DE19808483C2 - Ölabstreifkolbenring - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ölabstreifkolbenring für Verbrennungskraftmaschinen mit über den Umfang verteilt angeordneten Schlitzen und mindestens einem an der Zylinderwand anliegenden Steg mit einer geschlossenen Umfangsfläche, wobei die Schlitze auf der Innenseite (Ringrücken) angeordnet sind und sich radial in den Bereich des Steges und axial durch den gesamten Kolbenringquerschnitt erstrecken, so daß Ölabflußöffnungen gebildet sind.

Zur Rückführung überschüssigen Öles in den Kurbelwellenraum werden Ölringe eingesetzt, die als Lauffläche schmale Stege aufweisen.

Aufgrund der schmalen Stege wird eine hohe Flächenpressung erzeugt, die in Verbindung mit zwei axial hintereinandergeschalteten Stegen eine gute abstreifende Wirkung erzielt. Eine weitere Steigerung der Flächenpressung kann durch eine im Ringrücken eingelegte Expanderfeder erzeugt werden.

Der Abfluß des Öles erfolgt über Ölabflußöffnungen, die sich radial durch den Ringquerschnitt erstrecken.

Durch diese am Umfang verteilten Öffnungen wechseln Zonen mit geringer Steifheit mit Zonen hoher Steifheit. Der an der Zylinderwand gleitende Steg kann sich infolgedessen nicht gleichmäßig über den gesamten Umfang an die Zylinderwand anlegen. Damit der Ölabstreifkolbenring eine gute Ölabstreifwirkung erzielen kann, ist nötig, daß der Ring sowohl ein gutes Formfüllvermögen als auch eine ausreichende Flächenpressung aufbringt.

Das Formfüllvermögen des Ringes wird durch seine Flexibilität beeinflußt, jedoch wird durch eine Verringerung der Querschnittsfläche die Festigkeit des Ringes negativ beeinflußt. Diese beiden konträr zueinander stehenden Maßnahmen führen zu einem Ölabstreifkolbenring mit definierten Abmessungen im Hinblick auf den Querschnitt und die Größe des Ölabstreifkolbenringes.

Aus der DE 24 43 299 A1 ist ein auf das Formfüllvermögen verbesserter Ölabstreifkolbenring zu entnehmen. Bei diesem Ring wurde zwischen den Ölabflußöffnungen am Ringrücken Material abgetragen, wodurch diese Bereiche zwischen den Schlitzen partiell geschwächt werden und zwar so stark, daß das Flächenträgheitsmoment des Querschnittes an dieser Stelle etwa gleich demjenigen im Schlitzbereich ist. Auf diese Weise soll insgesamt eine gleichmäßigere Flächenpressung bzw. ein besseres Formfüllvermögen erzeugt werden.

Der Nachteil dieser Konstruktion liegt darin, daß neben der Herstellung der Ölabflußlöcher zusätzliche Arbeitsschritte notwendig sind, die die Herstellungskosten des Ringes vergrößern.

Aus der US 2452503 ist ein aus einem Blechstreifen hergestellter gattungsgemäßer Kolbenring zu entnehmen. In den dünnen Metallblechstreifen werden zunächst die Ölabflußöffnungen eingebracht anschließen erfolgt die Formgebung des Kolbenringes. Obwohl der Ring eine geschlossenen Laufstegfläche aufweist, bildet sich im Motor keine lichtspaltdichte Anlage an der Zylinderwand aus, sondern eine Anlage gemäß eines Vielecks.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Flexibilität eines gattungsgemäßen Kolbenringes derart zu verbessern, daß eine gleichmäßige, lichtspaltdichte Anlage an der Zylinderwand gewährleistet ist, wobei gleichzeitig die Herstellungskosten gesenkt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dokumentiert.

