DE3047978A1 - Laufflaechen in kolbenmaschine - Google Patents

Laufflaechen in kolbenmaschine

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DE3047978A1
DE3047978A1 DE19803047978 DE3047978A DE3047978A1 DE 3047978 A1 DE3047978 A1 DE 3047978A1 DE 19803047978 DE19803047978 DE 19803047978 DE 3047978 A DE3047978 A DE 3047978A DE 3047978 A1 DE3047978 A1 DE 3047978A1
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Herbert Ing.(grad.) 3257 Springe Unger
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    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • F04B39/126—Cylinder liners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
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    • Y10T29/4927—Cylinder, cylinder head or engine valve sleeve making
    • Y10T29/49272—Cylinder, cylinder head or engine valve sleeve making with liner, coating, or sleeve

Description

! - ,."::=' .L:::*OU 3047973
— JL —
Hannover, den 10.12.1980
WP 54/80 B./Gb
Wabco Fahrzeugbremsen GmbH, Hannover
Laufflächen in Kolbenmaschinen
Die Erfindung betrifft die Laufflächen von aus Kolben
j und Zylindern bestehenden Kolbenmaschinen, insbesondere
■ Luftpressern, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1,
I 5 Bei Kolbenmaschinen haben sich für die Kriktionspart.ner
5 Zylinder und Kolben Aluminium-Legierungen überall
"' dort durchgesetzt, wo Wert auf geringes Gewicht,
;i eine gute Wärmeableitung und eine wirtschaftliche
? Großfertigung mit Hilfe des Kokillen- und Druckgußver-
'· 10 fahrens gelegt wird.
; Die Verwendung von nur aus Aluminium-Grundmaterialien
ORIGINAL INSPECTED
bestehenden gleichartigen Friktionspartnern, bei
deren Einsatz hohe Belastungen und große GLeitge- j
schwiruUgkfii ten auftreten, kann zu einem schnellen '
Materialverschleiß und zu Kolbenfressern führen. '
Aus diesem Grund empfiehlt sich, daß die in der f
Regel aus eutektischen oder übereutekt ischen Aluminium- ?
Legierungen bestehenden Zylinder von den in der ■
Regel aus einer eutektischen Aluminium-Legierung ;
bestehenden, in Kokillen- oder Druckguß hergestellten J
Kolben durch Beschichtung einer Lauffläche getrennt ;
werden. ;
In der MTZ Motortechnische Zeitschrift Nr. 2/1973 :
sind in dem Artikel "Unbev/ehrte Aluminium-Zylinder !
IP) l'ilr Verbrennungsmotoren" derartige Beschichtungsverfahren beschrieben. Ebenso ist ein spezielles
Verfahren dieser Art in der MTZ Nr. 2/1974 in dem
Artikel "Alusil-Zylinder und Ferrocoat-Kolben für ,
den Porsche-Motor 911" veröffentlicht. jj
[
Bei Verwendung von übereutektischen Legierungen ·
als Zylindermaterial ist es üblich, den beispiels- \
weise aus Kokillen-Aluminium bestehenden Friktions- ;. partner Kolben zu beschichten, um eine Trennung
der Grundmaterialien zu erzielen. Diese Trennung \
wird durch die Verwendung von Eisen-, Chrom-, Nickel- f
schichten oder durch die Verwendung von sogenannten s C Ie1 I. lacken mit MOS 2 oder Graphitbeatandteilen
erreicht. j
·
Weiterhin ist bekannt, daß statt des Kolbens der
Zylinder in entsprechender Weise beschichtet wird, J
was jedoch größere Kosten verursacht. ·
Es entspricht weiterhin der derzeitigen Praxis, ;
daß die aus den genannten Legierungen gegossenen [
ORIGINAL INSPECTED
Leichtmetallzylinder anschließend ' chemisch geätzt werden müssen, damit die Siliziumbestandteile zur Bildung eines widerstandsfähigen Traggerüstes freigelegt werden.
5
Alle beschriebenen Beschichtungsverfahren sind verhältnismäßig kostspielig und verfahrenstechnisch zum Teil schwierig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lauffläche der eingangs genannten Art und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Lauffläche zu schaffen, welche bei hohen Laufgeschwindigkeiten und hohen Belastungen höchsten Ansprüchen in bezug auf Verschleißfestigkeit und Hitzebeständigkeit genügen.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 aufgerührte Erfindung gelöst.
Der in Kunstharzlack gebundene oxidkeramische Werkstoff bewirkt eine hohe Verschleißfestigkeit, wobei sich durch die Verbindung dieser beiden Materialien eine Elastizität ergibt, welche eine Einbettungsfähigkeit von Fremdkörpern gewährleistet. Weiterhin ergibt die Beschichtung einen idealen Haftgrund für die benetzenden Schmiermittel. Die Verschleißfestigkeit läßt sich in ihrer Größe beeinflussen, indem die Feststoffanteile mengenmäßig unterschiedlich eingesetzt
; werden können.
; 30
Die Beschichtung erfolgt durch Auftragen mittels einer unter Druck stehenden Spritzeinrichtung. Da nur einer der beiden Friktionspartner beschichtet wird, bietet sich aufgrund des geringeren Arbeitsaufwandes der Kolben an.
ORIGINAL INSPECTED
Nach dem Auftragen des Materials, was vorteilhaft \
in einer solchen Stärke erfolgt, daß die fertige *
Beschichtung eine Dicke von 20 bis 40itm, insbesondere ;
von 30 Am aufweist, wird der Kolben etwa eine Stunde j lang in einem Trockenofen mit einer Temperatur von
über 200° C, insbesondere von 220° C getrocknet, wobei f ein chemischer Verwandlungsprozeß die gewünschte
Eigenschaft der Oberfläche bewirkt. Ein anschließendes j
Bearbeiten der Oberfläche ist nicht erforderlich. :
ORIGINAL INSPECTED

Claims (6)

  1. Patentansprüche
    Lauffläche für eine aus mindestens einem Kolben und mindestens einem Zylinder bestehende Kolbenmaschine, insbesondere für einen Luftpresser, wobei wenigstens die Außenwandung des Kolbens und/oder die Innenwandung des Zylinders aus einer Aluminium-Legierung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläche des Kolbens und/oder des Zylinders eine Beschichtung aufweist, die aus einem auf Epoxidharzbasis hergestellten Lack und aus einem darin beigemengten oxidkeramischen Werkstoff besteht.
  2. 2. Lauffläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oxidkeramische Werkstoff Aluminiumoxid (AL2 O3) und gesintertes Zirkonoid (ZrO3) enthält.
  3. 3. Lauffläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialstärke des Beschichtungsmaterials zwischen 20 und 40 um beträgt.
  4. 4. Lauffläche nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialstärke 30 um beträgt.
  5. 5. Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    a) das aus Lack und oxidkeramischem Werkstoff bestehende Beschichtungsmaterial wird unter Druck aufgespritzt;
    b) das beschichtete ^eil wird in einem Wärmeofen mit
    einer Temperatur von über 200 C getrocknet.
    ti -ft * · -4* VM ν«
    -JS-
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung im Wärmeofen etwa eine Stunde beträgt und bei etwa 220° C vorgenommen wird.
    ORIGINAL INSPECTED
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