DE2218312A1

DE2218312A1 - Verfahren zur Herstellung eines Öldichtungsringes für eine Rotationskolbenmaschine

Info

Publication number: DE2218312A1
Application number: DE19722218312
Authority: DE
Inventors: Michael T. Bayonne N.J. Gavrun (V.StA.)
Original assignee: Curtiss-Wright Corp., Wood-Ridge, N.J. (V.StA.)
Priority date: 1971-04-26
Filing date: 1972-04-15
Publication date: 1972-12-07
Also published as: US3670383A

Description

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CURTISS-WRIGHT CCIiPORATION, Wood-Ridge, N.J., ü. S. A.

Verfahren zur Herstellung eines Oldichtungsringes für &ln<&

Bei Rotationskolbenmaschinen, insbesondere -Brennkraftmaschinen in Trochoidenbauart, sind radial innerhalb der
axialen Gasdichtungen in den Seitenwänden des Kolbens Öldichtungen angeordnet, um das Übertreten von Kühl- oder
Schmiermittel aus dem Inneren des Kolbens in die Arbeitskamraern zu verhindern. Diese Öldichtungsringe sind normalerweise aus Gußeisen und auf Grund ihres relativ großen Durchmessers verhältnismäßig teuer in dor Herstellung. Um eine Abatreifwirkung zu erzielen, ist die der benachbarten Gehäuse seitenwand gegenüberliegende Stirnfläche des Öldichtungsringes radial nach außen zu abeschrägt, so daß eine
verhältnismäßig scharfe Abstreifkante erzeugt wird. Diese Kante ist im Betrieb einem gewissen Verschleiß ausgesetzt, so daß sie sich im Laufe der Zeit abrundet und dann nicht mehr die gewünschte Abstreifwirkung hat. Um die Verschleißfestigkeit dieser Kante zu erhöhen, ist es bekannt, diese Kante mit einer Chrom- oder Molybdänauflage zu versehen.
Dadurch wird die Herstellung des Öldichtungsringes weiter verteuert.

In manchen Fällen ist es wünschenswert, zur Verbesserung
der Abdichtung zwei Abstreifkanten vorzusehen. Dies wird
im allgemeinen dadurch bewerkstelligt, daß zwei Öldichtungsringe mit einer Abetreifkante entweder in getrennten

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Ringnute-n in der Kolbenstirnwand oder als Einheit in einem Tragring angeordnet werden» der seinerseits in die Kolbenseitenwand eingesetzt wird. Diese Ausführungen sind teuer und aufwendig und erschweren die Montage in der Haschine.

Der* Erfiiiduii.T "M. η α+, dip» Aufg^^e »u Grnnrfp. ein Verfahren zu schaffen, mit den: aiir^e billigere Ker.5tcLI.unii, eines Oldich— tungsringes mit mindesten» einer Abetreifkante ermöglicht •wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Einlegen einer scheibenförmigen Metallplatine zwischen die relativ zueinander beweglichen, ringförmigen Gesenkflachen einer Präge- und Stanzvorrichtung,

b) Verformen eines ringförmigen Abschnittes der Platine zu mindestens einer vorstehenden ringförmigen Kante durch Ausüben einer Scherkraft auf die Platine, die durch Zusammenführen der Gesenkflächen erzeugt wird, und

c) im wesentlichen gleichzeitiges Ausstanzen von zwei konzentrischen, deta verformiten Abschnitt benachbarten Bereichen der Platine zur Bildung der inneren und der äußeren Umfangaflache des Dichtungsringes.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet eine außerordentlich schnelle und billige Herstellung eines Oldichtungwringes in einem Arbeitspang, wobei im allgemeinen eine Nachbearbeitung nicht erforderlich ist. Dadurch, daß die ringförmige Kante durch einen Schervorgang erzeugt wird, ergibt sich durch die starke Kaltverformung eine Verfestigung der Abstreifkante, die auch ohne Vrrchromung ausreichende Standzeiten erwarten läßt. Wenn für die Metallplatine härtbarer Stahl verwendet wird, so tritt bei der starken Verformung durch

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den Schervorpang eine Martensitbildung an der Abstreifkante ein, die somit eine beträchtliche Härte erhält.

Das erfindungsgetnäße Verfahren kann ohne vroiteres auch zur Herstellu»? £ pines ölen cittunisringes mit zwei viftgf&rqni g&n ^ konzentrischen Abstreifkanten verwendet werden» die im wesentlichen in der gleichen Ebene liefen. Dabei wird die radial innere, ringförmige Kante vorzugsweise dadurch gebildet, daß zunächst eine ringförmige Schrägfläche geprägt und daß dann die innere Umfangsflache, diese Schrägfläche schneidend, durch Ausstanzen des inneren Bereichs der Platine erzeugt vird.

Das erfindungsgeniäße Verfahren wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt ι

Fig. 1 eine schematische Teildarstellung einer Präge- und Stanzvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgeirtäßen Verfahrens im Schnitt,

Fig. 2 einen Querschnitt eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Oldichtungsringes, und

Fig. 3 die Anordnung des in Fig. 2 gezeigten Oldichtungsringes in einer Rotationskolbenmaschine.

