NO317176B1 - Fremgangsmate for fremstilling av en sylinderfôring for en stempelmotor, og en sylinderfôring - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av en sylinderforing for en stempelmotor, så som en sylinderforing med en innerdiameter i området fra 25 til 100 cm og en lengde i området fra 100 cm til 40 cm, hvor løpeflaten for stempelringene på innerflaten av foringen dannes ved først å skjære et bølgemønster med en nivåforskjell (h) mellom bølgetoppene og -dalene på i det minste 0,005 mm i innerflaten med i det minste ett skjære-verktøy med en krum skjærekant, og deretter fjerne bølge-toppene fra mønsteret i det minste i løpeflaten nærmest stempelets øvre dødpunktposisjon, slik at innerflaten av den ferdige foring i lengdesnitt har en delvis bølgeformet flate hvor bølgedalene er atskilt ved platåpartier som er hovedsakelig plane partier.

Tysk patent nr. 683 262 beskriver en sylinderf6ring som er fremstilt ved en fremgangsmåte av denne type, hvor bølge-toppene i bølgemønsteret er fjernet ved honing av foringens innerflate. Denne fremgangsmåte krever et skifte fra én maskineringsanordning som skjærer bølgemønsteret i innerflaten, til en ny oppspenning i en honemaskin. Dessuten er honing i seg selv en kostbar og tidkrevende maskinering, hvor et hode med flere roterende honestener føres på langs gjennom fåringen mens det roterer, slik at honestenene sliper bort materialet i bølgetoppene. Spesielt i tilfelle av store sylinderforinger er honeutstyret kostbart å an-skaffe.

Sveitsisk patent nr. 342409 beskriver en sylinderforing hvor løpeflaten for stempelringene er utformet på foringens innerflaten ved å skjære et bølgeformet mønster i innerflaten. En slik foring er kalt bølgeskåret, og mønsteret

er vanligvis skruelinjeformet, idet skjæreverktøyet mates i foringens lengdretning med en viss hastighet, mens foringen roteres. En fordel som er nevnt i det sveitsiske patent er at sporene samler opp smøreolje, slik at det oppstår olje-lommer som fremmer smøring mellom stempelringene og fåring-

ens innerflate.

Denne bølgeskjæring i foringens innerflate, i et bølge-mønster som er sammenhengende i foringens lengdretning, medfører den fordel ved fremstillingen at honing av innerflaten unngås fordi bølgeskjæringen maskinerer fåringen til den ønskede dimensjon av innerdiameteren. Når fåringen tas i bruk, vil stempelringene slipe bort bølgetoppene slik at det oppstår platåpartier mellom bølgedalene, men stempelringene blir samtidig nedslitt.

Utviklingen av store to-takts krysshodemotorer beveger seg mot stadig økende sylinderytelser og således også økende effektivt midlere trykk. De nyeste motorer kan fremstilles med sylinderytelser opp til 5,700 kW ved et effektivt midlere trykk på 18,2 bar. Dette setter meget store krav til stempelringer og sylinderforing, fordi trykkfallet over stempelringene og således kraften av deres kontakt med foringen blir stor. Det er derfor mulig å støte på problemer ved innkjøringen av stempler og fåring hvis fåringens innerflate er skåret i et rent bølgemønster, idet de utra-gende, skarpe bølgetopper vil kunne være i stand til å forårsake fastbrenning av stempelringene.

Dansk patent nr. 139111 beskriver en sylinderforing som i sin innerflate er forsynt med et skruelinjeformet skåret spor i hvilket stigningen av skruelinjeformen er så stor at bølgedalene er adskilt ved platåpartier med en lengde L på f.eks. 4 mm i sylinderens lengderetning. Før sporet skjæres må foringen hones, hvilket gjør det dyrt å fremstille foringen fordi den første må maskineres til sin omtrentlige endelige innvendige dimensjon i én oppspennning, og deretter må spennes opp i en honemaskin for å hones, og deretter igjen flyttes til den første oppspenning for skjæring av sporet. Sylinderfåringer for store motorer er tunge kompo-nenter som det er tidkrevende å flytte og spenne opp i maskineringsutstyr.

