DE2800813A1 - PISTON RING BLANK - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
GOETZEWERKE Burscheid, den 02. 01. 1978GOETZEWERKE Burscheid, January 2, 1978
Friedrich Goetze A G TZT 233/Lö/La ( 1627 )Friedrich Goetze A G TZT 233 / Lö / La (1627)
Die Erfindung betrifft einen unrunden Kolbenringrohling mit einer Zentriereinrichtung für das Ausrichten der Ringe in Umfangsrichtung.The invention relates to a non-circular piston ring blank with a centering device for aligning the rings in the circumferential direction.
Für das maschinelle Bearbeiten von Kolbenringrohlingen sind diese mit Zentriervorrichtungen versehen, die das Ausrichten der Kolbenringe in Umfangsrichtung ermöglichen. Nach beispielsweise dem Buch "Kolbenringe" von Carl Englisch, Wien, Springer-Verlag 1958, Seite 285, Abb. 266, besitzen die Kolbenringrohlinge dafür an ihrem Innenumfang eine Zentrierkerbe, die im Bereich der späteren Stoßöffnung des fertiggestellten Kolbenringes liegt und im Laufe des Bearbeitungsprozesses ausgeschnitten wird.For the machining of piston ring blanks, these are equipped with centering devices provided that allow the alignment of the piston rings in the circumferential direction. After, for example, the book "Piston Rings" by Carl Englisch, Vienna, Springer-Verlag 1958, page 285, Fig. 266, own the Piston ring blanks have a centering notch on their inner circumference, which is located in the area of the later joint opening of the finished piston ring and is cut out in the course of the machining process.
Infolge der Querschnittsverengung kann es jedoch an dieser Stelle im Rohling bereits beim Gießen zu Porositäten kommen, die sich über den Aufschneidebereich hinaus bis in den Ring erstrecken, so daß dort Brüche entstehen. Gleichzeitig besteht aber auch die Gefahr, daß viele Kolbenringrohlinge schon nach dem Gießen beispielsweise beim Entformen, Putzen oder Vorschleifen brechen, so daß ein relativ hoher Ausschuß entsteht. Zusätzlich aber wird auch während der Bearbeitung des Rohlings auf einer beispielsweise aus der US - PS 3 326 393 bekannten Formdrehbohrmaschine die Bohrstange durch den unterbrochenen Schnitt zu starken Schwingungen angeregt. Dadurch bleibt die Drehzahl und damit die Leistungsgrenze der Formdrehbohrmaschine begrenzt.As a result of the narrowing of the cross-section, however, it can occur at this point in the blank Porosities already occur during casting, which extend over the slicing area extend out into the ring so that fractures occur there. At the same time, however, there is also the risk that many piston ring blanks already break after casting, for example during demolding, cleaning or pre-grinding, so that a relatively high level of rejects is created. Additionally but also during the machining of the blank on a form lathe drilling machine known for example from US Pat. No. 3,326,393 The interrupted cut causes the boring bar to vibrate strongly. As a result, the speed and thus the performance limit of the form lathe drill remains limited.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Zentriereinrichtung an einem unrunden Kolbenringrohling zu finden, welche die Gefahr des Ringbrechens vermeidet und ein rationelleres, maschinelles Bearbeiten der Rohlinge beispielsweise auf der Formdrehbohrmaschine ermöglicht. It is therefore the object of the present invention to provide an improved centering device on an out-of-round piston ring blank, which avoids the risk of the ring breaking, and a more rational, mechanical one Machining the blanks, for example, on the form lathe allows.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Zentriereinrichtung des Kolbenringrohlings aus einer sich in radialer Richtung erstreckenden Materialverdickung besteht, die vorzugsweise im Bereich der späteren Stoßöffnung vorgesehen ist, gegebenenfalls aber auch gegenüber dem Stoßbereich um 180° versetzt liegen kann. Die Materialverdickung kann ein am Außenumfang liegender Zentrierbuckel mit vorzugsweise etwa halbkreisförmigem Querschnitt sein. Seine Breite entspricht in etwa der Größe der späteren Stoßöffnung, dem sogenannten Aufschneidewert, des Kolbenringrohlings. Sowohl Breite als auch Höhe des Zentrierbuckels sind proportional auf die Größe des Ringdurchmessers eingestellt. Die Höhe des Zentrierbuckels beträgt dabei meist etwa maximal 25 Prozent der radialen Ringwandstärke des Kolbenringrohlings.According to the invention this object is achieved in that the centering device of the piston ring blank consists of a material thickening extending in the radial direction, which is preferably in the area of the later joint opening is provided, but may also be offset by 180 ° with respect to the joint area. The thickening of the material can be a centering boss located on the outer circumference with a preferably approximately semicircular cross-section. Its width is roughly the same as Size of the later joint opening, the so-called slicing value, of the piston ring blank. Both width and height of the centering boss are set proportionally to the size of the ring diameter. The height of the centering boss is usually about a maximum of 25 percent the radial ring wall thickness of the piston ring blank.
