DE323932C

DE323932C - Verfahren zur Behaemmerung der Innenseite von Kolbenringen

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Publication number: DE323932C
Application number: DE1918323932D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1915-04-02
Filing date: 1918-03-27
Publication date: 1920-08-10

Description

Es ist bekannt, daß die Elastizität eines Kolbenringes von konzentrischer Form im unbehämmerten Zustand von der Mitte nach den Enden abnimmt und einen ungleichen Druck gegen die innere Zylinderwandung hervorruft. Aus diesem Grunde hat man zur Behämmerung der Kolbenringe gegriffen. Der Zweck dieser Behämmerung ibt., fortschreitend von den äußeren Enden bis zur Mitte des Ringes die Steifigkeit desselben zu vergrößern, um so eine vollständig gleichmäßige Elastizität auf dem ganzen Umfang zu erhalten. Es ist deshalb zweckmäßig, auf der inneren Fläche des Ringes eine Spannung zu erzeugen, die, je nachdem die Bearbeitung von den äußeren Enden zur Mitte oder umgekehrt fortschreitet, allmählich wächst oder abnimmt. Mit anderen Worten besteht dieses Verfahren darin, daß es sich darum handelt, das Metall in dem vorgenannten S^:nn mehr oder weniger in einer Zone zu verdichten, die an der inneren Oberfläche des Ringes' liegt, d. h. an einem Punkte, die der inneren Oberfläche näher liegt als der neutralen Zone.

Nach dem neuen Verfahren wird diese Forderung - wesentlich wirksamer und vollständiger erfüllt, als dies bei den früheren Behämmerungsverfahren der Fall war. .Gemäß diesem ging man in de.. Weise vor, daß die Hammerschläge in gleichem Abstand voneinander längs dem inneren Umfang des Ringes vorgenommen, wurden, wobei jedoch den Hammerschlägen im Maße der Entfernung von der Stoßfuge eine immer größere Tiefe gegeben wurde. Infolgedessen weisen die in der Mitte des Ringes vorgesehenen Hammerschläge die größte Eindringung in den Werkstoff auf. Daraus ergibt sich der Nachteil, daß der Widerstand des Ringes gegen äußere. Beanspruchung, wie sie z. B. beim Öffnen des Ringes zum Aufbringen auf den Kolben auftritt, außerordentlich geschwächt wird, so daß die Gefahr des Bruches gerade an der mittleren Stelle des Ringes außerordentlich auffällig wurde. Durch die Behämmerung in gleichen Abständen bei wachsender Tiefe der einzelnen Hammerschläge entsteht in dem Werkstoff des Ringes eine Spannungszone, die in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen Z T angegeben ist. Die Punkte der Spannungszone Z T sind durch die Tiefe der einzelnen Hammerschläge bestimmt. Wie aus der schematischen Darstellung nach Fig. ι ersichtlich, liegt die Spannungszone Z Γ dem inneren Umfange des Ringes näher als die neutrale Zone Z N des mechanischen Biegungswiderstandes, und die Spannungszone Z T nähert sich der neutralen Zone am meisten an der der Stoßfuge gegenüberliegenden Stelle.

Um die Bruchgefahr an der Mitte des Ringes zu mindern, ist bereits vorgeschlagen worden, die Schläge nicht in die Richtung der Erzeugenden, sondern schräg dazu zu legen. Zu diesem Zweck wurden z. B, die in

der Erzeugenden liegenden Schläge durch gekrümmte oder durch winkelige Schläge ersetzt. Eine solche Arbeitsweise läßt sich nun in zwei Richtungen durchführen. Bei der ersteren wird der Ring während der Behämmerung in einem geschlossenen zylindrischen Backenfutter gehalten, welches für diesen Ring einen Amboß darstellt. Es ist ersichtlich, daß ein derart zusammengehaltener Ring verhindert ist, sich unter dem Einfluß der Behämmerung frei zu öffnen. Die dadurch erzielte Wirkung zeigt, daß ein derartiges Arbeitsverfahren ungünstig ist, daß vielmehr ein zu behämmernder Ring auf dem Amboß allein in dem Punkt auf ruhen darf, wo der Ring durch das Werkzeug getroffen wird und daß ein solcher Ring jede Freiheit der Umformung während der Behämmerung besitzen muß, um den Einfluß der Behämmerung nicht zu verr nichten. Aber auch eine Behämmerung ohne Zylindrisches Backenfutter, d. h. im freien Zustande zeitigt schwerwiegende Nachteile. Nimmt man an, daß die Behämmerung mit schrägliegenden Hammerschlägen ausgeführt werden soll, so ruht gemäß Fig. 2 und 3 der Ring c auf einem rollenartigen Amboß d in der Linie x-x. Um zu dieser Linie schräge Hammerschläge auf dem Ring vorzunehmen, muß das Werkzeug entsprechend Fig. 2 aufgesetzt werden. In diesem Falle berührt das Werkzeug den Ring nur an zwei Punkten e und f, die nicht mehr durch den Amboß d abgestützt sind. Es muß also der Ring zwischen den Punkten e und f abgeflacht werden, damit der Hammerschlag g auf seiner ganzen Länge im Ring erscheint. Während dieser Abflachung wird das Metall zwischen den Punkten e und f einer wesentlichen Zugbeanspruchung unterworfen, da im gleichen Augenblick, wo die Streckung des Ringes erfolgt, auch das Eindringen des Hammers in das Ringmetall stattfindet. Es wird sich infolgedessen in dem Metall ein Knick oder eine Biegung zeigen, die um so bedeutender ist, je tiefer der Hammerschlag in den Ring eindringt. Auf jeden Fall wird der innere Umfang des Ringes sich durch Streckung und nicht durch Verdichtung des Metalles verlängern.