JP-A 5-65849 beskriver en sylinderblokk for en stempelmotor, hvor sylinderen, etter boring, underkastes en hone-operasjon som danner slipemerker eller spor i et vaffel-mønster. Disse slipemerker inkluderer små skarpe fremspring som vil kunne forårsake skade på stempelringene. For å hindre dette, blankpoleres sylinderen ved hjelp av flere valseverktøy. En slik blankpoleringsoperasjon for å jevne ut små fremspring på en sylindrisk flate er en velkjent prosess. Den sylinderblokk som er beskrevet i dette japanske dokument må også flyttes mellom flere oppspenning-er i forskjellige maskiner.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av sylinderforinger med det fordelaktige brutte bølgemønster, slik at det kostbare honeutstyr vil kunne utelates, at håndteringen av foringen lettes, og at tidsforbruket ved fremstillingen reduseres.

I lys av dette er fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen karakterisert ved at i det minste 0,004 mm av bølgetoppene sammentrykkes plastisk inn i platåpartiene uten anvendelse av honing, hvorved bunnen av bølgedalene etter sammentrykningen blir liggende på et nivå som i det minste er 0,001 mm lavere enn platåområdene.

Den plastiske kompresjon kan utføres ved en teknisk ukomplisert prosess som kan gjennomføres med forholdsvis enkelt og billig utstyr, og de meget store foringer kan holdes i én og samme oppspenning mens bølgemønsteret skjæres i innsiden av fSringen og bølgetoppene trykkes sammen inn i platåpartiene, som er hovedsakelig plane partier. I tillegg spares investeringene i honeutstyr, som er meget kostbart for foringer av denne store størrelse. Videre får innerflaten av fåringen, i platåpartiene mellom bølgedale-ne, en overflatekarakter som er meget gunstig for innkjø-ringen av foring og stempelringer. Den valsede flate er fri for skarpe fremspring, men på den annen side er den ikke fullstendig jevn eller speilblank, hvilket ville ha forårsaket problemer for smøringen mellom foring og stempelringer. Den plastiske kompresjon av bølgetoppene vil kunne utføres f.eks. ved hjelp av valsing med et lite valseverktøy, noe som foretrekkes fordi utstyret for dette er det enkleste. Alternativt vil valsing kunne gjennomfø-res ved hjelp av en eneste valse som strekker seg langs hele lengden av fåringen. De nevnte grenser for høydene av den bølgeformede flate er spesielt fordelaktige for et bølgeformet mønster som, før valsing, har nivåforskjeller mellom bølgedalene og -toppene på 0,01 til 0,02 mm. Ved en plastisk deformasjon av bølgetoppene innenfor de ovennevnte begrensninger, oppnår innerflaten av foringen en overflate som tilveiebringer en skånsom innkjøring av stempelringene. Hvis dybden av bølgedalene blir mindre enn 0,001 mm, vil de smørebetingelser som oppnås ikke være tilfredsstillende.

Fortrinnsvis skjæres bølgemønsteret inn i fåringens innerflate av i det minste ett skjæreverktøy som fremføres i foringens lengderetning ved hjelp av en borstang med en matehastighet, mens fåringen dreies slik at bølgemønsteret dannes som i det minste én spiralskjæring, og den plastiske kompresjon gjennomføres ved å valse innerflaten med et valseverktøy som beveges fremover med den samme borstang som skjæreverktøyet. Dette forhindrer tidkrevende omplas-sering av sylinderforingen fra en oppspenning i én maskin til en oppspenning i en annen maskin. Når spiralskjæringen er skåret i fåringens innerflate, vil borstangen kunne beveges ut av foringen og valseverktøyet monteres, hvoretter borstangen igjen innføres i foringen og valsingen gjennomføres. Skjære- og valseverktøyene vil også kunne monteres slik at et korrekt bytte av verktøy vil kunne erstattes med å kjøre verktøyene bakover eller fremover i forhold til foringens innerflate, etter behov. Borstangen med skjæreverktøyet er innrettet til å justere skjæreverk-tøyets skjæredybde ved radial forskyvning av verktøyet, og derfor vil valsetrykket hensiktsmessig bli justert ved forskyvning av valseverktøyet i fåringens radiale retning, slik at de eksisterende justeringsvalg for borstangen utnyttes.

