Schleifverfahren. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen von Hohlkörpern, wie zum Beispiel Kalben, und bezweckt Fertigerzeugnisse mit einer ovalen äussern Gestaltung zu erhalten. Dass Verfahren kann besonders Anwendung finden, zum Schleifen von Kolben für Verbrennungsmaschinen, bei denen das offene Ende des Kolbens oval ge formt sein soll.
Obgleich nachstehend nur besonders zweckmässige Ausführungsformen beschrie ben sind., kann das Verfahren mit verschie denen Abänderungen ausgeübt werden, ohne dass man sich von dem Erfindungsgedanken der vorliegenden Anmeldung entfernt.
Inder Zeichnung stellt: Fig. 1 eine Ansicht der Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens dar; Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-2 (Fig. 1) Fig. 3 ist eine Endansicht eines gemäss dr.r Erfindung bearbeitenden Kolbens;
,Fig, 4 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 3, aber für eine andere Ausführungs form des -Verfahrens; Fig. 5 ist ein Schnitt ähnlich wie in Fig. 2, zeigt aber das Schleifverfahren nn dem Kolben gemäss Fig. 4; Fig. G ist eine der Fig. 4 ähnliche An sicht und zeigt das Ergebnis des Schleifver fahrens.
Beim Endschliff der Aussenflächen von be stimmten zylindrischen Hohlkörpern ist es oft zweckmässig, ihnen eine leicht ovale Form zu verleihen. Zum Beispiel kann es mit Rücksicht auf gewisse Wirkungen in Arbeitsstellung wünschenswert erscheinen, den Mantel eines Automobilkolbens derart zu schleifen, dass das Äussere des Mantels am offenen Ende eine leicht ovale Form er hält. Bisher konnte dieses Ergebnis nur durch Schleifen mit Nockenscheiben ( cam grin- ding"), ein Verfahren, welches mit Sehwie- rigkeiten und grossen Kosten verbunden ist, erreicht werden.
Das Verfahren der vorliegenden Erfin dung ist besonders geeignet zum Bearbeiten von Gegenständen aus federndem Rohstoff und besteht allgemein darin, cl.a.ss der zylin drische Hohlkörper in eine ovale Form ge dehnt und dann das .Schleifen ausgeführt wird. Nach dem Schleifen wird die Dehn vorrichtung entfernt, und infolge ihrer ei genen Federung drängen die Zylinderwan- dun:gen in ihre ursprüngliche Lage zurück. Diejenigen Teile, welche über den kreisför- migen Umfang des Zylinders hinaus ausge dehnt und infolgedessen beim Schleifen mehr abgeschliffen wurden als die übrigen Teile.
liegen dann etwas unter dem normalen Um fang, so dass der Zylinder dadurch eine ovale äussere Form erhält.
Die Zeichnung stellt insbesondere die An wendung des Schleifverfahrens auf Kolben für Verbrennungsmaschinen dar. Das Bezugs zeichen 10 bezeichnet den Schleifma.schinen- i,isch, 11 die Zentrierungsscheibe, die von dem Zapfenträger 12 gehalten und auf irgendeine zweckmässige Weise gedreht wird. Die Scheibe 11 ist etwas oval geformt. Die Grösse der Abweichung von dem normalen Kreis umfang richtet sich nach den besonderen Umständen, zum Beispiel in einigen Fällen beträgt sie zirka 0,0075 cm.
Ein Zentrie- rungsbol,zen 13 ist im obern Teil der Ein spannvorrichtung 14 vorgesehen, und zwar ist er federnd ,gegen die Scheibe 11 angeord net. Ein Mitnehm.er 15 ragt aus der Scheibe 11 hervor, um das zu bearbeitende ,Stück an einer Drehung relativ zur Scheibe 11 zu ver hindern.
Der Kolben, besteht aus einem Kopf 16, einem Mantel 17 und an entgegengesetzten Seiten vorgesehenen Lappen 18 mit Augen für die Aufnahme des Kolbenbolzens. Bei dem Ausführungsbeispiel soll das freie Ende des Mantels derart geschliffen werden, d.ass sein Durchmesser A-A kleiner wird als der dazu senkrechte Durchmesser des Mantels. Zu diesem Zweck legt man das offene Ende des Kolbens derart auf die Triebscheibe 11, dass die Hauptsache der Scheibe 11 mit dem Kolbendurchmesser A-A, der parallel zu der Achse der Lappen 18 liebt, zusammenfällt.