Nach einem anderen erfindungsgemäßen Lösungsvorschlag liegt die Materialverdickung am Innenumfang des Kolbenringrohlinges im Bereich der späteren Stoßöffnung. Etwa in der Mitte der Material verdickung ist eine an sich bekannte Zentrierkerbe vorgesehen, deren Tiefe geringer als das radiale Maß der Material verdickung ist.According to another proposed solution according to the invention, the material is thickened on the inner circumference of the piston ring blank in the area of the later Butt opening. Approximately in the middle of the thickening of the material, a centering notch known per se is provided, the depth of which is less than that is the radial dimension of the material thickening.
Die erfindungsgemäße Gestaltung der Kolbenringrohlinge hat gegenüber der bisher verwendeten Zentrierkerbe am Innenumfang des Kolbenringrohlinges die folgenden Vorteile:The design of the piston ring blanks according to the invention has opposite the previously used centering notch on the inner circumference of the piston ring blank the following advantages:
Gußporösitäten durch Querschnittsverengungen werden weitgehend vermieden, so daß der fertige Kolbenring, insbesondere im Bereich der späteren Stoßenden, bruchsicherer wird. Weiterhin ist die Gefahr des Brechens der Kolbenringrohlinge nach dem Gießen während der angeschlossenen Bearbeitungsprozesse weitgehend ausgeschlossen, so daß der Ausschuß kostengünstig erheblich verringert wird.Cast porosities due to cross-sectional constrictions are largely avoided, so that the finished piston ring, especially in the area of the later joint ends, is more resistant to breakage. Furthermore, there is the risk of Breaking the piston ring blanks after casting during the connected Machining processes are largely excluded, so that the scrap is considerably reduced at low cost.
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Bei der Bearbeitung der Kolbenringrohlinge auf der Formdrehbohrmaschine läuft jetzt der Bohrstahl nicht mehr unruhig wie bei der früheren bis in die sich in den Kernbereich des Ringwerkstoffes erstreckenden Zentrierkerbe. Vielmehr gestattet die Materialverdickung bei dem letzten Drehvorgang einen in Umfangsrichtung ununterbrochenen Schnitt, so daß der Werkzeugverschleiß reduziert und die Maschinenkapazität bei höheren Drehzahlen optimal ausgenutzt werden kann.When machining the piston ring blanks on the form lathe drilling machine The drill steel no longer runs unevenly as it did with the earlier one, right into the centering notch that extends into the core area of the ring material. Rather, the material thickening in the last turning process allows an uninterrupted cut in the circumferential direction, so that the Tool wear reduced and the machine capacity at higher Speeds can be optimally used.
FUr das Ausrichten in Umfangsrichtung der Kolbenringrohlinge mit einem Zentrlerbuckel am Außenumfang ist eine besondere, außen angreifende Einrichtung notwendig, an die der Rohling mit seinem Zentrierbuckel anstößt. Bei Kolbenringrohlingen mit einer am Innenumfang liegenden Materialverdickung und einer in diesem Bereich angegossenen Zentrierkerbe kann die aus dem Stand der Technik bekannte und bisher eingesetzte Einrichtung für das maschinelle Ausrichten der Kolbenringrohlinge ohne Umbau verwendet werden.For aligning the piston ring blanks in the circumferential direction with a Centric hump on the outer circumference is a special, externally attacking device necessary, against which the blank abuts with its centering boss. For piston ring blanks with a material thickening on the inner circumference and a centering notch cast on in this area can be the one known from the prior art and previously used Device for machine alignment of the piston ring blanks without Remodeling can be used.