Valsingen vil også kunne gjennomføres med et valseverktøy med flere valser montert i et verktøyhode, noe som er kjent fra valsing av innerflaten av rør, men et slikt verktøy er mest egnet for forholdsvis små rørdiametre hvor diameteren er konstant. Fortrinnsvis gjennomføres den plastiske kompresjon ved valsing med et valseverktøy med en eneste valse hvis radiale posisjon i forhold til foringens innerflate kan justeres, og som kan beveges fremover i foringens lengderetning mens foringen dreies. Dette gjør det mulig å anvende det samme verktøy for valsing av foringer med forskjellige innerdiametre. Anvendelsen av en eneste valse muliggjør også meget nøyaktig justering av valsetrykket ved radial forskyvning av valsen, slik at overflødig nedvalsing av bølgemønsteret unngås. Hvis det anvendes flere valser, må en samtidig styring av valsene gjennomføres innenfor snevre grenser, noe som vil kunne være vanskelig, spesielt fordi varierende krefter på en valse kan overføres til den/de andre valse(r).

Det er ønskelig at valseverktøyet er tilknyttet en indikator for det aktuelle valsetrykk, slik at valsetrykket kan overvåkes og eventuelt finjusteres under valsingen av innerflaten. Sylinderfdringer fremstilles ofte i serier for en enkelt motor eller for flere motorer med samme størrelse, og ved en slik serieproduksjon kan indikatoren også benyttes for påny å anvende erfaring med et egnet valsetrykk for en spesifikk sylinderforing-størrelse og å justere valseverktøyet ved den begynnende valsing av en foring.

For å forenkle fremstillingen av foringen, vil skjæringen av det bølgeformede mønster kunne gjennomføres med en toleranse av den skårne innvendige f6ringsdiameter på f.eks. ± 0,1 - 0,2 mm når foringens diameter ligger i området mellom 25 cm og 100 cm. Til tross for denne toleranse, skjæres bølgehøyden i mønsteret med en meget finere toleranse på f.eks. ± 0,003 mm eller mindre, fordi den bueformede skjærekant av verktøyskjæret i skjæreverktøyet har en meget stor radius på f.eks. fra 100 mm til 800 mm, avhengig av f6ringens innerdiameter og den ønskede bølge-høyde i mønsteret, og fordi variasjonene i diameter finner sted så langsomt at nabobølger skjæres med hovedsakelig identiske diametre. På grunn av fåringsdiametertoleran-sen, vil valseverktøyet passende kunne opprettholde det ønskede valsetrykk ved bevegelse av verktøyet i fåringens lengderetning, skjønt fåringens innerdiameter varierer langs fåringens lengde.

Da diametervariasjonene er små, vil valsetrykket ved en meget enkel verktøyutførelse kunne opprettholdes ved at valseverktøyet understøttes av en arm som bøyes innad innenfor sin elastisitetsgrense i foringens radiale retning når valsetrykket utøves, hvorved armen kompenserer for diametervariasjonene ved fjæring i radial retning. Alternativt vil valseverktøyet kunne monteres på en tverrsleide som er kontinuerlig justerbar i radial retning ved hjelp av en justeringsforskyvning på basis av signaler fra den ovennevnte indikator for det aktuelle valsetrykk.

Når stempelmotoren går, faller trykket i kammeret over stempelet ved dettes bevegelse bort fra den øvre dødpunkt-posisjon, og det avtagende trykk fører til mindre krefter mellom stempelringene og foringen. I visse tilfeller vil det være mulig å fremstille foringen på en slik måte at valsingen bare gjennomføres i et øvre foringsparti omfattende det område hvor den øverste stempelring glir når stempelet beveges fra sitt øvre dødpunkt og en del av stempelslaget nedad mot den nedre dødpunktposisjon. Valsingen av innerflaten skjer så raskt at man ikke tjener noen tid av betydning på å begrense valsingen til det øvre fåringsparti, men en innsparing på valseutstyr vil kunne oppnås, spesielt i tilfelle av meget store foringer med en lengde på opptil 400 cm, fordi borstangen ikke behøver å være så lang.

Bølgetoppene vil kunne deformeres slik ved valsingen at arealet av platåpartiene mellom bølgedalene utgjør fra 25% til 75% av det totale areal av f6ringen i det valsede parti. Hvis platåpartiene utgjør mindre enn 25%, blir kontaktarealet med stempelringene for lite, hvilket vil kunne forårsake skade på materialet i ringene på grunn av overopphetning, fordi det ikke overføres tilstrekkelig varme til f8ringen. Et utilstrekkelig kontaktareal vil også kunne ødelegge stempelringenes trykkavtettende virk-ning. Hvis platåpartiene utgjør mer enn 75%, forringes smørebetingelsene (de tribologiske betingelser) fordi oljelommene blir for små. Fortrinnsvis deformeres bølge-toppene slik ved valsingen at arealet av de hovedsakelig plane partier mellom bølgedalene utgjør fra 4 0% til 60% av det totale areal av foringen i det valsede parti. Dette er et kompromiss mellom motstridende betraktninger når det gjelder smørebetingelser og termisk belastning og trykkav-tetning, og samtidig opprettholdelse av en en passende avstand til de ovennevnte terskelbegrensninger slik at en viss unøyaktighet ved produksjonen ikke vil være av vital betydning for foringens driftsbetingelser.

