DE1025751B

DE1025751B - Device for grinding piston rings

Info

Publication number: DE1025751B
Application number: DEG8596A
Authority: DE
Inventors: John M Haldeman; George R Squibb; Donald Allen Urquhart
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1951-04-10
Filing date: 1952-04-09
Publication date: 1958-03-06

Description

Vorrichtung zum Schleifen von Kolbenringen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schleifen von geschlitzten, durch Spreizen und Wärmebehandlung oval geformten Kolbenringen, bei der die Ringe durch radialen Druck in kreisförmige Gestalt verformt und in dieser Form mittels einer Schleifscheibe geschliffen werden.Apparatus for grinding piston rings The invention relates to on a device for grinding slotted, by spreading and heat treatment oval-shaped piston rings, in which the rings are made circular by radial pressure Deformed shape and ground in this shape by means of a grinding wheel.

Die Erfindung bezweckt, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der eine fortlaufende Massenfertigung ermöglicht wird. Hierzu ist es erforderlich, die Kolbenringrohlinge dauernd zuzuspeisen, sie zwecks Bearbeitung durch die Vorrichtung zu fördern und nach der Bearbeitung selbsttätig abzuführen.The invention aims to provide a device in which a continuous mass production is made possible. This requires the piston ring blanks to continuously feed, to convey them for the purpose of processing through the device and to be paid automatically after processing.

Bei bekannten Einrichtungen werden Stapel von Ringen, durch eine Spannvorrichtung zusammengehalten, in die Schleifvorrichtung eingesetzt. Bei diesen Maschinen ist eine fortlaufende Fertigung jedoch nicht erreichbar, da die Maschine zum Auswechseln der Spannvorrichtung angehalten werden muß. Ferner sind zusätzliche Arbeiten zum Ein- und Ausspannen der Ringe erforderlich.In known devices, stacks of rings are made by a jig held together, inserted into the grinding device. With these machines is However, continuous production cannot be achieved because the machine has to be replaced the clamping device must be stopped. Additional work on the Clamping and unclamping of the rings required.

Die Vorrichtung nach der Erfindung kennzeichnet sich durch eine mit einer zylindrischen und daran sich anschließenden kegelstumpfförmigen Bohrung versehene Büchse, in der die Ringe bei ihrem Durchtritt in die kreisförmige Gestalt gedrückt werden, und durch einen an die zylindrischen Bohrungsteile der Büchse anschließenden, die Ringe in der kreisförmigen Form haltenden Rollensatz mit in Abstand um den Außenumfang der Ringe verteilt angeordneten, durch einen Antrieb antreibbare Rollen, die die Ringe gegenüber der Schleifvorrichtung in Umdrehung versetzen.The device according to the invention is characterized by a with a cylindrical and adjoining frustoconical bore Bushing in which the rings are pressed into the circular shape as they pass be, and by a connecting to the cylindrical bore parts of the liner, The set of rollers holding the rings in the circular shape with spaced around the outer circumference the rings arranged distributed, drivable by a drive rollers that the Set the rings to rotate in relation to the grinding device.

Vorteilhaft hat die Büchse im Bereich der zylindrischen Bohrung einen nach oben offenen Einführungsschlitz, an den eine Zuführungseinrichtung für die Ringe angeschlossen ist.The bushing advantageously has one in the area of the cylindrical bore upwardly open insertion slot to which a feed device for the Rings connected.

Zweckmäßig ist in dem äußeren Ende der Büchse ein eine gesteuerte Hin- und Herbewegung ausführender Zuführungskolben gelagert, bei dessen Auswärtshub der Zuführungsschlitz freigelegt wird und bei dessen Einwärtshub die Ringe in Richtung auf die konische Bohrung der Büchse gefördert werden.A controlled one is expediently in the outer end of the bushing Reciprocating feed piston mounted on its outward stroke the feed slot is exposed and on its inward stroke the rings in the direction be promoted to the conical bore of the liner.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung schließt sich an den Rollensatz eine weitere Büchse an, deren Bohrung in Richtung des Ringvorschubes unter Zwischenschaltung eines konischen Teils vergrößert ist und an deren äußerem Ende ein nach unten offener Schlitz zur Abführung der bearbeiteten und entspannten Ringe vorgesehen ist.In a further embodiment of the invention, the roller set follows Another bushing, the bore of which is in the direction of the ring feed with the interposition of a conical part is enlarged and at its outer end a downwardly open Slot is provided for the discharge of the machined and relaxed rings.

