DE3120655A1

DE3120655A1 - Geschlitzter kolbenring und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3120655A1
Application number: DE19813120655
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 8522 Herzogenaurach Hornschuh; Werner Ing.(grad.) 6000 Frankfurt Jacob; Hans-Christian Krüger
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1981-05-23
Filing date: 1981-05-23
Publication date: 1983-06-01
Also published as: DE3120655C2

Description

Geschlitzter Kolbenring und Verfahren zu seiner Her-
stellung Die Erfindung betrifft einen geschlitzten Kolbenring, welcher aus zerbrechbarem metallischen Werkstoff, wie durchgehärteten Stahl, Gußeisen oder dgl. besteht, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kolbenringes.
Solche geschlitzte Kolbenringe und Verfahren zu deren Herstellung sind in vielen Varianten bekannt geworden.
Bei diesen bekannten Ausführungen wird der Schlitz durch ein spanabhebendes Bearbeitungsverfahren hergestellt, wodurch sich an dieser Umfangsstelle ein Spalt von nicht unerheblicher Breite ergibt. Wenn ein solcher Kolbenring eingebaut wird, dann ergeben sich beim Arbeitshub an diesem Spalt ganz erhebliche Durchblasverluste. Wird der Kolbenring hingegen unter solchen maßlichen Verhältnissen eingebaut, daß er dabei radial zusammengedrückt wird, wodurch sich eine Verringerung des Spaltes an der geschlitzten Stelle ergibt, so hat dies zur Folge, daß dann seine Außenkontur von der Kreisform abweicht, wodurch sich an einem sich ausbildenden sichelförmigen Spalt zwischen der Außenkontur des Kolbenringes einerseits und der Zylinderwandung andererseits noch höhere Durchblasverluste ergeben können.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kolbenring zu schaffen, welcher bei einfachster Herstellbarkeit im einge- bauten Zustand Spalte, welche Durchblasverluste nach sich ziehen, weitestgehend vermeidet.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß bei einem Kolbenring nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 der Schlitz durch Sprengen des Ringes erzeugt ist. Das heißt0 daß der Kolbenring zunächst in seiner endgültigen Form fertiggestellt und anschließend an einer Umfangsstelle zerbrochen wird, wodurch der erforderliche Schlitz gebildet wird, ohne daß an dieser Stelle Werkstoff weggenommen würde.
Die Erfahrung zeigt, daß bei diesem Sprengen der Kolbenring an der geschlitzten Stelle aufgeht, das heißt sich im Durchmesser vergrößert, was darauf zurückzuführen ist, daß sich innere Gefügespannungen nach dem Schlitzen frei entfalten und eine solche Verformung bewirken können.
Zur Steigerung seiner Sprödigkeit kann der Kolbenring vor dem Sprengen einer Wärmebehandlung (Härtung) unterworfen werden. Um die Sprengstelle eindeutig zu definieren, kann der Kolbenring weiterhin an der Stelle, an welcher der Schlitz erzeugt werden soll, mit einer Einkerbung versehen werden. Im Anschluß daran kann der Kolbenring an der Umfangsstelle, an welcher der Schlitz durch Sprengen erzeugt werden soll, einer in radialer Richtung auf seine Außenfläche wirkenden Druckbeanspruchung unterworfen werden.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung zum Sprengen eines Kolbenringes, Fig. 2 einen fertigen Kolbenring in Draufsicht und Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2.
Gemäß Fig. 1 ist ein in seiner endgültigen Form fertiggestellter Kolbenring 1, der jedoch noch nicht geschlitzt ist, in eine Auflage 2 eingesetzt, welche zwei unter einem Winkel zueinander stehende Abstützflächen 3 aufweist.
Oberhalb der Auflage 2 ist ein längsverschieblicher Druckstempel 4 vorgesehen. Der in die Auflage 2 eingelegte Kolbenring 1 weist an seiner dem Druckstempel zugekehrten Umfangsstelle in seiner Bohrung eine Einkerbung 5 auf, welche die Position des späteren Schlitzes angibt.
Wenn der Druckstempel 4 in Richtung des Pfeiles 6 auf den Kolbenring hin bewegt wird, so wird dieser eine geringfügige elastische Deformierung erfahren und anschließend an der Stelle der Einkerbung durchbrechen.
In Fig. 2 ist der Kolbenring 1 nach dem Sprengen gemäß Fig. 1 dargestellt. Man erkennt, daß der Ring an dem Schlitz um einen gewissen Betrag aufgefedert ist, so daß zwischen den Bruchflächen 7 ein Spalt 8 vorhanden ist.
Die Außenkontur des Kolbenringes 1 weicht in diesem Zustand wegen des Auffederns an der Bruchstelle geringfügig von der idealen Kreisform ab. Diese wird erst dann wieder erreicht, wenn der Kolbenring eingebaut und dabei elastisch zusammengefedert wird.
Fig. 3 läßt erkennen, daß der Kolbenring beispielsweise einen rechteckigen Querschnitt besitzen kann. Es ist jedoch auch jede beliebige andere abweichende Querschnittsform denkbar.

Claims

Ansprüche rz ç Geschlitzter Kolbenring, bestehend aus zerbrechbarem metallischen Werkstoff, wie durchgehärteten Stahl, Gußeisen oder dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz durch Sprengen des Ringes erzeugt ist.
2. Verfahren zum Herstellen eines Kolbenringes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet1 daß der Kolbenring zunächst in seiner endgültigen Form fertiggestellt und anschließend an einer Umfangsstelle durch Sprengen geschlitzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenring vor dem Sprengen einer Wärmebehandlung (Härtung) zur Steigerung seiner Sprödigkeit unterworfen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenring an der Stelle, an welcher der Schlitz durch Sprengen erzeugt werden soll, mit einer Einkerbung versehen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenring an der Umfangsstelle, an welcher der Schlitz durch Sprengen erzeugt werden soll, einer in radialer Richtung auf seine Außenfläche wirkenden Druckbeanspruchung unterworfen wird.