Stempelringenes evne til å tette mot meget høye trykk i forbrenningskammeret kan sikres ved å deformere bølgetoppe-ne slik ved valsingen at platåarealet mellom påfølgende bølgedaler har en utstrekning i fåringens lengderetning som, innenfor et område på ± 1 mm, tilsvarer en fjerdedel av ringhøyden av stempelringen med den minste ringhøyde. Når stempelet i en sylinderfåring som er fremstilt slik beveges i lengderetningen langs partiet med det bølgeforme-de mønster, omgis hver stempelring av i det minste to påfølgende plane partier som forhindrer at trykkgassen over stempelet blåser gjennom det skruelinjeformede spor eller bølgedalen og ned under stempelringen.

Mest hensiktsmessig vil bølgetoppene bli deformert slik at i det minste 0,006 mm og høyst 0,018 mm, fortrinnsvis høyst 0,015 mm av bølgetoppens høyde trykkes sammen ned i platåpartiene, og at bunnen av bølgedalene ligger på et nivå som i det minste ligger 0,002 mm lavere enn disse partier. Hvis disse snevre grenser overskrides lokalt, er det fremdeles mulig for fåringens innerflate å ha en akseptabel overflate.

Ved en foretrukken fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen deformeres det bølgeskårne mønster slik at den midlere radiale nivådifferanse mellom de tilveiebragte platåpartier og bølgedalene utgjør mellom 7% og 66% av den midlere nivådifferanse mellom bølgetoppene og bølgedalene i mønsteret før sammentrykningen, og fortrinnsvis mellom 16% og 36% av denne.

Oppfinnelsen vedrører en sylinderforing og stempelmontasje for en stempelmotor, så som en stor to-takts krysshodemotor med en løpeflate for stempelringene på innerflaten av foringen, hvilken løpeflate, i det minste i området nærmest stempelets øvre dødpunktposisjon, i lengdesnitt har et delvis bølgeformet mønster hvor bølgedalene er adskilt av platåpartier. Denne sylinderfåring ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved at den har en innerdiameter i området fra 25 cm til 100 cm og en lengde i området fra 100 cm til 400 cm, at platåpartiene er valsede flater, at bunnen av bølgedalene ligger på et nivå som i det minste ligger 0,001 mm lavere enn disse partier, og at platåpartiet mellom påfølgende bølgedaler har en utstrekning i foringens lengderetning som ligger innenfor ± 1 mm av en fjerdedel av ringhøyden av den stempelring som har den minste ringhøyde. Sylinderfåringen oppviser de ovennevnte fordelaktige egen-

skaper av løpeflaten.

Eksempler på oppfinnelsen vil nå bli forklart mer detaljert nedenfor under henvisning til de vedføyde meget skjematiske tegninger, hvor

fig. 1 viser delvis sideriss og delvis lengdesnitt av en sylinderforing,

fig. 2 viser perspektivriss av en sylinderforing som er oppspent i en delvis vist maskineringsanordning,

fig. 3 er et perspektivriss av et valseverktøy,

fig. 4 er et sideriBS av et annet valseverktøy,

fig. 5 viser et meget forstørret lengdesnitt av innerflaten av en sylinderffiring som er valset ifølge oppfinnelsen,

fig. 6 viser et fem ganger forstørret fotografi av innerflaten av en bølgeskåret og delvis honet sylinderf6ring,

fig. 7 er et lignende fotografi av en sylinderforing som er bølgeskåret og valset ifølge oppfinnelsen,

fig. 8 er en kopi av en ruhetsmåling som er gjort av f6ringens innerflate, vist på fig, 6, og

fig. 9 er en kopi av en ruhetsmåling som er gjort av fåringens innerflate, vist på fig. 7.