Die Einrichtung nach der Erfindung gestattet daher ein einwandfreies Schleifen von Kolbenringen in fortlaufender Fertigung unter wirtschaftlich günstigen Bedingungen. In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Schleifvorrichtung nach der Erfindung, Fig. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht der Fig. 1, Fig.3 einen vergrößerten Längsschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1, Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3, Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 3, Fig.6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 5, Fig.7 einen Schnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 5 und Fig. 8 eine Stirnansicht nach der Linie 8-8 der Fig. S.The device according to the invention therefore allows a perfect Grinding of piston rings in continuous production under economically favorable Conditions. In the drawing, an embodiment of the invention is for example shown. 1 shows a plan view of a grinding device according to FIG Invention, FIG. 2 is a partially sectioned side view of FIG. 1, FIG. 3 an enlarged longitudinal section along the line 3-3 in FIG. 1, FIG. 4 a Cross section along the line 4-4 of Fig. 3, Fig. 5 is a cross section along the line 5-5 of FIG. 3, FIG. 6 a section along the line 6-6 in FIG. 5, FIG. 7 a section along the line 7-7 of FIGS. 5 and 8, an end view along the line 8-8 of the Fig. S.

Die Schleifvorrichtung hat eine Grundplatte 1, die Stützplatten 2, 3 und 4 trägt. In einer Längsbohrung 5 der Stützplatte 2 sitzt eine abnehmbare Führungsbüchse 8 und in Längsbohrungen 6 und 7 der Stützplatten 3 bzw. 4 eine abnehmbare Führungsbüchse 9 für die zu bearbeitenden Kolbenringe 10. Die einander zugewandten Enden 11 der Büchsen 8 und 9 haben den gleichen Innendurchmesser, der dem Konstruktionsdurchmesser der Ringe 10 entspricht. An den äußeren Enden 12 bzw. 13 haben die Büchsen einen größeren Innendurchmesser, damit die entspannten Ringe axial ein- bzw. abgeführt werden können. Zwischen den Enden befindet sich je ein Teil 14 bzw. 15 mit konischer Innenbohrung. Die Büchse 8 dient als Eintrittsbüchse, in der die Ringe zusammengedrückt werden, während die andere Büchse 9 als Austrittsbüchse dient, in der sich die Ringe wieder entspannen können.The grinding device has a base plate 1, the support plates 2, 3 and 4 wears. A removable guide bush is seated in a longitudinal bore 5 of the support plate 2 8 and in longitudinal bores 6 and 7 of the support plates 3 and 4, respectively, a removable guide bush 9 for the piston rings to be machined 10. The facing ends 11 of the Bushings 8 and 9 have the same inner diameter as the design diameter the rings 10 corresponds. At the outer ends 12 and 13 have the Bushes have a larger inner diameter so that the relaxed rings axially or can be discharged. Between the ends there is a part 14 or 15 with conical inner bore. The sleeve 8 serves as an entry sleeve in which the Rings are compressed while the other sleeve 9 serves as an outlet sleeve, in which the rings can relax again.