Es sei zunächst auf Fig. 1 bezug genommen, in der eine allgemein tnit 10 bezeichnete Präge- und Stanzvorrichtung dargestellt ist, mit der ein Dichtungsring 12 gemäß Fig. 2 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird. Eine Mctallplatine lh, deren Dicke im wesentlichen der Wandstärke des fertigen Dichtungsringes entspricht, wird auf die Oberfläche eines feststehenden Untergesenks l8 aufgelegt. Die ringförmige Gesenkfläche dieses Untergesenks ist so geformt, daß zwei ringförmige, konzentrische Kanten 22 und 24 gebildet werden, welche die

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Schnittlinien von ringförmigen Schrägflächen 26 und 28 und ringförmigen senkrechten Flächen 30 und 32 sind. Ein bewegliches Cbergesenk 3** t das mit dem Untergesenk fluchtet, ist durch übliche Mittel zum Untergesenk l8 hin und von diesem weg bewegbar. Das Cbergesenk ⁴^k hat eine ringförmige Gesenkflache 38 mit zwei ringförmigen Schräcflachen 4o und 42, die «Χ t den SciirSgi'i&chen ZB ufi<* 2Ά d&st Sifitergeeenkc 18 zttsamroc?!?— wirken und im wesentlichen die gleiche Neigung wie diese haben. Die Gesenkfläche 38 weist außerdem eine senkrechte Ringfläche ^3 auf, die mit der Fläche 30 des Untergesenks l8 im lieeentlichen fluchtet. Das Obergesenk 34 trägt außerdem ein Stanz-" werkzeug 35» das zwei konzentrische, ringförmige Stanzmesser 36 und 37 aufweist. Das Stanzwerkzeug 35 ist relativ zum Cbergesenk 34 axial beweglich.

Nachdem die Metallplatine l4 auf das Untergesenk l8 aufgelegt wurde, wird das Obergesenk 3'* heruntergefahren und die Platine l4 wird entsprechend der Ausbildung dor Gesenkflächen 20 und 38 verformt. Im wesentlichen gleichzeitig mit diesem Prägevorgang werden die Stanzmesser 3" und 37 heruntergedrückt, bis sie in die die Gesenkfläche 20 begrenzenden Ringnuten 44 und '15 ini Unter ge senk l8 eingreifen und mit den Begrenzungsflachen 58 und 60 der Gosenkfläche l6 zusammenwirken, wodurch die Platine lh am inneren und äußeren Umfang 48 bzw. 46 des Dichtungsringes 12 ausgestanzt wird.

Durch diesen Präge- und Stanzvorgnng werden zwei konzentrische, ringförmige Abstreifkanten 50 und 52 an dem Dichtungsring 12 gebildet. Die Abstreifkante 52 ist die Schnittkante zwischen der ringförmigen Schrägfläche 53 und der inneren Umfangsfläche 48 und die Abstreifkante 50 ist die Schnittkante zwischen der ringförmigen Schrägfläche 54 und der zylindrischen Fläche 56.

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Wie ersichtlich, werden die beiden Abstreifkanten 50 und 52 durch einen Schervorgang erzeugt, der sich aus dem Zusammenwirken der zylindrischen Flächen 30 und (l3 bzw. der zylindrischen Fläche 32 des Untergesenlcs l8 und dem Stanzmesser ergibt. Dadurch entsteht eine starke Verfestigung der Abstreifkanten 50 und 52.

Fig. 3 zeigt den Einbau des Öldichtungsringes gemäß Fig. 2 in einen Rotationskolben. Hierbei ist mit 62 die Seitenwand des Kolbens bezeichnet, die eine Ringnut 6*i aufweist, in die der Dichtungsring 12 axialbeweglich eingesetzt ist. Die Ab— streifkanten 50 und 52 des Dichtungsringes 12 gleiten an der Seitenwand 66 des benachbarten Gehäuseseitenteils 68 entlang. Ein O-Hing 70 aus elastischem Material drück den Dichtungsring 12 gegen die Gehäuseseitenwand 6G und bildet außerdem eine Abdichtung zwischen dem Dichtungsring 12 und der Kolbenwand 62.

— Patentansprüche -

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Claims

- Patentanspruch e-

1./Verfahren zur Herstellung eines Öldichtungsringes für eine Tint.nt.i onskolbenmnschine_; ρ: c Ic fi η η ζ g i c h η e t durch fol&eiide Veri ?.~^η'π?Π'ϊΖί~ΙιζΊ. tita

a) Einlegen einer scheibenförmigen Metallplatine zwischen die relativ zueinander beweglichen, ringförmigen Gesenkflächen einer Präge- und Stanzvorrichtung,

b) Verformen eines ringförmigen Abschnittes der Platine zu mindestens einer vorstehenden, ringförmigen Kante durch Ausüben einer Scherkraft auf die Platine, die durch Zusammenfahren der Gesenkflächen erzeugt wird, und

c) im wesentlichen gleichzeitiges Ausstanzen von zwei konzentrischen, dem verformten Abschnitt benachbarten Bereichen der Platine zur Bildung der inneren und der äußeren Umfangsflache des Dichtungsringos.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine durch Scherkraft derart verformt wird, daß zwei vorstehende, ringförmige, konzentrische Kanten gebildet werden, die im wesentlichen in der gleichen Ebene liegen.

3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radial innere, ringförmige Kante dadurch gebildet wird, daß zunächst eine ringförmige Schrägfläche geprägt und daß dann die innere Umfangsflache, diese Schrägfläche schneidend, durch Ausstanzen des inneren Bereichs der Platine erzeugt wird.

k. Öldichtungsring, hergestellt nach dem Verfahren gewä!¹. einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.

l'l.^/t.l972

Sp/bä 209850/OGAO BAD ORiGWAL