Fig. 1 viser en sylinderffiring 1 for en stor to-takts krysshodemotor. Avhengig av motorstørrelsen, vil sylinderffiringen kunne fremstilles i forskjellige størrelser med innerdiametre som typisk ligger i området fra 25 cm til

100 cm, og tilsvarende typiske lengder i området fra 100 cm til 400 cm. Foringen fremstilles vanligvis av støpejern,

og den vil kunne støpes i ett stykke eller deles i to deler som forbindes ende-mot-ende. På figuren er foringen som er halvt vist til høyre for lengdeaksen 2, vist i lengdesnitt. På velkjent måte vil fåringen kunne være montert i en

motor, ikke vist, ved å posisjonere en ringformet, nedad-vendende flate 3 på topplaten av motorstativkassen eller sylinderblokken, hvoretter et stempel 4 med stempelringer 5 monteres i sylinderen og et sylinderdeksel anordnes på toppen av fåringen, på dennes ringformede oppadvendende flate 6, og klemmes fast til topplaten.

Stempelringene 5 glir langs innerflaten av foringen 7 og det er defor viktig at innerflaten har en struktur som sikrer god smøring mellom ringene og innerflaten, for å unngå subbing eller fastbrenning av ringenes ytterside til fåringens innerflate. Under innkjøring av stempelet og fåringen i en ny motor, er flatens struktur av spesielt stor betydning. Som nevnt ovenfor er det derfor ønskelig å fremstille sylinderfåringen med et bølgeformet mønster i innerflaten, hvor bølgetoppene er fjernet. Det er mulig å fremstille foringen med det aktuelle mønster langs hele innerflaten. Mønsteret kan også maskineres i bare et øvre parti av foringen, så som partiet som sveipes av stempelringene 5 i de første 40% av det nedadgående stempelslag. Partiet vil også kunne ha andre relative størrelser, så som 20%, 25%, 30% eller 35%, eller mellomliggende verdier.

Før maskinering av spyleluftslisser 8 i det nedre parti av fåringen, avsluttes maskineringen av foringens 7 innerflate. Denne finner sted i en meget stor boremaskin utformet som en type dreiebenk med store dimensjoner, som bare er vist delvis på fig 2. I det følgende blir maskinen kalt dreiebenk. Ved hjelp av en kran løftes foringen med hori-sontal lengdeakse og sentreres i forhold til dreiebenkens rotasjonsakse, hvoretter den ene ende av foringen klemmes fast til dreiebenkens drivspindel ved hjelp av fire kjokser 9, mens den andre ende av fåringen understøttes i sentrert posisjon ved hjelp av en holder 10 som er forsynt med flere støtteruller 11 som løper på fåringens ytterflate. Holderen 10 er forskyvbar på dreiebenkvangen 12.

Ved motsatt ende av spindelen har dreiebenken en slede, ikke vist, som understøtter en meget tung og stiv borstang 13 som beveges ved forskyvning av sleden på dreiebenkvangen inn i og ut av sylinderforingen, koaksialt med dennes lengdeakse. Ved enden nærmest spindelen har borstangen en verktøyholder 14 i form av en tverrsleide som kan justere et verktøy 15 i foringens radiale retning.

Når foringen er innspent, settes spindelen med foringen i rotasjon og innerflaten 7 grovdreies med en nøyaktighet av diameteren på f.eks. 5 mm. Deretter gjennomføres fin-dreining med et verktøyskjær med en krum skjærekant, slik at skjæringen tilveiebringer den ønskede form av bølgedale-ne i det bølgeskårne mønster i innerflaten av fåringen som er frembrakt ved findreiningen. Avstanden S (fig. 5) mellom to påfølgende bølgetopper er justert som ønsket ved hjelp av fremmatingen ved den langsgående forskyvning av borstangen, idet lengden av avstanden er den samme som matehastigheten. Ved en sylinderforing med en innerdiameter på 98 cm, vil en matehastighet på 8 mm pr. omdreining av sylinderfåringen være passende, mens en matehastighet på 4 mm vil kunne velges for en sylinderfåring med en innerdiameter på 50 cm eller mindre. Stigningen vil kunne velges så den tilsvarer halve høyden av den av stempelringene som har den minste ringhøyde.

Den radiale differanse i nivåer h {fig. 5) mellom bølgetop-per og -daler bestemmes ved krumningen av verktøyskjærets kant, idet en sterkere krumning tilveiebringer en større differanse i nivåene. Differansen i nivåene vil kunne være så stor som 0,06 mm, men normalt foretrekkes fra 0,01 mm til 0,02 mm.