Im oberen Teil der Stützplatte 2 und der Führungsbüchse 8 im Bereich deren größeren Innendurchmessers (Fig.3) sind ineinander übergehende Ringeintrittsschlitze 16 und 17 von etwas größerer Breite als die Stärke der Ringe 10 und von einer ausreichenden Weite vorgesehen, damit die Ringe durch ihr Schwergewicht in die Führungsbüchse 8 fallen können. Eine rechteckige Ringeintrittsrutsche 18 mit den gleichen Innenabmessungen wie der Eintrittsschlitz 16 ist auf der Stützplatte 2 über dem Schlitz 16 befestigt. Der obere Teil der Ringeintrittsrutsche 18 verläuft in schräger Richtung nach oben (Fig. 4); er ist an seiner Oberseite offen und dient als Ringeinlaufrinne.In the upper part of the support plate 2 and the guide bush 8 in the area their larger inner diameter (Fig. 3) are merging ring entry slots 16 and 17 of somewhat greater width than the thickness of the rings 10 and of a sufficient width Width provided so that the rings due to their heavy weight in the guide bush 8 can fall. A rectangular ring entry chute 18 with the same internal dimensions like the entry slot 16 is mounted on the support plate 2 above the slot 16. The upper part of the ring entry chute 18 runs obliquely upwards (Fig. 4); it is open at the top and serves as a ring inlet channel.

Das äußere Ende der Ringaustrittsbüchse 9 ist durch eine Platte 19 abgeschlossen, die an ihrer Innenseite einen schräg nach unten gehenden Schlitz. 20 hat, durch den die entspannten, aus der Austrittsbüchse 9 fallenden Ringe aufgefangen werden. Die Platte 19 ist abnehmbar an einer Konsole 21 befestigt, die ihrerseits abnehmbar auf der Grundplatte 1 sitzt (Fig. 1, 2, 3 und 8). Eine rechteckige Ringaustrittsrutsche 22 (Fig. 1 und 2) ist in Verlängerung des Austrittsschlitzes 20 an der Stützplatte 3 befestigt und schräg nach unten gerichtet (Fig. 5 und 8).The outer end of the annular outlet liner 9 is supported by a plate 19 completed, the inside of a sloping downward sloping slot. 20 has caught the relaxed rings falling from the outlet sleeve 9 will. The plate 19 is removably attached to a bracket 21, which in turn seated removable on the base plate 1 (Fig. 1, 2, 3 and 8). A rectangular ring exit chute 22 (Figs. 1 and 2) is in extension of the outlet slot 20 on the support plate 3 fixed and directed obliquely downwards (Fig. 5 and 8).

Ein Zylinder 23 zum Zuführen der Ringe (Fig. 1 und 2) ist an einem Ende mit einem Bolzen 24 an einer aufrecht stehenden Konsole 25 schwenkbar befestigt, die auf der Grundplatte 1 steht. Ein durch Flüssigkeitsdruck betätigter Kolben bewegt sich im Zylinder 23 hin und her. In der Zeichnung ist nur seine Kolbenstange 26 dargestellt, die durch eine Stopfbüchse 27 in den Zylinder ragt. Die Kolbenstange ist durch einen lotrechten Bolzen 28 an einem Hebel 29 angelenkt, dessen anderes Ende mit Hilfe des lotrechten Bolzens 30 schwenkbar an einer weiteren Konsole 31 befestigt ist, die auf der Grundplatte 1 steht. Zwischen den Enden des Hebels 29 ist das eine Ende einer Schubstange 32 durch einen lotrecht stehenden Bolzen 33 angelenkt. Die Schubstange ist in einer Bohrung 34 der Führungsbüchse 2 längs verschieblich und trägt an ihrem anderen Ende einen Ringzuführungskolben 35, der in der Bohrung des äußeren Endes der Führungsbüchse 8 gleitet (Fig. 3).A cylinder 23 for feeding the rings (Figs. 1 and 2) is on one The end is pivotably attached to an upright bracket 25 with a bolt 24, which stands on the base plate 1. A piston actuated by fluid pressure moves back and forth in cylinder 23. Only its piston rod 26 is shown in the drawing shown, which protrudes through a stuffing box 27 in the cylinder. The piston rod is hinged by a vertical bolt 28 to a lever 29, the other The end can be pivoted on a further bracket 31 with the aid of the vertical bolt 30 is attached, which stands on the base plate 1. Between the ends of the lever 29 is one end of a push rod 32 through a vertically standing bolt 33 hinged. The push rod is longitudinally displaceable in a bore 34 of the guide bush 2 and carries at its other end a ring feed piston 35 which is in the bore the outer end of the guide sleeve 8 slides (Fig. 3).

