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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR MACHINING THE JOINT OF A PISTON RING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/135220
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for machining the joint of an open piston ring, by placing the piston ring in a one-piece or multi-part receiving element provided with a non-round inner circumferential surface and machining the joint by means of a suitable machining tool (7).

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Inventors:
SCHULTE-SASSE THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/DE2013/000027
Publication Date:
September 19, 2013
Filing Date:
January 15, 2013
Export Citation:
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Assignee:
FEDERAL MOGUL BURSCHEID GMBH (DE)
International Classes:
B24B7/16; B23C3/22; B23P15/06; B23Q3/06; B24B41/06
Foreign References:
DE3523152C11987-02-12
CH286940A1952-11-15
CH286940A1952-11-15
Attorney, Agent or Firm:
CICHY, WOLFGANG (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Bearbeitung des Stoßes (2) eines offenen Kolbenrings (3), indem der Kolbenring (3) in ein mit einer unrund ausgebildeten inneren Umfangsfläche (5) versehenes ein- oder mehrteiliges Aufhahmeelement (1) eingebracht und der Stoß (2) durch ein geeignetes Bearbeitungs Werkzeug (7) bearbeitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufhahmeelement (1), respektive eines der das Aufnahmeelement (1) bildenden Bauteile, mit einem Umfangsschlitz (4) versehen wird, durch welchen das Bearbeitungswerkzeug (7) in den Stoß (2) des Kolbenrings (3) eingeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoß (2) mechanisch bearbeitet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Stoßspiel des Kolbenrings durch Schleifen der Stoßflanken des

Kolbenrings (3) eingestellt wird.

5. Als Hohlkörper ausgebildetes Aufhahmeelement für einen offenen Kolbenring (3), beinhaltend eine äußere Umfangsfläche (5'), eine innere Umfangsfläche (5) sowie obere und untere Stirnflächen, wobei die innere Umfangsfläche (5) mit einer von der zylindrischen Kontur abweichenden Kontur versehen ist.

6. Aufhahmeelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Umfangsfläche (5) mit einer derartigen unrunden Kontur versehen ist, dass sie etwa der unrunden Kontur des Kolbenrings (3) entspricht.

7. Aufhahmeelement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufhahmeelement (1) mit einem sich von der inneren (5) zur äußeren

Umfangsfläche (5') erstreckenden Schlitz (4) versehen ist.

Description:
Verfahren zur Bearbeitung des Stoßes eines Kolbenrings

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung des Stoßes eines offenen

Kolbenrings.

Die CH 286940 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bearbeiten des Stoßspiels an Kolbenringen, indem man den aufgeschnitten, in Umfangsrichtung ein Übermaß aufweisenden Ring zum Einspannen mit seinen Stoßenden am Werkzeug selbst auf die Bearbeitungslage einstellt und mit letzterem dann das Übermaß entfernt. Zum Halten des Kolbenrings kommt eine kolbeiiringformige Einspannfeder zum Einsatz.

Allgemein bekannt ist, Stoßbearbeitungsprozesse so durchzuführen, dass ein aufgeschnittener unrunder Kolbenring in eine zylindrische Aufhahmebuchse gespannt wird. Aufgrund unterschiedlicher, durch den Herstellungsprozess des Kolbenrings bedingter Rädialdruckverteilungen in Umfangsrichtung, kommt es immer wieder vor, dass bei der Bearbeitung des Stoßes in Folge streuender Radialdruckverteilungen Stoßspiele erzeugt werden, die einen höheren Ausschuss bedingen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Stoßbearbeitung von Kolbenringen so zu optimieren, dass geringere Stoßspieltoleranzen ermöglicht werden und ein Stoß mit nahezu parallelen Stoßflanken erzeugt werden kann, verbunden mit dem Ziel, den Kolbenringausschuss zu minimieren.

Darüber hinaus soll ein optimiertes Aufhahmeelement für offene Kolbenringe bereitgestellt werden, mittels welchem eine verbesserte Zentrierung oder Kontaktanlage zur Stoßbearbeitung von Kolbenringen erzeugt werden kann.

Diese Aufgäbe wird gelöst durch ein Verfahren zur Bearbeitung des Stoßes eines offenen Kolbenrings, indem der Kolbenring in ein mit einer unrund ausgebildeten inneren Umfangsfläche versehenes ein- oder mehrteiliges Aufhahmeelement eingebracht und der Stoß durch ein geeignetes Bearbeitungswerkzeug bearbeitet wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den- zugehörigen Unteransprüchen zu entnehmen.

Diese Aufgabe wird auch gelöst durch ein als Hohlkörper ausgebildetes

Aufhahmeelement für einen offenen Kolbenring, beinhaltend eine äußere

Umfangsfläche, eine innere Umfangsfläche sowie obere und untere Stirnflächen, wobei die innere Umfangsfläche mit einer von der zylindrischen Kontur abweichenden Kontur versehen ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Aufnahmeelements sind den zugehörigen gegenständlichen Unteransprüchen zu entnehmen.

Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß, wird das Aufnahmeelement, respektive eines der das Aufhahmeelement bildenden Bauteile, mit einem

Umfangsschlitz versehen, durch welchen das Bearbeitungswerkzeug in den Stoß des Kolbenringes eingeführt wird.

Vorteilhafterweise wird der Stoß mechanisch, insbesondere durch eine Schleifscheibe, bearbeitet.

Mit dem Erfindungsgegenstand ist es nun möglich, dass, bedingt durch die unrunde, insbesondere der jeweiligen Unrundkontur des zu bearbeitenden Kolbenrings angepasste Form des Aufnahmewerkzeugs, dass ein als Schleifscheibe ausgebildetes Bearbeitungswerkzeug den Stoß mechanisch so bearbeiten kann, dass nahezu parallele Stoßflanken gebildet werden.

Im späteren Einbauzustand wird der zu einem runden Körper gespannte Kolbenring mit einem minimierten Stoßspiel, insbesondere durch die parallel zueinander verlaufenden Stoßflanken versehen, so dass er gegenüber bisherigen Kolbenringen gasdichter ausgeführt ist. Darüber hinaus wird auch im Einbauzustand die radiale Druckverteilung, in Umfangsrichtung gesehen, optimiert werden.

Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausfuhrungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 Prinzipskizze des Bearbeitungsprozesses eines mit einem Stoß versehenen

Kolbenrings;

Figur 2 Gegenüberstellung runder und unrunder Aufhahrneelemente zur

Stoßbearbeitung eines Kolbenrings.

Figur 1 zeigt als Prinzipskizze ein Aufnahmeelement 1 für einen mit einem Stoß 2 versehenen Kolbenring 3. Das Aufhahmeelement 1 ist in diesem Beispiel einteilig ausgebildet und mit einem Umfangsschlitz 4 versehen. Bedarfsweise kann das

Aufnahmeelement 1 auch aus mehreren Bauteilen gebildet werden.

Erfindungsgemäß wird das Aufhahmeelement 1 mit einer unrund ausgebildeten inneren Umfangsfläche 5 sowie einer zylindrischen äußeren Umfangsfläche 5' versehen.

Kolbenringe 3 werden vielfach unrund gegossen, respektive gewickelt, so dass nach Erzeugen des Stoßes 2 im späteren Einbauzustand ein der runden Kontur eines

Zylinders angepasster Dichtkörper gebildet werden kann.

Bisher zum Einsatz gelangte zylindrisch ausgebildete Aufnahmeelemente führten dazu, dass der an sich unrund erzeugte Kolbenring 3 sich nicht gleichmäßig an die

zylindrische Umfangsfläche des Aufnahmeelements anlegen konnte und somit bei der Bearbeitung des Stoßes, bedingt durch in Umfangsrichtung streuende Radialdrücke, sich unterschiedliche Stoßspiele einstellten. Erfindungs gemäß wird dem entgegen gewirkt, indem bedingt durch die unrunde, insbesondere der jeweiligen Kontur des Kolbenrings 3 angepasste, innere

Umfangsfläche 5 des Aufiiahmeelements 1 eine optimierte Radialdruckverteilung in Umfangsrichtung stattfinden kann, da sich der unrunde Kolbenring 3 mit seiner äußeren Umfangsfläche 6 über einen größtmöglichen Umfangsbereich an der inneren

Umfangsfläche 5 des Aufiiahmeelements 1 anlegen kann. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass ein, beispielsweise durch eine Schleifscheibe ausgebildetes

Bearbeitungswerkzeug 7, das in den Umfangsschlitz 4 des Aufnahmeelements 1 eingeführt wird, der Stoß 2 des Kolbenrings 3 so bearbeitet werden kann, dass im Wesentlich parallel zueinander verlaufende Stoßflanken gebildet werden. Für den Bearbeitungsprozess einer Vielzahl von Kolbenringen 3 wird durch das

erfindungsgemäße Verfahren nunmehr sichergestellt, dass stets gleich bleibende Stoßspiele generiert werden können, so dass die Ausschussquote reduziert ist.

Figur 2 zeigt als Prinzipskizze eine Gegenüberstellung des Spannverhaltens von Kolbenringen 3 einerseits in einem mit einer zylindrischen inneren Umfangsfläche 8 versehenen Aufhahmeelement 1 4 und andererseits innerhalb eines mit einer unrunden inneren Umfangsfläche 5 versehenen Aufnahmeelements 1. Es ist erkennbar, dass größere Anlageabschnitte der stoßnahen Bereiche am unrund ausgebildeten

Aufnahmeelements 1 im Vergleich zum zylindrisch ausgebildeten Aufhahmeelement 1 ' erzeugt werden können.

Eine entsprechende Bearbeitung und kolbenringspezifische Auslegung der

Unrundkontur des Aufnahmeelements 1 beim Spannen des Kolbenrings 3 zur

Stoßbearbeitung reduziert die Möglichkeit von Spannfehlern, die aufgrund streuender Radialdruckverteilungen in Umfangsrichtung entstehen können.