Verfahren zur Herstellung von Kolbenringen. Die im Kraftmaschinenbau verwendeten, gespalteten Kolbenringe müssen der Forde rung entsprechen, dass sie an allen Stellen ihres Umfanges dicht an der Zylinderwand anliegen. Dieser Bedingung ist dann genügt, wenn die das Anlegen an die Zylinderwand bedingenden Expansionskräfte an allen Stellen des Ringes die gleichen sind.
Der Erfinder hat nun gefunden, dass dieses gleichmässige Anliegen des Kolbenringes dann gewährleistet ist, wenn bei der Herstellung des Kolbenringes das uribearbeitete, ringför- nrige Werkstück während seiner Bearbeitung in jener Form festgehalten wird, welche der gespaltene Ring beim Aneinanderfügen der Spaltränder selbsttätig ohne jede Beeinflus sung durch äussere Kräfte annimmt. Die Zu sammenfügung der Spaltränder des Werk stückes und das Festhalten des Ringes wäh rend der Bearbeitung kann hierbei durch irgendwelche Mittel erfolgen, welche den vor genannten Bedingungen entsprechen. Im nachfolgenden sollen einige für die Durch führung des Verfahrens nach der Erfindung besonders geeignete Mittel beschrieben werden.
In den Fig. <B>1</B> und 2 der Zeichnung sind zwei der üblichen ringförmigen, unbearbeite ten Werkstücke, wie sie zur Herstellung von Kolbenringen verwendet werden, im Aufriss und Grundriss dargestellt. Diese Werkstücke können gegossen oder auf irgendwelche ap- dere Weise, wie durch Pressen, Stanzen oder dergleichen erzeugt werden. In den Fig. 3 und 4 sind die gleichen Werkstücke nach erfolgten Aufschneiden dargestellt. Statt die Ringe aufzuschneiden, können sie auch mit den Spalten gegossen oder auf andere Weise hergestellt werden.
Die Spaltränder der aufgeschnittenen Ringe werden nun zusammengefügt. Durch das Zu sammenhalten der Enden des Ringes nimmt er frei eine Form an, in welcher die radial nach auswärts wirkenden Spannungskräfte aufgehoben sind, d. h. diese Spannungskräfte, welche, wenn die Ringenden frei wären, radial nach auswärts wirken würden, können durch das Zusammenhalten der Enden keinen mess baren Druck nach aussen ausüben.
Der an seinen Enden geschlossene Ring befindet sich gleichwohl in einem Spannungs- zustande, doch wurden die Radialspannungen in eine gleichmässige Umfaugsspannung um- gewandelt, die über alle Punkte des Ring umfanges gleichmässig verteilt ist, keinen merkbaren Druck aussen ausübt, und daher der Aufhebung der früher messbaren Radial kräfte, die im offenen Ring vorhanden- sind, gleichkommt.
Mit andern Worten, die radialen Kräfte sind aufgehoben und durch die gleich mässige Lrinfangsspanuung. ersetzt und- aus geglichen. __ In Fig. 5 ist eine einfache Klemmvorrich tung dargestellt, welche aus einem Klemm bügel besteht, der die Spaltränder des Ringes in der Schliesslage aneinanderdrückt, ohne auf die Form, welche der Ring unbeeinflusst durch äussere Kraft annimmt, einzuwirken.
Selbstredend ist es notwendig, um die Enden des Ringes- zusammenzubringen, dass Drücke äuf'den Ring ausgeübt werden. Jedoch wirken in diesem Falle solche Drücke bloss vorübergehend, und sobald die Eilien des Ringes zusammengebracht sind, werden sie aufgehoben, und der Ring nimmt null eine freie, den ausgeglichenen Radialkräften ent sprechende, und von irgend einem äussern Druck ünbeeinflusste Form an.
Die früher wirkenden Radialspannungen des Ringes, wurden durch das Geschlossenhalten des Ringes in eine gleichmässige Spannung um gewandelt und dadurch ausgeglichen.
Um die, Spaltränder zu schliessen, wird auf die denselben benachbarten Stellen des Ringes ein tangentialer Druck ausgeübt, und zwar so lange, bis der Klemmbügel 24 oder eine andere geeignete Vorrichtung am Ringe befestigt ist. Hierauf wird der Ring in die in Fig. 14 schematisch dargestellte Vorrich tung eingesetzt, welche aus einem Behälter bestellt, dessen Wandung von einer Anzahl irr radialer Richtung einstellbarer Blöcke 11 durchsetzt wird. In den Behälter wird der an den Spalträndern zusammengehaltene Ring (Fig. 13) eingesetzt und die Blöcke allmählich gegen seine Umfläche bewegt, bis dieselben an dem Ring 12 anliegen.
Nun werden die Ringenden durch Entfernen der Klemmvor richtung 24 freigegeben und die Blöcke 11 halten den Ring in genau der gleichen Form fest, welche er ursprünglich beim Zusammen fügen der Spaltränder angenommen hat.
