die Bohrung 52 verläßt. Das Herausspringen der Ringe aus den Kolbennuten wird auf diese Weise sicher verhindert.

Mit F i g. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer aus Metall und Kunststoff zusammengesetzten Buchse 100 dargestellt die in ähnlicher Weise wie die Buchse 70 hergestellt ist. Der metallische Einsatz 72 entspricht dem der Buchse 70. Der äußere Kunststoffmantel 76' der Buchse 100 entspricht dem Mantel 76, mit Ausnahme der Gestaltung seiner Oberfläche. Die äußere Oberfläche des Mantels 76' hat bei 102 und 104 einen kleineren Durchmesser, so daß ein schmaler Steg 106 und ein breiterer Steg 108 geschaffen wird, welche das manuelle Eingreifen der Buchse erleichtern. Die Stege 106 und 108 können mit Rifflungen der in F i g. 2 dargestellten Art versehen sein. Zusätzlich ist das untere Ende des Mantels 76', wie aus Fig. 6 zu ersehen, abgedreht, um eine Eintrittslippe zu schaffen. Das untere Ende des Mantels 76' weist deshalb eine schmale kreisförmige ebene Oberfläche 110 auf, über welche das Ende 78 des Einsatzes hervorragt, und ist mit einer kegelstumpfförmigen Oberfläche 112 und einer radialen Oberfläche 114 versehen. Die Oberfläche 112 erstreckt sich von der Oberfläche 110 nach oben und öffnet sich nach außen mit einem Winkel von ungefähr 30 Grad zur Buchsenachse 100. Die radiale Oberfläche 114 erstreckt sich zwischen der Fläche 112 und der äußeren, zylindrischen Oberfläche 104 des Mantels 76'. Die Oberfläche 114 ist mit einem axialen Abstand von etwa 4,76 mm vom Ende 78 des Einsatzes 72 entfernt.

Nach einer Modifikation, wie sie mit F i g. 7 dargestellt ist, kann das lippenförmige Ende der Buchse 100' so ausgebildet sein, daß die Oberfläche 110' mit dem unteren Ende 78 des Einsatzes 72 fluchtet. Auf diese Weise arbeitet eine Kunststoffoberfläche mit der Schrägfläche 56 zusammen, so daß diese und das Ende 78 des Einsatzes 72 weniger zerkratzt werden.

Die nachfolgend angeführte Tafel enthält die Abmessungen von Monlagebuchsen für Zylinderbohrungen mit einem Durchmesser von 95.25 bis 106,172 mm.

In der Tafel sind in der Spalte A die Zylinderbohrung, in der Spalte B der Durchmesser der Kreisfläche 112, 112' an der Außenkante 114, 114', ir der Spalte C der Innendurchmesser des Einsatzes 72 am Einfühzungsende 84 und in der Spalte D die Außendurchmesser 90 der Umhüllung 76 angeführt

A „₀ (mm) 0,127 0,0762	B (mm)	C (mm)	D (mm)
95.25	100,76	101,60	104,65
25 98,425	103,93	104,78	107,82
99,314	106,09	105,66	108,71
101,60	107,11	107,95	110,99
1C2,87	108,38	109.22	112,27
103,17	108,69	109,98	113,03
103,99	109,73	110,34	113,39
104,90	110,41	111,25	114,30
35 106.35	111,86	112,70	115,75
107,95	113.46	114,30	117,35
109,22	114,73	115,57	118,62
109,73	115.24	116,08	119,13
⁴⁰ 110,24	115,75	j 16,59	119,63
110,74	116,26	117.09	120,14

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Montagebuchs:« zum Einführen eines Kolbens mit radial zusammendrückbaren Kolbenringen in eine Zylinderbohrung mit einem an beiden Seiten offenen, ein Einführungs- und ein Auslaßende aufweisenden Ringkörper, dessen Einführungsende das Ende eines Kolbens gleitend aufnimmt und dessen Auslaßende eine Lippe aufweist, die sich axial in die Zylinderbohrung einsetzen läßt, wobei der Ringköirper eine im wesentlichen kegelstumpfförmige innere Oberfläche aufweist, die sich zum Auslaßende hin verjüngt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (70) aus einer äußeren Kunststoffhülle (76) und einer inneren Auskleidung (72) aus Metallblech besteht, deren radiale Dicke erheblich geringer als die der Kunststoffhülle ist, daß sich die kegelstumpfförmige innere Oberfläche der Auskleidung vom Einführungsende bis zum Auslaßende erstreckt, daß zumindest der größere Teil der axialen Erstreckung der Auskleidung mit der Kunststoffhülle in Anlage fest verbunden ist, daß die Auskleidung am Auslaßende (78) mit der Kunststoffhülle abschließt oder axial von dieser etwas vorsteht und daß die Kunstsioffhülle im Lippenbereich einen Rand aufweist, dessen radialer Durchmesser erheblich größer ist als der entsprechende Durchmesser der Auskleidung.

2. Montagebuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung (72) aus vollem, gehärtetem, austenitischem, rostfreiem

(70) zu begrenzen und das Eintrittsende des Einsatzes in einer Stellung anzuordnen, die axial zwischen tier Schnittlinie der Abschrägung mit der Zylinderbohrung und der Schnittlinie der abgeschrägten Kante mit der flachen Randoberfläche liegt, die die Abschrägung umgibt und senkrecht auf der Zylinderbohrungsachse steht.

7 Montagebuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippe eine flache, axiale Endoberfläche (82) der Kunststoffhülle (76) aufweist die sich vom engeren Ende der Auskleidune (72) radial nach außen erstreckt, sowie einen axialen Vorsprung (78,110'), der sich axial geringfügig über die Endoberfläche hinaus erstreckt. , „ . _,

8 Montagebuchse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Vorsprung (78) allein aus dem Rand des engeren Endes der Auskleidung (72) besteht.

9. Montagebuchse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Vorsprung zusätzlich aus einem Endbereich (HO') der Kunststoffhülle (76) besteht, die den Rand (78) des engeren Endes der Auskleidung (72) umgibt und eine Außenfläche aufweist, die zum Auslaßende des Ringkörpers (70) hin konvergiert.