Der Kolben wird dann über die Scheibe 11 gepresst, so dass am offenen Ende seine Ge stalt sich von dem normalen runden Umfang gemäss den punktierten Linien in Fig. 2 in die ovale Form gemäss den ausgezogenen Li nien in Feg. 2 verändert. her zugespitzte fe dernd gelagerte Haltebolzen 13 greift dann in eine am Kolbenkopf vorgesehene Öffnung 19 ein;
der von ihm (13) ausgeübte Druck ist gross genug, um den Kolben in seiner gE ,lehnten Lage auf der Scheibe 11 zu hallten. Der 14litnehmer 15 greift in einen Teil des Kolbens und verhindert dadurch ein Verdre hen des Kolbens auf der Scheibe 11. Dann erfolgt das Schleifen mit den üblichen Schleifwerkzeugen, bis die äussere Begren zungslinie des gedehnten Kolbens eine rich tige zylindrische Form erhalten hat.
Nach Beendigung des Schleifens wird der Kolben von der Maschine entfernt, und die federnden Mantelwandungen gehen in ihre ursprüng liche Lage zurück, wodurch die äussere Ge- staItung des offenen Endes Ova.lform an nimmt, und zwar mit dem kleinsten Durch messer am Durchmesser A-A des Kolbens gemäss Fig. 3. Bei dieser Figur zeigen die ausgezogenen Linien, wie die um die Lap pen 18 liegenden Mantelteile unter den Um fang dies normalen, punktiert gezeichneten Kreises gesunken sind.
Fig. 4, 5 und 6 zeigen eine andere Aus führungsform des grundsätzlich gleichen Schleifverfahrens, durch welches ein ähn- licheis Ergebnis erzielt wird'. Hier wird der konisch ausgebildete Hohlraum 2,2 in dem offenen Ende des Kolbenmantels zwecks Bildung der erforderlichen Lagerung für die Triebscheibe 11 hergestellt, während das of fene Ende des Mantels in leicht abgeflach tem Zustande gehalten wird. Auf diese.
Weise erhält die Öffnung 22 eine ovale Form, und zwar derart, dass ihre kurze Achse mit der Kolbenachse -4-.4, welche parallel zu der Achse der Lappen 18 liegt. zusammenfällt. Die Triebscheibe 20 gemäss dieser Aus führungsform der Erfindung entspricht der Scheibe 11 in Fig. 1, nur ist sie nicht oval, sondern rund.
Wenn die Scheibe 20 in die ovale Öffnung 22 gedrückt ist, woben die albgemeine Anordnung ähnlich wie in Fig. 1 isst, so ist die federnde Spannung, die den Körper 20 in den Kolben drückt, gross ge- riug, um die Mantelwandungen auf der Achse <B>A- A</B> auswärts zu drücken, bis der ganze innere Kreisumfang des Hohlraumes 22 mit der Scheibe 20 in Berührung steht.
Bei :die er in Fig. 5 dargestellten Lage ist der äu ssere Mantelumfang auf der Achse<I>A-A.</I> nach auswärts von seiner ursprünglichen run den Gestaltung gemäss den punktierten Li nien bei 21 in Fig. 5 in die Lage gemäss den ausgezogenen Linien ,gedrückt.
Der Kolben wird nun mit den üblichen Schleifgeräten solange geschliffen, bis die Aussenfläche des Mantels richtig rund ge formt ist, mit andern Worten, es muss an der Achse A-A mehr Rohstoff abgeschliffen werden als an der dazu senkrechten Achse.
Nach dem Endschliff wird der Kolben von den Zentrierungskörpern entfernt, und die innere Peripherie der Wandung 17 nimmt dann infolge der federnden Eigenschaft des Mantelrohstoffes ihre ursprüngliche Farm wieder ein, das heisst die auf der Achse A-A liegenden Teile des äussern Kreisumfanges sinken unter den in punktierten Linien ge mäss Fig. 6 gezeichneten richtig zylindrischen Umfang,
wodurch. sie den Aussendurchmesser des Mantels an der Achse A-A um die Lappen 18 zu dem in Fig. 6 mit ausgezogenen Linien gezeichneten Masse verringern.
Zum bessern Verständnis sind die Exzen trizitäten und Änderungen .der Formen in einem etwas übertriebenen Massstabe _in den Zeichnungen dargestellt.
Es geht aus diesen Unterlagen hervor, dass der ovale Charakter beim fertigen Kol ben am stärksten am offenen Ende des Kol bens in Erscheinung tritt und nach dem an dern Ende des Mantels zu allmählich a@b- n i mmt.
Grinding process. The present invention relates to a method for grinding hollow bodies, such as, for example, calving, and aims to obtain finished products with an oval external design. The method can be particularly used for grinding pistons for internal combustion engines, in which the open end of the piston should be oval ge.
Although only particularly useful embodiments are described below, the method can be practiced with various modifications without departing from the inventive concept of the present application.
In the drawing: Fig. 1 shows a view of the device for carrying out the method; Figure 2 is a section on line 2-2 (Figure 1); Figure 3 is an end view of a piston operating in accordance with the invention;
, Fig. 4 is a view similar to Fig. 3, but for a different embodiment of the method; FIG. 5 is a section similar to FIG. 2, but shows the grinding process in the piston according to FIG. 4; Fig. G is a view similar to FIG. 4 and shows the result of the grinding process.