Ein (nicht dargestelltes) Umsteuerventil wird durch den flüssigkeitsbetätigten Kolben im Zylinder 23 betätigt und läßt den Flüssigkeitsdruck abwechselnd auf beiden Seiten des Kolbens wirken. Der Hub des Kolbens und der Kolbenstange 26 wird durch Stellschrauben 36 mit Gegenmuttern 37 begrenzt, die in Ansätze 38 der Konsole 31 eingeschraubt sind. Die eine Stellschraube 36 begrenzt den Ringzuführungshub der Schubstange 32 und des Kolbens 35, die andere Stellschraube 36 den Rückwärtshub. Der Ringzuführungskolben 35 gibt am Ende des Rückwärtshubes der Schubstange 32 den Ringeintrittsschlitz 17 frei, so daß ein Ring in die Bohrung der Führungsbüchse 8 fallen kann. Dieser Ring wird nach und nach zusammengedrückt, wenn er bei dem nächsten einwärts gerichteten Zuführungshub des Kolbens 35 in axialer Richtung in den inneren, konischen Teil 14 der Eintrittsbüchse bewegt wird.A reversing valve (not shown) is actuated by the fluid The piston in the cylinder 23 is actuated and the fluid pressure is alternately applied to both Sides of the piston act. The stroke of the piston and the piston rod 26 is through Adjusting screws 36 limited by lock nuts 37, which in lugs 38 of the console 31 are screwed in. The one adjusting screw 36 limits the ring feed stroke of the Push rod 32 and the piston 35, the other adjusting screw 36 the reverse stroke. The ring feed piston 35 is at the end of the backward stroke of the push rod 32 Ring entry slot 17 free, so that a ring in the bore of the guide bush 8 can fall. This ring will gradually be compressed when it is at the next inward feed stroke of the piston 35 in the axial direction in the inner, conical part 14 of the inlet sleeve is moved.

Damit die zusammengepreßten Ringe den gleichen Durchmesser wie die axial ausgerichteten inneren Teile 11 der Eintritt- und Austrittsbüchsen 8 bzw. 9 behalten und damit sie sich drehen können, wenn sie mit Hilfe des Kolbens 35 in den Raum zwischen die beiden Büchsen gelangen. sind Ringleitrollen 39 und feststehende Leitstege 40 (Fig. 5) in einem Kreis um die einander zugewandten inneren Enden der Büchsen 8 und 9 zwischen den Stützplatten 3 und 4 vorgesehen.So that the compressed rings have the same diameter as the axially aligned inner parts 11 of the inlet and outlet sleeves 8 and 9 and so that they can rotate when using the piston 35 in the space between the two cans. are ring idlers 39 and fixed Guide webs 40 (Fig. 5) in a circle around the facing inner ends of the Bushings 8 and 9 are provided between the support plates 3 and 4.

Die feststehenden Leitstege 40 befinden sich an einer Seite der Büchsen 8 und 9 oberhalb und unterhalb ihrer horizontalen Mittelebene; die Rollen 39 sind über den Rest des Umfanges der inneren Enden der Büchsen 8 und 9 verteilt. Jeder feststehende Leitsteg 40 (Fig. 5, 6 und 7) hat zwischen den benachbarten inneren Enden der Büchsen 8 und 9 eine Strebe 41 mit einem verschleißfesten Schuh 42, der eine bogenförmige, die Ringe berührende Leitfläche besitzt. Die Strebe 41 hat an ihren Enden rechtwinklig vorstehende Auflager 43, die in Aussparungen 44, 45 in den benachbarten Endflächen der Stützplatten 2, 3 befestigt sind. In den Auflagern 43 jeder Strebe 41 befinden sich gleichachsige Bohrungen, durch die Drehzapfen 46 gesteckt sind, die in besonderen Gewindelöchern der Stützplatte 2 und eines zwischen den Stützplatten 3, 4 angebrachten Zwischenstückes 47 sitzen.The fixed guide bars 40 are located on one side of the sleeves 8 and 9 above and below their horizontal median plane; the roles are 39 distributed over the remainder of the circumference of the inner ends of the sleeves 8 and 9. Everyone fixed guide bar 40 (Fig. 5, 6 and 7) has between the adjacent inner Ends of the sleeves 8 and 9 a strut 41 with a wear-resistant shoe 42, the has an arcuate guide surface in contact with the rings. The strut 41 is on at their ends at right angles protruding supports 43, which are in recesses 44, 45 in the adjacent end faces of the support plates 2, 3 are fixed. In the bearings 43 of each strut 41 there are coaxial bores through the pivot pins 46 are plugged into special threaded holes in the support plate 2 and one between the support plates 3, 4 attached intermediate piece 47 sit.