Die Erfindung sei anhand zweier Prinzipskizzen näher erläutert, und zwar zeigenThe invention will be explained in more detail with the aid of two basic sketches, and although show
Figur 1 einen erfindungsgemäßen Kolbenringrohling mit Zentrierbuckel am Außenumfang und zu gehöriger SortiereinrichtungFigure 1 shows a piston ring blank according to the invention with centering boss on the outer circumference and associated sorting device
Figur 2 einen erfindungsgemäßen Kolbenringrohling mit einer Material verdickung und einer Zentrierkerbe am InnenumfangFigure 2 shows a piston ring blank according to the invention with a material thickening and a centering notch on the inner circumference
Figur 3 einen erfindungsgemäßen Kolbenringrohling mit einer am Außenumfang zum Ringstoß um 180° versetzt liegenden Materialverdickung und einer ZentrierkerbeFIG. 3 shows a piston ring blank according to the invention with a ring joint on the outer circumference Thickened material that is offset by 180 ° and a centering notch
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In Figur 1 ist 1 der Kolbenringrohling mit dem Zentrierbuckel 2 im Bereich der späteren Stoßöffnung von der Breite " b M und der Höhe " h■ ". Während des gleichzeitigen Ausrichtens mehrerer Kolbenringrohlinge 1 in Umfangsrichtung werden diese von einer in ihrer Halterung 4 rotierenden Walze 3 angetrieben und durch die am Außenumfang als Anschlag für die Zentrierbuckel dienende Einrichtung 5 gestoppt, so daß im Endzustand alle Kolbenringrohlinge in ausgerichteter Lage auf der rotierenden Walze 3 hängen und paketweise entnommen werden können.In Figure 1, 1 is the piston ring blank with the centering boss 2 in the area of the later joint opening of the width "b M and the height" h ■ " driven and stopped by the device 5 serving as a stop for the centering boss on the outer circumference, so that in the final state all piston ring blanks hang in an aligned position on the rotating roller 3 and can be removed in packets.
Nach Figur 2 ist der Kolbenringrohling 6 mit einer sanft ansteigenden Verdickung 7 am Innenumfang im Stoßbereich versehen. Etwa in der Mitte der Verdickung 7 1st eine Zentrierkerbe 10 angegossen, deren radiale Tiefe kleiner als die Stärke der Materialverdickung 1st. Während des Sortierens werden die Kolbenringrohlinge 6 von der rotierenden Walze $ in der Halterung 9 angetrieben, bis daß die Walze 8 in die Zentrierkerbe 10 einrastet. Auf diese Weise lassen sich ebenfalls gleichzeitig mehrere Kolbenringrohlinge in Umfangsrichtung ausrichten.According to Figure 2, the piston ring blank 6 with a gently rising Thickening 7 on the inner circumference in the joint area. Approximately in the middle of the thickening 7 is a centering notch 10 cast, the radial Depth less than the thickness of the material thickening 1st. During the The piston ring blanks 6 are sorted by the rotating roller $ driven in the holder 9 until the roller 8 engages in the centering notch 10. In this way you can also at the same time Align several piston ring blanks in the circumferential direction.
In Figur 3 besitzt der Kolbenringrohling 61 eine um 180° zur späteren Stoßöffnung 11 versetzte Materialverdickung 7' am Außenumfang, in deren Mitte eine Zentrierkerbe 10 mit geringerer radialer Tiefe als die Stärke der Material verdickung 7' angegossen ist. Während des Sortierens werden die Kolbenringrohlinge 6' von der rotierenden Walze 8 in der Halterung 9 angetrieben, bis daß die Walze 8 in die Zentrierkerbe 10 einrastet. Die beiden Walzen 12 haben dabei die Funktion von Stützrollen.In Figure 3, the piston ring blank 6 1 has a 180 ° offset to the later joint opening 11 thickened material 7 'on the outer circumference, in the center of which a centering notch 10 with a smaller radial depth than the thickness of the material thickening 7' is cast. During the sorting, the piston ring blanks 6 'are driven by the rotating roller 8 in the holder 9 until the roller 8 engages in the centering notch 10. The two rollers 12 have the function of support rollers.
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