Bei Massenerzeugung werden zumeist alle Ringe gleicher Cärösse beim Zusammenfügen der Spaltränder die gleiche Form annehmen. Bei Verwendung derartiger Ringe gleicher Grösse und Krümmung kann der Behälter -mit fixen Rippen oder Blöcken 11 versehen -werden. Wenn eine Anzahl solcher Ringe von gleicher Grösse und Krümmung in den Be hälter eingesetzt ist, so wird die in Fig. 15 und 16 veranschaulichte Klemmvorrichtung in den Behälter eingeführt. Diese Klemmvor richtung besteht aus einer finit Schrauben gewinden versehenen Zentrierspindel 14, welche durch Öffnungen in der Mitte voll Scheiben 13 gesteckt ist.
Diese Scheiben 13 werden durch auf die Enden der Spindel 1.1 ge schraubte Muttern 1.5 gegen die Stirnflächen des- Kolbenringes gepresst. Bei Einführung der Klemmvorrichtung in den Behälter muss dieselbe, bevor das Festklemmen des Ringes erfolgt, zentriert werden. Die Zeritrierspindel 14 besitzt an ihren Eriden geeignete Aus- nehmungen 16, um das Aufspannen auf einer Drehbank, Schleifmaschine oder dergleichen zu gestatten.
Nach genauer Zentrierung wird der Ring 12 auf den seiner Zweckbestimmung entspre- chenden äussern Durchmesser abgedreht oder abgeschliffen. Hierauf wird der Ring, ohne Änderung seiner ursprünglich angenommenen Form, in eine andere Klemmvorrichtung ein gespannt, welche in Fig.17 dargestellt ist und die Bearbeitung auf der Innenseite des Ringes gestattet. Diese zweite Klemmvorrich tung besteht aus einem ringförmigen Teil 17, welcher an einem seiner Enden bei 18 mit Schraubengewinde versehern ist und eine flache ringförmige Sitzfläche 19 aufweist.
Das an dere Ende der Klemmvorrichtung ist zweck mässig glatt und passt in eine Hülse 20, an der eine Zentrierstange 21 vorgesehen ist. Auf das Ende 18 des Rohres 17 ist ein Ring 22 aufgeschraubt, welcher eine ringförmige Sitzfläche 23 aufweist. Vor dem Aufschrauben des Ringes 22 wird die in Fig. 15 und 16 dargestellte Klemmvorrichtung so in das Rohr 17 einge setzt, dass eine Fläche des Kolbenringes an der Sitzfläche 19 des Rohres anliegt. Der Kolbenring wird dann genau zentriert und der Ring 22 auf das Rohr aufgeschraubt, bis die Fläche 23 an dem Kolbenring an liegt und denselben in seiner Lage festhält. Hierauf werden die Muttern 15 abgeschraubt und die Scheiben 13 entfernt.
Das Rohr 17 ist dann in der Hülse 20 zentriert und der Kolbenring kann auf der Innenseite behufs Erzielung der gewünschten Abmessungen be arbeitet werden.
Die geschilderten Arbeitsvorgänge können auch umgekehrt werden, indem der Ring zunächst in den in Fig. 14 veranschaulichten Behälter eingesetzt und nach erfolgter Zen trierung zunächst innen abgedreht wird, worauf die Einspannung des Ringes in die in Fic. 15 veranschaulichte Vorrichtung und das Abdrehen des Ringes an der Aussenseite erfolgt.
Wenn mehrere Ringe von gleichem Durch- inesser, und gleicher Krümmung in den Be hälter eingeführt werden, können dieselben, sowohl an ihrer Aussenseite, als auch an ihrer Innenseite gleichzeitig bearbeitet werden.
Gegebenenfalls kann das Werkstück vor oder nach denn Aufschneiden desselben einer Verarbeitung unterzogen werden. In letzterem Falle jedoch muss die Bearbeitung des Ringes in jenem Zustande erfolgen, welchen er nach erfolgtem Zusammenfügen der Spaltränder besitzt. Es kann auch eine wiederholte Bear beitung des ringförmigen Werkstückes vor genommen werden, wobei jede Bearbeitung des Ringes in jenem Zustande erfolgen muss, welchen ei nach dem Aneinanderfügen der Spaltränder besitzt. Das beschriebene Verfahren kann unab hängig von der Form der Spaltränder zur Anwendung gelangen.
Auch ist dasselbe nicht auf die Verwendung der beschriebenen Klemm und Einspannvorrichtungen beschränkt, son dern kann unter Verwendung irgendwelcher anderer Vorrichtungen, welche sich für die Durchführung des Verfahrens eignen, zur Anwendung gelangen.
Die einzelnen Verfahrenstadien sind in den Zeichnungen ersichtlich gemacht. In den Fig. 5 und 6 zeigen die strichpunktierten Linien die Form des ringförmigen Werk stückes vor dem Zusammenschliessen der Spaltränder, während die vollgezogenen Linien die Form nach dem Schliessen des Spaltes zeigen. Die strichpunktierten Linien in den Fig. 7 und 8 deuten die äussere Form des Werkstückes nach der Bearbeitung auf der Aussenseite an, während die strichpunktierten Linien in den Fig. 9 und 10 die Form des Ringes auf der Innenseite nach der Bearbei tung andeuten. In den Fig. 11 und 12 ist schliesslich der fertiggestellte Kolbenring ver anschaulicht.