DE2326408C3

DE2326408C3 - Verfahren zum Erzeugen von Schrägen an Schlitzkanten von Hubkolbenmaschinen-Zylindern

Info

Publication number: DE2326408C3
Application number: DE19732326408
Authority: DE
Inventors: Peter 8000 Muenchen Huber
Original assignee: Zuendapp Werke GmbH
Current assignee: Zuendapp Werke GmbH
Priority date: 1973-05-24
Filing date: 1973-05-24
Publication date: 1983-01-05
Also published as: DE2326408B2; AT336366B; DE2326408A1; FR2230452A1; IT1012825B; ATA432374A; FR2230452B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Hubkftuienmaschinen, deren Zylinder von den Hubkolben gesteuerte Schütze aufweisen, werden diese während des Kolbenhubs auch von Kolbenringen iberstnchen. Diese Kolbenringe sind beim Erreichen eines Schlitzes infolge ihrer federnden Spannung bestrebt, sich in dem vom Schlitz eingenommenen Umfangsbereich radial nach außen in den Schlitz hinein auszudehnen. Beim Verlassen des Schlitzes müssen sich die nach außen ausgeweiteten Kolbenringe wieder auf das Maß der Zylinderbohrungen radial nach innen verlagern. Wegen dieser Radialbewegungen der Kolbenringe werden die Schlitzkanten an den Bohrungswänden der Zylinder zur Schaffung von Gleitflächen abgeschrägt

Es ist bekannt, bei einem Zylinder aus Leichtmetall, wie er beispielsweise bei Motoren für ^weiradkraftfahrzeuge eingesetzt wird, nach dem Feinbohren der Zylinderkohrung in dem Leichtmetall-Grundkörper die Schlitzkanten von Hand abzuschrägen und erst danach die Wand der Zylinderbohrung mit einem galvanischen Überzug aus Hartchrom, Nikasil od. dgl. zu versehen, der die Lauffläche für den Kolben bildet. Infolge der vor dem Beschichten erzeugten Gestaltung des Leichtmetall-Grundkörpers ergibt sich beim galvanischen Beschichten ein nicht oder nur unwesentlich verstärkter Niederschlag an den Schlitzkanten, so daß ein erneutes gesondertes Materialabtragen in diesem Bereich nicht erforderlich und die Zylinderlauffläche nur noch zu honen ist. Da das Entgraten des Leichtmetall-Grundkörpers manuell durchgeführt wird, ist es verhältnismäßig teuer und hat wegen der nicht zu vermeidenden Ungleichmäßigkeiten Schwankungen und Streuungen im Kantenverlauf und in der Kantenneigung zur Folge. Insbesondere bei schnellaufenden Brennkraftmaschinen wirken sich (Jngenauigkeiten in der Steuerkantenhöhe nachteilig aus.

Wegen der Unwirtschaftlichkeit und (Jngenauigkeit dieses Verfahrens wurde versucht das manuelle Abtragen von Leichtmetall durch ein elektrochemisches Abtragen zu ersetzen, das sich an anderer Stelle auch turn Entgraten von Aluminiumteilen bereits bewährt hatte (Werkstatt und Betrieb, 96. Jahrgang 1963, Heft 12 S. 868, 869). Diese Versuche konnten jedoch nicht befriedigen, weil sich wegen der heterogenen Struktur der Leichtmetallegierungen beim elektrochemischen Abtragen eine unregelmäßige Oberfläche ausbildet, die beim nachfolgenden Galvanisieren zu einem ungleichmäßigen Niederschlag führt, so daß entweder eine Nachbearbeitung der Schlitzkanten erforderlich iot oder diese den hohen Anforderungen nicht genügen, die insbesondere bei Hochleistungs-Brennkraftmaschinen an die Schlitzkanten gestellt werden müssen. Es ist zwar bekannt, bei der Herstellung von Zylindern von Hubkolbenmaschinen nach dem elektrolytischcn Aufbringen einer die Lauffläche für den Kolben bildenden Chromschicht während einer gewissen Zeit die Stromrichtung umzukehren, so daß eine