When finishing the outer surfaces of certain cylindrical hollow bodies, it is often useful to give them a slightly oval shape. For example, with a view to certain effects in the working position, it may appear desirable to grind the jacket of an automobile piston in such a way that the outside of the jacket at the open end has a slightly oval shape. Up to now, this result could only be achieved by grinding with cam disks (cam grinding "), a process which is associated with visual impairments and high costs.
The method of the present invention is particularly suitable for processing objects made of resilient raw material and generally consists in stretching the cylindrical hollow body into an oval shape and then performing grinding. After grinding, the stretching device is removed and, as a result of their own resilience, the cylinder walls push back into their original position. Those parts which have expanded beyond the circular circumference of the cylinder and have consequently been sanded off more than the other parts.
are then slightly below the normal circumference, so that the cylinder is given an oval outer shape.
The drawing shows in particular the application of the grinding method to pistons for internal combustion engines. The reference symbol 10 denotes the grinding machine, 11, the centering disk which is held by the pin carrier 12 and rotated in any convenient way. The disc 11 is somewhat oval in shape. The size of the deviation from the normal circle circumference depends on the particular circumstances, for example in some cases it is approximately 0.0075 cm.
A centering pin 13 is provided in the upper part of the clamping device 14, namely it is resilient and is arranged against the disk 11. A Mitnehmer.er 15 protrudes from the disc 11 in order to prevent the piece to be machined from rotating relative to the disc 11.
The piston consists of a head 16, a jacket 17 and lugs 18 with eyes provided on opposite sides for receiving the piston pin. In the embodiment, the free end of the jacket is to be ground in such a way that its diameter A-A becomes smaller than the diameter of the jacket perpendicular to it. For this purpose, the open end of the piston is placed on the drive disk 11 in such a way that the main part of the disk 11 coincides with the piston diameter A-A, which is parallel to the axis of the lobes 18.
The piston is then pressed over the disk 11 so that at the open end its shape changes from the normal round circumference according to the dotted lines in FIG. 2 into the oval shape according to the solid lines in FIG. 2 changed. her pointed fe-changing mounted retaining bolt 13 then engages in an opening 19 provided on the piston head;
the pressure exerted by it (13) is large enough to echo the piston in its leaned position on the disk 11. The carrier 15 engages part of the piston and thereby prevents the piston from twisting on the disk 11. The grinding is then carried out with the usual grinding tools until the outer boundary line of the stretched piston has a correct cylindrical shape.
After grinding is complete, the piston is removed from the machine and the resilient jacket walls return to their original position, whereby the outer configuration of the open end assumes an oval shape, with the smallest diameter at diameter AA des Piston according to FIG. 3. In this figure, the solid lines show how the jacket parts lying around the Lap pen 18 have fallen below the scope of this normal, dotted circle.
4, 5 and 6 show another embodiment of the basically same grinding process, by means of which a similar result is achieved. Here the conical cavity 2.2 is made in the open end of the piston skirt in order to form the necessary storage for the drive pulley 11, while the open end of the shell is kept in a slightly flattened state. To this.
The opening 22 is given an oval shape in such a way that its short axis coincides with the piston axis -4 -.4, which is parallel to the axis of the tabs 18. coincides. The drive pulley 20 according to this embodiment of the invention corresponds to the disk 11 in FIG. 1, only it is not oval, but round.
When the disc 20 is pressed into the oval opening 22, with the common arrangement eating similarly to FIG. 1, the resilient tension which presses the body 20 into the piston is large enough around the jacket walls on the axis <B> A- A </B> outward until the entire inner circumference of the cavity 22 is in contact with the disc 20.
In the position shown in FIG. 5, the outer circumference of the jacket is on the axis <I> AA. </I> outwards from its original shape according to the dotted lines at 21 in FIG. 5 into the position according to the solid lines.
The piston is now ground with the usual grinding devices until the outer surface of the jacket is properly rounded, in other words, more raw material has to be ground on the axis A-A than on the axis perpendicular to it.
After the final grinding, the piston is removed from the centering bodies, and the inner periphery of the wall 17 then resumes its original shape due to the resilient property of the shell raw material, i.e. the parts of the outer circumference lying on the axis AA sink below the dotted lines according to Fig. 6 drawn correctly cylindrical circumference,
whereby. they reduce the outer diameter of the jacket on the axis A-A around the tabs 18 to the mass shown in Fig. 6 with solid lines.
For a better understanding, the eccentricities and changes in the shapes are shown on a somewhat exaggerated scale in the drawings.
It emerges from these documents that the oval character of the finished piston is most evident at the open end of the piston and gradually a @ b- n i mm after that at the other end of the jacket.