In Gewindelöcher, die von der Außenseite der Stützplatten 2 und 3 in die Aussparungen 44 und 45 gehen, sind Stellschrauben 48 und 49 geschraubt; welche die Auflager 43 jeder Strebe auf beiden Seiten des Drehzapfens 46 berühren. Durch Einstellen der Stellschrauben 48 und 49 können die Streben 41 und die Schuhe 42 um die Zapfen 46 gedreht und so auf die Bohrungen der Führungsbüchsen 8 und 9 radial ausgerichtet werden. Nach genauer Einstellung der Schuhe42 wird der Drehzapfen46 festgeschraubt. Die Rollen 39 (Fig. 3) haben an ihren Enden Zapfen mit kleinerem Durchmesser, die in Nadellagern 50 laufen. Diese Lager werden in übereinstimmenden Bohrungen und Gegenbohrungen in den Stützplatten 2 und 3 gehalten. Die Achsen der Bohrungen und Gegenbohrungen für die Nadellager 50 sind in einem Kreis um die Achse der Bohrungen 11 der Führungsbuchsen 8 und 9 angeordnet. Die Ringe, die axial durch diese Bohrungen 11 geschoben werden, durchlaufen ebenso den mit den Rollen 39 und den Leitschuhen 42 der feststehenden Leitstege besetzten Teil, ohne ihre kreisrund zusammengedrückte Form und den Durchmesser zu verändern.Set screws 48 and 49 are screwed into threaded holes which go from the outside of the support plates 2 and 3 into the recesses 44 and 45; which contact the supports 43 of each strut on either side of the pivot 46. By adjusting the adjusting screws 48 and 49, the struts 41 and the shoes 42 can be rotated about the pins 46 and thus aligned radially with the bores of the guide bushings 8 and 9. After the shoes42 have been precisely adjusted, the pivot 46 is screwed tight. The rollers 39 (FIG. 3) have pins with a smaller diameter at their ends, which run in needle bearings 50. These bearings are held in matching bores and counterbores in the support plates 2 and 3. The axes of the bores and counterbores for the needle roller bearings 50 are arranged in a circle around the axis of the bores 11 of the guide bushings 8 and 9. The rings, which are pushed axially through these bores 11 , also pass through the part occupied by the rollers 39 and the guide shoes 42 of the stationary guide webs, without changing their circularly compressed shape and the diameter.

Auf dem Ende eines Zapfens einer jeden Rolle 39 ist ein Kettenrad 52 (Fig. 3 und 5) befestigt. Eine Kette 51 verbindet alle Kettenräder 52 mit einem weiteren Kettenrad 53, das auf einer Triebwelle 55 sitzt (Fig. 1 und 4), die aus einem Getriebekasten 54 ragt. Die Unterseite des Getriebekastens ruht auf einem mit der Grundplatte 1 verbundenen Gestell 56. Der Getriebekasten 54 enthält ein Räderwerk (Fig: 1), das von einer Welle 57 angetrieben wird, die von der Welle 58 eines Motors 59 über einen Riementrieb 60, 61, 62 angetrieben wird. Der Motor dreht die Rollen 39 und durch Reibung die geschlitzten, federnd an ihnen anliegenden Ringe 10.A sprocket 52 (FIGS. 3 and 5) is attached to the end of a journal of each roller 39. A chain 51 connects all of the chain wheels 52 with a further chain wheel 53 which is seated on a drive shaft 55 (FIGS. 1 and 4) which protrudes from a gear box 54. The underside of the gear box rests on a frame 56 connected to the base plate 1. The gear box 54 contains a gear train (FIG. 1) which is driven by a shaft 57 which is driven by the shaft 58 of a motor 59 via a belt drive 60, 61, 62 is driven. The motor rotates the rollers 39 and, through friction, the slotted rings 10 that rest against them resiliently.