Etter skjæring av bølgemønsteret beveges borstangen ut av foringen og et valseverktøy plasseres radialt i forhold til innerflaten 7, hvoretter innerflaten valses slik at materialet i bølgetoppene deformeres plastisk, dvs. trykkes radialt utad, slik at den ferdige innerflate får den form som er vist på fig. 5, med et skruelinjeformet spor eller bølgedal 17. Lengdesnittet i innerflaten av fåringen, vist på fig. 5, er for tydelighets skyld forvrengt, slik at dimensjonene i radial retning er mange ganger forstørret.

I lengderetningen er bølgedalene atskilt ved plane partier 18, som samlet utgjør 25% til 75%, og typisk 40% til 60% av lengden av fåringens bølgeformede mønster.

Ved en enkel utformning, som vist på fig. 3, kan valseverk-tøyet omfatte en valse 19 som er dreibart montert i et gaffelhode 20 ved enden av en tverrarm 21 som er festet i en utsparing i en verktøyholder 22 som understøttes av borstangen 13. Verktøyholderen eller selve verktøyet vil kunne ha en viss begrenset fleksibilitet i radial retning av fåringen, slik at variasjoner på noen få tiendedels millimeter i fåringens diameter absorberes som en elastisk bøyning av holderen. Tverrarmen er justerbar i sin lengderetning, dvs. i fåringens radiale retning.

Et annet eksempel på utformning av valseverktøyet er vist

på fig. 4, hvor en valse 23 er ensidig innkapslet i et hode 24, og ved sin bakre ende har valsen kontakt med en støtte-valse 25. Hodet er montert på et skrått forløpende vinkel-forme t parti som er delt i to deler, 26a og 26b som er

innbyrdes elastiske, men opprettholder det innstilte valsetrykk. En indikator 27 viser størrelsen av det aktuelle valsetrykk. Istedenfor en visuell indikator, vil verktøyet kunne være utstyrt med et induktivt system for å måle valsetrykket og for å avgi elektriske signaler som kan anvendes for justeringsformål eller for fjernlesning. Via et mellomstykke 28 er det vinkelformede parti montert i borstangens verktøyholder 14, slik at valsetrykket kan

justeres ved radial forskyvning av denne verktøyholder. Et verktøy av denne type er kommersielt tilgjengelig fra det tyske firma, W. Hegenscheidt GmbH, Celle, under typebeteg-nelsen EG 14.

Valsetrykkindikatoren vil kunne være innbygget i borstangens tverrsleide, som påvirkes av hovedsakelig samme radiale trykk som valseverktøyet. Dreiebenken vil også kunne være forsynt med en fremviser, f.eks. en digital visning av forskyvningen av tverrsleiden i hhv. radial og aksial retning. En slik fremviser vil kunne tilbakestilles når valseverktøyet er anordnet i trykkløs kontakt med foringens innerflate, hvoretter den utadgående forskyvning av tverrsleiden vil være representativ for valsetrykket.

Valsens lengdeakse vil kunne danne en fri vinkel a med ffiringens innerflate, hvor vinkelens spiss vender forover i materetningen, vist ved pilen A.

Nå følger en beskrivelse av prøver utført med en sylinderffiring med en innerdiameter på 35 cm.

Eksempel 1

Ffiringen ble fremstilt av det foringsmateriale som er vanlig for store motorer, støpejern, og etter grov-dreiningen ble ffiringens innerflate fin-dreiet i sin fulle lengde i et skruelinjeformet, bølgeskåret mønster med en avstand S = 4 mm mellom bølgetoppene og en bølgehøyde h på ca. 0,015 mm. Deretter ble borstangens skjæreverktøy erstattet med valseverktøyet vist på fig. 3. Valsetrykket ble justert ved først å bringe valsen i trykkløs kontakt med ffiringens innerflate, hvoretter borstangens tverrsleide ble innstilt på en utadgående forskyvning F = 0,03 mm, målt på diameteren, dvs. en radial forskyvning på 0,015 mm. Det bør bemerkes at justeringen av tverrsleiden ikke medfører

en tilsvarende radial forskyvning av valseverktøyet, idet en betydelig del av forskyvningen anvendes til trykkbelast-

ning av tverrsleiden, verktøyholderen og verktøyet, dvs. å bygge opp valsetrykket. Dette er en betydelig forskjell fra innstillingen av de skjæreverktøy som vanligvis anvendes i en dreiebenk. Foringens rotasjonshastighet ble innstilt på 90 omdr/min, hvilket resulterte i en relativ hastighet mellom valseverktøyet og foringens innerflate på V = 100 m/min, og borespindelen ble forskjøvet inn i fåringen med en matehastighet på s = 0,5 mm/omdr.