Durch das der Erfindung zugrunde liegende Verfahren werden alle die vorstehend gekennzeichneten Nachteile vermieden. Nach diesem Verfahren bewirkt die Behämmerung nur in der Richtung der Erzeugenden liegende Einschlage α (Fig. 4) von einer geringen' und gleichmäßigen Tiefe, wobei die Abstände zwischen den einzelnen Hammerschlägen in dem Maße abnehmen, als die Schläge sich der Mitte des Ringes nähern. Man erhält infolgedessen eine Behämmerung, wie sie in Fig. 4 in Aufsicht dargestellt ist.

Wenn so die Behämmerung durch Schläge bawirkt wird, die gleiche Tiefe besitzen, jedoch nach der Mitte des Ringes zu immer dichter werden (Fig. 4), so kann man annehmen, daß die Linie, die die so in dem Ring erzeugte Spannungszone darstellt, äquidistant der inneren Fläche des Ringes bleiben wird. Sicher ist aber jedenfalls, daß die Spannung des Metalles in dieser Zone sich in dem Maße vergrößern wird, als die Schläge sich einander nähern. Die Zusatzsteifigkeit, die sich aus der in dem Werkstoff auf. diese Weise erzeugten Spannung ergibt, wird sich also von den äußeren Enden des Ringes nach der Mitte hin vergrößern. Da der Steifigkeitsgrad eines nicht behämmerten Ringes sich von den Enden z.ur Mitte verringert, so wird eine besondere Behämmerung durch Schläge von gleicher Tiefe von zueinander immer geringerer Entfernung eine Behämmerung darstellen, welche einen Ausgleich in der Steifigkeit oder Spannung auf der gesamten Länge des Ringes bewirken wird. Hieraus läßt sich folgern, daß der Druck, der durch den Ring gegen die innere Oberfläche des Zylinders ausgeübt wird, auf allen Punkten des Umfangs der gleiche so^:ri wird, wenn die Tiefe der Schläge und das Maß ihrer allmählichen gegenseitigen Annäherung richtig geregelt sind.

Man kann das durch das neue Behämme- · rungsverfahren erhaltene Arbeitsergebnis dadurch verbessern, daß man die Schläge, die in einander ständig sich verringender Entfernung ausgeübt werden, gleichzeitig fortschreitend tiefer in das Material eindringen läßt.

Die Fig. 5 und 7 einerseits und die Fig. 6 und 8 anderseits zeigen vergleichsweise den Unterschied in den Ergebnissen, die durch ¹O" das bekannte Verfahren und durch das neue Verfahren, mit zunehmender Schlagdichte und -tiefe erhalten werden.

In Fig. 5 besitzen die Hammerschläge voneinander gleichen Abstand, sind jedoch nach der Mitte hin von wachsender Tiefe. Bei der Ausführung nach Fig. 6 werden die Hammerschläge auf dem Kolbenringe nach der Mitte hin an Zahl häufiger und nehmen gleichfalls hinsichtlich der Tiefe zu, jedoch in weit ge- *¹⁰ ringerem Maße als bei der Ausführungsform nach Fig. 5. In beiden Fällen erhält man eine Spannungszone Z T, wie sie in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist. Die Spannungszone folgt hierbei im allgemeinen der Tiefe der ¹¹S Hammerschläge, d. h. sie nähert sich in Fig. 8 mehr der neutralen Zone als in Fig. 7. Die dadurch erzeugte Spannung im Kolbenring, die in der Zone Z T der Fig. 8 vorhanden ist und durch die Verbindung des alten und ^ia° neuen Behämmerungsverfahrens erzeugt wird, schreitet viel regelmäßiger fort und ist viel

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wirksamer als die nach dem alten Behämmerungsverfahren erhaltene Spannungszone.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Verfahren zur Behämmerung der Innenseite von Kolbenringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hammerschläge

nach der Mitte des Kolbenringes zu an Dichtigkeit zunehmen, an Tiefe aber gleich io bleiben.
2. Verfallen zur Behämmerung der Innenseite von Kolbenringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hammerschläge nach der Mitte des Kolbenringes zu an Dichtigkeit und Tiefe zunehmen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.