Eine Schleifscheibe 63 (in Fig. 1, 2, 3, 4 und 5 strichpunktiert dargestellt) dreht sich um eine Achse; die parallel zu der Achse der Führungsbüchsen 8 und 9 liegt (Fig. 3, 4 und 5). Sie wird zwischen den Stützplatten 2 und 3 radial an die Ringe herangeführt und berührt die Mantelfläche der umlaufenden Ringe an einem Punkt zwischen den Leitschuhen 42. Die Schleifscheibe 63 liegt zu den umlaufenden Ringen so, daß die Ringe beim axialen Vorschub an der Scheibe vorbei eine genau zylindrische Oberfläche am Umfang bekommen. Die geschliffenen Ringe treten dann durch die Austrittsbüchse 9, fallen entspannt in den Schlitz 20 der Platte 19 und rollen durch die Austrittsrutsche 23 (Fig.8) nach außen.A grinding wheel 63 (shown in phantom in FIGS. 1, 2, 3, 4 and 5) rotates about an axis; which is parallel to the axis of the guide sleeves 8 and 9 (Fig. 3, 4 and 5). It is brought up to the rings radially between the support plates 2 and 3 and touches the outer surface of the circumferential rings at a point between the guide shoes 42. The grinding wheel 63 is positioned relative to the circumferential rings so that the rings pass the disk exactly as they advance axially get a cylindrical surface on the circumference. The ground rings then pass through the outlet sleeve 9, fall relaxed into the slot 20 of the plate 19 and roll outwards through the outlet chute 23 (FIG. 8).

ach dem Schleifen der äußeren Mantelfläche der Ringe mit der beschriebenen Vorrichtung werden die Ringe in bekannter Weise fertigbearbeitet.after grinding the outer surface of the rings with the described Device, the rings are finished in a known manner.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for grinding slotted, through Spreading and heat treatment of oval shaped piston rings in which the rings pass through radial pressure deformed into a circular shape and in this shape by means of a Grinding wheel are characterized by having a cylindrical grinding wheel and bushing (8) provided with frustoconical bores adjoining it, in which the rings (10) are pressed into the circular shape as they pass be, and by a connecting to the cylindrical bore parts of the liner, the rings in the circular shape holding roller set (39) with spaced around arranged distributed around the outer circumference of the rings, drivable by a drive Rollers that set the rings in rotation relative to the grinding device (63).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the sleeve (8) in the area the cylindrical bore has an upwardly open insertion slot (16) to which a feed device (18) for the rings (10) is connected.

3. Device according to claim 2, characterized in that in the outer end of the sleeve (8) a controlled reciprocating movement executing feed piston (35) mounted is, on the outward stroke of which the feed slot (16) is exposed and in its Inward stroke promoted the rings towards the conical bore of the liner will.

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that on the roller set (39) is connected to a further bushing (9), the bore of which in the direction of the ring feed enlarged with the interposition of a conical part and at its outer end a downwardly open slot (20) for discharging the machined and relaxed rings is provided.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the slot (20) is arranged in a plate (19) which covers the end face of the second sleeve (9) and to which a discharge device (22) for the rings is connected. Documents considered: German Patent Specifications No. 285 697, 458 820, 571579, USA. Patent Specifications No. 1675 603, 2,318,837, 2422418, 2530215.