Visuell inspeksjon viste at et større valsetrykk var ønskelig, og at matehastigheten kunne vært betydelig høyere.

Eksempel 2

Bortsett fra valseparametrene, ble sylinderforingen fremstilt på samme måte som i eksempel 1. Valsingen ble gjen-nomført med parametrene V = 100 m/min, F = 0,10 mm på diameteren og s = 4,0 mm/omdr.

Visuell inspeksjon og ruhetsmåling viste at matehastigheten var passende og at partiene mellom bølgedalene hadde en veldefinert utstrekning og var hovedsakelig plane.

Eksempel 3

Bortsett fra valseparametrene ble sylinderforingen fremstilt på samme måte som i eksempel 1. Valsingen ble gjen-nomført med parametrene V = 100 m/min, F = 0,15 mm på diameteren og s = 4,0 mm/omdr.

Visuell inspeksjon og ruhetsmåling viste at matehastigheten fremdeles var passende og at partiene mellom bølgedalene hadde oppnådd en større utstrekning og utgjorde ca. 30% av fåringens innerflate.

Eksempel 4

Bortsett fra valseparametrene ble sylinderfåringen fremstilt på samme måte som i eksempel 1. Valsingen ble gjen-nomført med parametrene V = 100 mm/min, F = 0,20 mm på

diameteren og s = 4,0 mm/omdr.

Visuell inspeksjon og ruhetsmåling viste at matehastigheten fremdeles var passende og at partiene mellom bølgedalene hadde oppnådd en større utstrekning og utgjorde ca. 40% av foringens innerflate.

En sammenlignende prøve ble gjennomført med en sylinderforing fremstilt på samme måte som i eksempel 1, men hvor valsingen ble erstattet med en partiell honing som fjernet bølgetoppene.

Flatene av foringene som ble fremstilt i eksempel 4 og ved partiell honing ble fotografert fem ganger forstørret, se fig. 6 og 7, og overflateruheten ble målt med et Perthen ruhetsprøvningsinstrument, se fig. 8 og 9, hvor amplifika-sjonen i radial retning ble justert så den var meget sterk.

På strimlene med registreringen indikerer 10 mm i retning av y-aksen en strekning på 0,025 mm, mens 10 mm i retning av x-aksen indikerer en strekning på 1 mm.

Fig. 6 viser klart ringformede slipemerker eller spor fra honingen, og ruhetsprøven på fig. 8 viser et stort antall små punkter i de tilnærmet plane partier hvor bølgetoppene er blitt fjernet.

Den valsede flate vist på fig. 7 har et betydelig penere utseende, og ruhetsprøven på fig. 9 viser plane partier mellom bølgedalene med langt færre skarpe fremspringende punkter, men flaten har fremdeles en antall små avrundede nivåforskjeller i de plane partier, hvilke bidrar til å oppnå god oljeadhesjon til flaten.