Durch die Anordnung der erfindungsgemäßen Schlitze auf der Ringrückenseite wird in nur einem Herstellungsschritt die Flexibilität des Ringes erhöht und gleichzeitig die Ölabflußlöcher geschaffen. Aufgrund der großen radialen Tiefe der Schlitze ist bei axial niedrigen Ringen die Festigkeit des Ringes gefährdet, da der Ring nur noch über die schmalen Stege gehalten wird. Um während des Transportes oder Einbaus eine ausreichende Festigkeit zu gewährleisten, ist am Aussenumfang eine auf Zug beanspruchte Feder angeordnet.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Ölabstreifkolbenring in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ölabstreifkolbenringes gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 weitere Alternative gemäß Fig. 1 oder Fig. 2

Die Fig. 1 zeigt einen selbstspannenden Ölabstreifkolbenring 1 aus Grauguß mit zwei schmalen Stegen 2, 3, die während des Betriebes die Lauffläche des Kolbenringes bilden. Das von der Zylinderwand (nicht dargestellt) abgestreifte Öl wird bei bekannten Ölabstreifkolbenringen durch Ölabflußbohrungen radial durch den Ringquerschnitt geleitet. Der erfindungsgemäße Ölabstreifkolbenring 1 weist über den Umfang verteilt eine Vielzahl von Schlitzen 4 auf, die vom Ringrücken 5 sich radial bis zu den Stegen 2, 3 und axial durch den gesamten Kolbenringquerschnitt erstrecken. Durch die Schlitze 4 kann das von den Stegen 2, 3 abgestreifte Öl in den Kurbelwellenraum zurückgefördert werden, gleichzeitig wird der Ölabstreifkolbenring in Umfangsrichtung flexibler, so daß der Ölabstreifkolbenring 1 sich gleichmäßiger an die Zylinderwand anlegen kann.

In der Fig. 2 ist ein alternativer Ölabstreifkolbenring dargestellt. Zur Steigerung der Flächenpressung ist im Ringrücken 5' eine Expanderfeder in Form einer Schlauchdruckfeder 6 eingelegt.

Da die Tangentialkraft dieses Ringes über die Schlauchdruckfeder erzeugt wird, kann der Endquerschnitt des Ringes kleiner als beim Ölabstreifkolbenring 1 gemäß Fig. 1 ausgelegt sein. Zur Festigkeitssteigerung kann eine Schlauchzugfeder 7 auf der Außenseite des Ringes angeordnet sein. Alternativ wäre es auch denkbar wie in der Fig. 3 dargestellt eine Zugfeder 8 in Form eines Ringes aus elastomerem Werkstoff einzusetzen. Die Zugfedern halten den Ölabstreifkolbenring 1 während der Montage zusammen.

Claims (8)

1. Ölabstreifkolbenring für Verbrennungskraftmaschinen mit über den Umfang verteilt angeordneten Schlitzen und mit mindestens einem an der Zylinderwand anliegenden Steg mit einer geschlossenen Umfangsfläche, wobei die Schlitze (4, 4', 4") auf der Innenseite (5, 5', 5") (Ringrücken) angeordnet sind und sich radial bis in den Bereich des Steges (2, 2', 2", 3, 3', 3") und axial durch den gesamten Kolbenringquerschnitt erstrecken, so daß Ölabflußöffnungen gebildet sind dadurch gekennzeichnet, daß der Ölabstreifkolbenring aus Grauguß besteht und die Schlitze (4, 4', 4") mittels eines Laserschneid- oder Räumverfahrens eingebracht sind.

2. Ölabstreifkolbenring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (4, 4', 4") parallel zueinander verlaufen.

3. Ölabstreifkolbenring nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (4, 4', 4") senkrecht zur Umfangsrichtung verlaufen.

4. Ölabstreifkolbenring nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (4, 4', 4") unter einem Winkel zwischen 10° und 40° geneigt zur Umfangsrichtung verlaufen.

5. Ölabstreifkolbenring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzbreite im Bereich von 0,1 bis 0,8 mm liegt.

6. Ölabstreifkolbenring nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Ringrücken (5, 5', 5") des Ölabstreifkolbenringes eine Nut zur Aufnahme einer Schlauchdruckfeder (6) angeordnet ist.

7. Ölabstreifkolbenring nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite des Ölabstreifkolbenringes eine radial nach innen spannende Zugfeder (8) angeordnet ist.

8. Ölabstreifkolbenring nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfeder eine Schlauchzugfeder (7) ist.