ίο gewissen Menge Chrom aus der Oberflächenschicht heraustritt und diese mit feinen Rissen und Spalten durchsetzt wird, damit die Oberfläche, mit welcher der Kolben in Berührung kommt, in gewissem Maße aufgerauht wird und imstande ist, Schmieröl aufzuneh-

is men. wodurch ein Fressen vermieden werden soll (DE-PS 7 58 779). Weiter ist es bekannt, bei der Herstellung von Gehäusen von Kreiskolbenmaschinen sich beim galvanischen Beschichten infolge der bekannten Konzentration des elektrischen Feldes εη Kanten von Zündkerzenbohrungen ausbildende Wulste aus Beschichtungsmaterial elektrolytisch abzutragen, also die Oberfläche des galvanischen Überruges zu egalisieren. Demgegenüber geht es beim Anmeldungsgegenstand nicht um die bloße Entfernung überschüssigen Beschichtungsmaterials sondern um die Herstellung definierter Kantenschrägen, und der Stand der Technik ergibt keinen Hinweis, daß hierbei auf die bisher für notwendig erachte .ε Entgratung vor dem Beschichten erfindungsgemäß verzichtet werden könnte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, das es gestattet Schlitzkantenschrägen in besonders wirtschaftlicher Weise und mit großer Gleichmäßigkeit und hoher Maß- und Formgenauigkeit herzustellen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben.

Nach der Erfindung wird unter Abkehr von den bisherigen Vorstellungen vor dem Beschichten nicht entgratet Die Schlitzkanten des ?ylindergrundkörpers bleiben vor dem Beschichten in der sich beim Feinbohren ergebenden scharfkantigen Form. Ein sich beim Galvanisieren ergebender verstärkter Niederschlag an den Schlitzkanten, also an den Stellen, an denen beim fertig bearbeiteten Zylinder die erwünschten Schrägen vorhanden sein sollen, wird in Kauf genommen. Die Erfindung wendet sich damit gegen das bisherige Bemühen, beim Galvanisieren einen verstärkten Niederschlag an den Schlitzkanten zu unterbinden.

Das überschüssige Material wird beim elektrochemischen Formentgraten, das gemäß der Erfindung erst nach dem Beschichten durchgeführt wird, wieder abgetragen. Der Abtrag beschränkt sich im wesentlichen auf galvanisch aufgetragenes Material. Die in diesem erzeugten Schrägen reichen zur Kolbenringführung im allgemeinen aus. Ein Abtragen auch von Material des Zylindergrundkörpers ist möglich, aber unschädlich, weil einerseits dieses nach dem Beschichten erfolgende Abtragen allenfalls Material des Zylinder grundkörpers im unmittelbaren Bereich der scharfen Kante erfaßt so daß nur wenig von diesem Matenal abgetragen wird und sich daher keine wesentlich unregelmäßige Oberfläche ausbilden kann, und andererseits sich eventuell im Grundkörpermaterial ausbilden- de Oberflächen-Unregelmäßigkeiten sich wegen der größeren radialen Entfernung von der Zylinderachse nicht nachteilig auf die Kolbenringführung auswirken können. Trotz des erhöhten Umsatzes von Beschich-

tungsmaterial wird du/-!· die Erfindung ein wesentlicher Fortschritt erzielt, weil nämlich nunmehr nicht mehr von Hand entgratet werden muß, sondern Schrägen maschinell erzeugt werden können. Die Erfindurg ermöglicht, Schlitzkantenschrägen sehr wirtschaftlich und außerdem mit großer Form- und Maßgenauigkeit zu erzeugen, was eine hohe LeistungsausLcuie der Hubkolbenmaschinen zur Folge hat Für die Serienfertigung ist die große Gleichmäßigkeit, die mit der Erfindung erzielbar ist, von wesentlicher Bedeutung, da sie ermöglicht, Fertigungstoleranzen bei den Serienprodukufit verhindern. Darüber hinaus wirkt sich die Erfindung verschleißmindernd aus, weil sie eine günstige Gestaltung der Gleitschrägen mit allmählichem Übergang an den Schlitzkanten ermöglicht.