Ved de ovenstående dimensjonsindikasjoner for det bølge-skårne mønster og det valsede mønster, må det forstås at de nevnte verdier er middelverdier. Som vist på strimlene med ruhetsprøver, har flaten lokalt store fordypninger som ikke er inkludert i dimensjonene, da disse er typiske grafittav-leiringer i flaten, eller lignende variasjoner bestemt av legeringen. Disse fordypninger finnes også i de hovedsakelig plane partier, som også vil kunne kalles platåpartier.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en sylinderforing (1) for en stempelmotor, så som en sylinderfåring med en innerdiameter i området fra 25 cm til 100 cm og en lengde i området fra 100 cm til 400 cm, hvor løpeflaten for stempelringene på innerflaten (7) av foringen dannes ved først å skjære et bølgemønster med en nivåforskjell (h) mellom bølgetoppene og -dalene på i det minste 0,005 mm i innerflaten med i det minste ett skjæreverktøy med en krum skjærekant, og deretter fjerne bølgetoppene fra mønsteret, i det minste i løpeflaten nærmest stempelets øvre dødpunkt-posisjon, slik at innerflaten (7) av den ferdige fåring (l) i lengdesnitt har en delvis bølgeformet flate hvor bølgeda-lene (17) er atskilt ved platåpartier (18) som er hovedsakelig plane partier,karakterisert ved at i det minste 0,004 mm av bølgetoppene sammentrykkes plastisk inn i platåpartiene (18) uten anvendelse av honing, hvorved bunnen av bølgeda-lene (17) etter sammentrykningen blir liggende på et nivå som i det minste er 0,001 mm lavere enn platåområdene.
2. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert ved at bølgemønsteret skjæres inn i fåringens innerflate ved hjelp av nevnte i det minste ene skjæreverktøy, som fremføres i fåringens lengderetning av en borstang med en matehastighet (s) mens fåringen roteres slik at bølgemønsteret dannes som i det minste én spiralskjæring, og at den plastiske kompresjon gjennomføres ved valsing av innerflaten med et valseverktøy som beveges fremover ved hjelp av den samme borstang som skjæreverktøy-et .
3. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert ved at den plastiske kompresjon ved valsing gjennomføres med et valseverktøy med en eneste valse (19; 23) hvis radiale posisjon i forhold til foringens innerflate kan justeres, og som kan beveges fremover i foringens lengderetning mens ffiringen (l) roteres .
4. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 3,karakterisert ved at valseverktøyet er forbundet med en indikator (27) for det aktuelle valsetrykk .
5. 5. Fremgangsmåte ifølge krav 3 eller 4,karakterisert ved at valseverktøyet opprettholder det ønskede valsetrykk under bevegelse av verktøyet i foringens lengderetning skjønt ffiringens (1) innerdiameter varierer langs lengden av foringen.
6. 6. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 2-5, karakterisert ved at valsingen bare gjennom-føres i et øvre ffiringsparti, omfattende det parti hvorpå den øverste stempelring glir når stempelet (4) beveges fra sin øvre dødpunktposisjon og en del av stempelslaget nedad mot den nedre dødpunktposisjon.
7. 7. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 2-6, karakterisert ved at bølgetoppene deformeres slik av valsen at arealet av de hovedsakelig plane partier (18) mellom bølgedalene (17) utgjør fra 25% til 75%, fortrinnsvis fra 40% til 60% av ffiringens (1) totale areal i det valsede parti.
8. 8. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert ved at bølgetoppene deformeres slik ved valsing at det hovedsakelig plane parti (18) mellom påfølgende bølgedaler (17) har en utstrekning i foringens lengderetning som, innenfor et område på ± 1 mm, tilsvarer en fjerdedel av ringhøyden av den stempelring som har den minste ringhøyde.
9. 9. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at bølgetoppene deformeres slik at minst 0,006 mm og høyst 0,018 mm, fortrinnsvis høyst 0,015 mm av bølgetoppenes høyde trykkes inn i de hovedsakelig plane partier (18), og at bunnen av bølgedale-ne (17) ligger på et nivå som i det minste ligger 0,002 mm lavere enn disse partier.
10. 10. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det bølgeskårne mønster deformeres slik at den midlere radiale differanse i nivåene mellom de tilveiebrakte hovedsakelig plane partier (18) og bølgedalene utgjør mellom 7% og 66% av den midlere differanse i nivåene (h) mellom bølgetoppene og bølgedalene i mønsteret før kompresjonen, og fortrinnsvis mellom 16% og 36% derav. 11]/<*> Sylinderforing (1) for en stempelmotor, så som en stor to-takts krysshodemotor, med en løpeflate for stempelringene på innerflaten (7) av foringen, hvilken løpeflate, i det minste i partiet nærmest stempelets øvre dødpunktposisjon, har et delvis bølgeformet mønster hvor bølgedalene (17) er adskilt ved hovedsakelig plane partier (18), karakterisert ved at sylinderffiringen har en innerdiameter i området fra 25 cm til 100 cm og en lengde i området fra 100 cm til 400 cm, at de hovedsakelig plane partier (18) er valsede flater, at bunnen av bølgedalene (17) ligger på et nivå som i det minste ligger 0,001 mm lavere enn disse partier, og at det hovedsakelig plane parti (18) mellom påfølgende bølgedaler (17) har en utstrekning i ffiringens lengderetning som, innenfor et område på ± 1 mm, tilsvarer en fjerdedel av ringhøyden av den stempelring som har den minste ringhøyde.