DE2010501C2

DE2010501C2 - Zylinderanordnung

Info

Publication number: DE2010501C2
Application number: DE2010501A
Authority: DE
Inventors: George Ernest Herbert Chesterfield Derbyshire Hall
Original assignee: Sheepbridge Stokes Ltd
Current assignee: GKN Sheepbridge Stokes Ltd
Priority date: 1969-03-07
Filing date: 1970-03-05
Publication date: 1982-09-16
Also published as: DE2010501A1; GB1263507A; US3641882A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Zylinderanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Zylinderanordnungen, bei welchen eine Zylinderbuchse in eine in einem Motorblock ausgebildete Bohrung eingepaßt ist, ergibt sich beim Betrieb dieses Motors eine Neigung zur Reibungserosion, d. h. zum Abbröckeln, des Materiales an den Grenzen der Beiührungsflächen zwischen Zylinderbuchse und zugehöriger Aufnahmebohrung.

Um gegenüber diesen Erscheinungen eine Abhilfe zu schaffen, weist die gattungsbildende, bekannte Zylinderanordnung (DE-AS 12 56 946) einen Stützring auf, der iwischen Zylinderbuchse und Bohrung eingeklebt ist, um die wechselnden und einseitig angreifenden Belastungen gleichmäßig verteiltVon der Zylinderbuch* ie auf die Wand der Bohrung zu Überträgen- Ähnlich wie bei einer anderen, bekannten Anordnung (US*PS 83 749), welche eine Epoxidharzverklebung zwischen Zylinderbuchse und Bohrung vorsieht, liefert die Verklebung aber eine zusätzliche Verschlechterung dahingehend, daß nicht nur, wie bisher, nur Schweüasten von der Zylinderbuchse auf die Bohrung übertragen werden, sondern zusätzlich auch Wechsellasten, da eine haltbare Verklebung nicht nur Druckkräfte, sondern auch Zugkräfte übertragen kann.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zylinderanordnung zu finden, bei welcher die obengenannten Erosions- und Schadenserscheinungen verringert oder verhindert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Hierbei ist jene Umfangsfläche der Zylinderbuchse, welche mit der Bohrung in Verbindung steht, in Ringfelder gegliedert so daß anstelle der bisher , vorhandenen zwei umlaufenden Kanten eines jeden Berührungsbereiches mehrere umlaufende Kanten vorliegen, welche dann jeweils geringer belastet sind. Zusätzlich ist die Umfangsfläche mindestens teilweise mit einer Kunststoffbeschichtung versehen, welche in "Folge ihrer Nachgiebigkeit örtlich auftretende Spitzenbelastungen besser verteilt als dies bisher der Fall war, ohne aber eine Klebeverbindung herzustellen, welche dann gegebenenfalls dazu führen könnte, daß die Bohrungswand Wechselbelastungen ausgesetzt würde.

Bevorzugt ist die Kunststoffbeschichtung als umlaufendes Band aus Kunststoffmaterial ausgebildet das bevorzugt auf die Zylinderbuchse aufgeschrumpft ist

Die Endbearbeitung der Umfangsfläche findet bevorzugt erst nach Aufbringen der Kunststoffbeschichtung statt

Im übrigen liefern die Ringfelder eine noch bessere Abdichtung gegenüber Wasser, als dies bei einer durchgehenden Umfangsfläche möglich ist

Die Umfangsfläche kann in zwei oder mehrere Ringfelder unterteilt werden; im letzteren Falle ist bevorzugt auf die beiden äußersten Felder jeweils die Kunststoffbeschichtung aufgetragen, so daß sie an den Stellen angeordnet ist, an welchen die größte Belastung und auch die größte Erosionsgefahr auftritt

Bevorzugt ist die Kunststoffbischichtung in einer umlaufenden Nut angeordnet Die Kunststoffbeschichtung kann bevorzugt ein Polyamid, wie z. B. das unter dem Handelsnamen Nylon 66 vertriebene Material, oder ein anderes verschleißfestes Kunststoffmaterial sein.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt

F i g. 1 ein Nylonstreifen vor dem Aufbringen auf eine Zylinderbuchse und

F i g. 2 eine Darstellung des Teiles einer Zylinderbuchse, an dem Reibungserosion auftritt mit der Lage der Nylonstreifen.

