Heute habe ich wieder einmal einen verbrauchten Kolben eines LKW-Motors zur Materialgewinnung verarbeitet. Während ich die Kolbenringe weggesprengt habe ist die Frage aufgetaucht, wie diese Ringe hergestellt werden. Das war dann auch das Pausengesprächsthema.
Dass diese Ringe in der Regel aus Grauguß bestehen, in Sonderfällen aus Stahl, jeweils mit diversen Beschichtungen, habe ich mit Google gefunden.
Ich kann dir sagen, wie _ich_ sie mache. Aber in der Fabrik wird das garantiert anders gemacht. :-)
Vermutlich: GG-Rohr innen/aussen (vor)gedreht und abgestochen. Geschlitzt und auf Dorn gesteckt. Aussen formgeschliffen (das ist nämlich kein Kreis). Beidseitig plangeschliffen.
So ähnlich habe ich es auch zu erklären versucht, mit leichter Unsicherheit. Z.B. fand ich keine Erklärung für die federnde Wirkung. GG ist doch ein Material das Verformungen gar nicht mag. Unser Kolben hatte übrigens einen DM von 105mm, entsprechend stark waren die Ringe.
Du denkst dabei vermutlich an den entspannten Zustand.
Sicher, und auch die Stirnseite, die Fläche auf die es ankommt.
Es würde mich freuen etwas über die industrielle Fertigung dieser Motorenteile zu erfahren, auch über das Material.
Wie meinen? Also, wenn der Kolbenring im Zylinder steckt, dann sollte an allen Stellen ein gleicher Anpressdruck (an die Zylinderwand) sein.*) Ausgefedert kommt dabei aber kein Kreis heraus.
*) Ausser nahe am Spalt, da nimmt man den Druck etwas zurück.
Es dürften wohl alle die "Federn" kennen die Treppen herunterlaufen können, oder?
Diese Federn, also dieser vorgeformte Spezialdraht ist Grundlage der Kolbenringe, zumindest der mehrteiligen und auch der Abstreifringe. Daraus werden die entsprechenden Ringe, mit den entsprechenden "Stößen", gefertigt und dann auf Toleranzen von 2/1000 geschliffen.
Das ist kein Problem. Üblicherweise spannt man solche Teile auf einem Dorn mit Einbaumaß (hier dem Durchmesser der Nut im Kolben), dann werden sie außen fertig bearbeitet. Solche Teile sehen nach der Bearbeitung dann wieder "krumm" aus, passen aber eingebaut genau.
Wie spannt man einen geschlitzten Kolbenring auf einen Dorn um ihn außen zu bearbeiten?
Mit dem was ich aus den Beiträgen versucht habe zu lernen, auch eigene Überlegungen sind dabei, würde ich einem Wissensdurstigen die Herstellung so erklären:
Es wird ein Rohr mit entsprechendem Innen-und Außendurchmesser gegossen, wobei ein besonderes Material verwendet wird,
dieses Rohr wird innen und außen auf Maß bearbeitet, geschliffen,
es werden davon Ringe in bestimmter Stärke abgetrennt,
diese werden beidseitig plangeschliffen, vermutlich auf einer Karusellschleifmaschine mit einem Käfig in dem die Ringe liegen,
Da hat der Herr Professor leider nicht aufgepaßt. Der eingebaute Zustand ist nämlich nicht "innen gespannt" (= auf dem Dorn sitzend), sondern "außen gespannt" (= im Zylinder klemmend). Und da man leider nicht gleichzeitig von außen spannen und die Außenfläche bearbeiten kann, muß man innen spannen und bei der Feinbearbeitung die dadurch auftretende Formabweichung berücksichtigen.
Ring etwas elastisch aufbiegen, Dorn durchstecken und loslassen - klemmt fest. (Stufe auf dem Dorn als Anschlag und Anlagefläche angenehm.)
Nein, leider. Die Feinbearbeitung (endgültige Formgebung im Mikrometerbereich) ist der letzte Bearbeitungsschritt, der _nach_ dem Abtrennen vom Rohr und dem Schlitzen vorgenommen wird, weil diese Bearbeitungsschritte eine bereits vorhandene Form wieder definitiv versauen würden.
Es werden also zunächst vom ggf. überdrehten Rohr die Roh-Ringe abgestochen und geschlitzt. (Danach sind im Werkstoff vorher evtl. noch vorhandene innere Spannungen, die die Ursache für auftretende Formabweichungen wären, weg.) Diese Roh-Ringe werden dann plangeschliffen, was kein sonderlich kritischer Bearbeitungsschritt ist, aber schon einigermaßen genau geschehen muß.
Und als Letztes wird die kritische Endform, nämlich die im entspannten Zustand nicht ganz kreisrunde Außenfläche hochpräzise aufgeschliffen - diese Endform ist deswegen so wichtig, weil sie die "Arbeitsfläche" darstellt, mit der der Kolbenring den Kolben gegen die Zylinderwand bei sehr hohen Beanspruchungen abdichtet. (Die zweite Dichtfläche ist die Auflage der Planfläche in der Kolbennut, aber die ist weniger kritisch, weil dort keine Bewegung auftritt.)
Nicht ganz kreisrund deswegen, weil der Kolbenring beim Einführen in den Zylinder etwas zusammengedrückt wird (also der Schlitz schmaler wird). Die elastische Reaktionskraft drückt ihn dann an der endbearbeiteten Außenfläche gegen die Zylinderwand, wobei gewünscht wird, daß der Andruck rundherum gleichmäßig ist.
Der Dorn geht natürlich innen in den Kolbenring. Darum heißt er auch "Dorn". Der Dorn hat einen Absatz mit einem Durchmesser etwas kleiner als der gewünschte Aussendurchmesser des Kolbenringes. Der KoRi wird auf den Dorn geschoben, dann kommt eine "Beilagscheibe" auch mit geeigneten Durchmesser. Es muss genug Platz für die Aussenbearbeitung sein. Geeigneterweise hat der Dorn eine Nase die in den KoRi-Schlitz geht um für das Unrundschleifen eine fixe Lage zu haben.
Flasche Reihenfolge gelöscht.
Warum liest Du nicht was ich schreibe?
Oder was ist an der dort beschriebenen Reihenfolge falsch/unklar?
Aber sicher kann man einen Ring passend auf Außenmaß zur Bearbeitung spannen: Ring in einen Zylinder in Form bringen, einem Dorn mit Absatz darin zentrieren und mit einem Rohr auf dem Dorn festklemmen.
Nicht daß mich das alles jetzt verwundern würde, aber nach der Schilderung kann man sich mal wieder denken, warum die Versuche mit ovalen Kolben als bisher gescheitert zu betrachten sind.
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