Eine Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben. Diese ermöglicht eine weitere Herabsetzung der Toleranzen und damit eine Vergleichmäßigung der Serienfertigung.

Anhand der Zeichnung ist die Erfindung an einem Beispiel weiter erläutert Es zeigt in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Zylinder mit Kolben in einem Axialschnitt

F i g. 2 den Schnitt nach der Linie H-H in F i g. 1 und

F i g. 3 eine Einzelheit aus F i g. 1 in größerem Maßstab.

Ein Zylinder 1 einer Zweitakt-Hubkolben-Brennkraftmaschine, der luft- oder flüssigkeitsgekühlt sein kann, weist einen Einlaßkanal 2, Oberströmkanäle 3,4,5 und einen Auslaßkanal 6 auf. Die Kanäle münden in eine Zylinderbohrung 7, in der ein Kolben 8 angeordnet ist der mit einem Pleuel 9 verbunden ist und Kolbenringe IO trägt Während des Kolbenhubs überstreichen die Kolbenringe 10 die als Schlitze bezeichneten Kanalmundunger·, wobei sie in dem jeweiligen Umfangsbereich Radialbewegungen ausführen.

Die Gestaltung der S^hltukanien ist in Fig.3 verdeutlicht Die Wand 11 des aus eiücr Leicht.metallegit-rung bestehenden Zylindergrundkörpers war nach dem Feinbohren an den Schlitzkanten scharfkantig abgebildet Ohne weitere Bearbeitung der Schliu kanten wurde die Wand 11 des Zylindergrundkörpers durch Galvanisieren mit einer Hartchromschicht 12 verseilen,

ίο die eine Dicke von etwa 0,08 mm erreichte. Nach dem Beschichten und eventuell einem Vorhonen wurden an den Schlitzkanten die für die Führung der Kolbenringe 10 erforderlichen Schrägen 13 durch elektrochemisches Formentgraten angebracht Dabei wurde an den Schlitzkanten die Hartchromschicht 12 derart abgetragen, daß sich ein allmählicher Übergang ausbildete, in Fig.3 ist gezeigt, daß daneben auch Material des Zylindergrundkörpers in geringfügigem Maße abgetragen wurde, so daß auch die Wand 11 des Zyiindergrundkörpers an den Schlitzkanten abgerundet ist, und zwar in unmittelbarem Anschluß an die Schrägenbereiche der Hartchromschicht 12.

In Abweichung von dem Beispiel nach Fig.3 kann bei geringerer Intensität des Abtragens erreicht werden, daß die scharfkantige Ausbildung der Wand 11 des Zylindergrundkörpers erhalten bleibt In diesem Fall beschränkt sich die Ausbildung der Schrägen auf das galvanisch aufgetragene Beschichiungsmaterial, das sich beim Galvanisieren nicht nur auf der feingebohrten

3t> zylindrischen Oberfläche der Wand 11, sondern in abgeschwächtem Maße auch in den der Zylinderbohrung benachbarten Bereichen der Kanalwände auf diesen niederschlägt und beim elektrochemischen Formentgraten auch in diesen Bereichen entsprechend abgetragen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Erzeugen von Schrägen an Schlitzkanten von beschichteten Zylinderwandungen von Zylindern von Hubkolbenmaschinen, insbesondere Zweitakt-Hubkolben-Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nach dem Feinbohren beschichtet und nach dem Beschichten elektrochemisch formentgratet wird

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrochemische Formentgraten nach einem dem Beschichten folgenden Vorhonen durchgeführt wird.