Die in F i g. 2 gezeigte Zylinderbuchse 10 für einen Dieselmotor weist einen Bereich mit vergrößertem Außendurchmesser auf. welcher einen Paßbund bildet, der an der Wandung der Bohrung des die Zylinderbuchse 10 aufnehmenden Zylinderblocks anliegt Der Paßbund ist mit drei sich entlang dem Umfang erstreckenden Nuten 11,12,13 versehen, welche ihn in vier Felder 15, 16, 17, 18 unterteilen, die sich um den Umfang der Zylinderbuchse erstrecken« Diese Felder 15,16,17,18 und insbesondere die äußersten Felder 15, 18, sind die Stellen, an denen die Reibungserosion, d h. Abbröckeln oder Wegfressen, auftritt

Zur Verringerung dieser Reibungserosion sind in die Außenflächen der äußeren Felder 15, 18 flache, die Zylinderbuchse 10 umlaufende Nuten 19,20 eingeschnitten, in welche Kunststoffstreifen 21,22 Nylon eingepaßt sind. Dabei ist die Nut 20 und der Streifen 22 schmaler ausgebildet als die Nut 19 und der Streifen 21.

Die Kunststoffstreifen (Nylon) werden nicht nur wegen ihrer Verschleißfestigkeit verwendet, sondern auch deshalb, weil sie kein Wasser aufnehmen.

Jeder der Kunststoffstreifen 21, 22 (Fig. 1) ist aus einem stranggepreßten Nylonstreifen von zur Ausfüllung der Nut 19, 20 ausreichender Breite und genügender Dicke gebildet, um über die äußere Fläche der a'ißenliegenden Stege 15, 18, in welche sie einzupassen sind, hervorzustehen. An einem Ende 23 der Bänder bzw. Streifen 21, 22 ist das »Schwanzende« einer Schwalbenschwanzverbindung ausgebildet, und das andere Ende der Streifen weist das komplementäre Verbindungsteil 25 auf.

Das Aufziehen der Streifen bzw. Bänder 21,22 in die Nuten geschieht folgendermaßen: Die die Schwalbenschwanzverbindung darstellenden Teile 24, 25 werden zusammengeschweißt, so daß der Streifen einen Ring von etwa 20 mm Breite im Falle des Feldes If und von

etwa 6 mm Breite für das Feld 18 bildet Die Nuten 19, 20 werden mit Hilfe von Trichlorälhylen entfettet und auf ihren Bodenflächen mit einer Schicht eines Epoxidhas-z-Klebstoffes versehen. Der Durchmesser der aus dtn Streifen 21,22 gebildeten Ringe ist so groß, daß diese bei Erwärmung mittels kochenden Wassers sich genügend weiten, um das Überstreifen über die betreffenden Felder 15 bzw. 18 und in die Nuten 19,20 zu ermöglichen. Wenn die Buchse beispielsweise einen Außendurchmesser von etwa 30 cm aufweist, wird der Durchmesser der aus den Streifen 21, 22 gebildeten Ringe so bemessen, daß sich deren Umfang bei Erwärmung mittels kochenden Wassers um etwa 12 mm verlängert und sich bei der Abkühlung um etwa 9 mm verkürzt, so daß eine Restspannung entsprechend einer Drehung von etwa 3 mm verbleibt

In einer anderen Ausführung kann zur Aufbringung der Schicht aus Kunststoffmaterial ein Sprühverfahren zur Anwendung kommen. In diesem Fall wird eine Schicht von etwa 0,45 mm auf die gesamte Breite des Paßkragens aufgesprüht

Nach dem Auftragen der Kunststoffschicht auf die Zylinderbuchse 10 wird diese auf ü&s vorgeschriebene Endmaß bearbeitet

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zylinderanordnung mit einer in eine Bohrung eingesetzten Zylinderbuchse, die einen Bund aufweist, der an seiner in die Bohrung einschiebbaren Umfar.gsfläche über einen Stützkörper an der Bohrung dichtend abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Umfangsfläche mit der Bohrung zusammenwirkende Ringfelder (15,16, 17,18) ausgebildet sind und der Stützkörper als auf dem Bund befestigte Kunststoffbeschichtung (21,22) ausgebildet ist, welche die Umfangsfläche wenigstens teilweise abdeckt

2. Zylinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Ringfelder (15, 16, 17, 18) vorgesehen sind, von denen die außenliegenden (15, 18) jeweils die Kunststoffbeschichtung (21,22) tragen.

3. Zylinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffbeschichtung (21, 22) in einer in der Umfangshuche ausgebildeten Umfangsnut (19, 20) befestigt ist.

4. Zylinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffbeschichtung (21,22) aus einem Polyamid gebildet ist

5. Zylinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffbeschichtung als auf die Umfangsfläche des Bundes der Zylinderbuchse (10) aufgesprühte Kunststoffschicht (21,22) ausgebildet ist

6. Zylinc¹ -ranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffbeschichtung als Kunststoffstreifen (21, 22) ausgebildet .st, der auf der Umfangsfläche der Zylinderbuchse (10) befestigt is..

7. Zylinderanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffstreifen (21, 22) auf der Umfangsfläche der Zylinderbuchse (10) aufgeschrumpft ist

8. Zylinderanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Kunststoffbeschichtung (21,22) versehene Umfangsfläche des Bundes der Zylinderbuchse (10) auf Paßmaß nachbearbeitet ist.