DE102004009235A1

DE102004009235A1 - Mehrteiliger Ölabstreifring für Kolben von Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE102004009235A1
Application number: DE200410009235
Authority: DE
Inventors: Horst Kaiser
Original assignee: Mahle GmbH
Current assignee: Mahle GmbH
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2005-09-08
Also published as: WO2005083306A2; WO2005083306A3

Abstract

Die Erfindung betrifft einen mehrteiligen Ölabstreifring für Kolben von Verbrennungsmotoren, mit zwei aus Stahlband bestehenden Lamellen mit parallelen Flanken und einer zwischen den Lamellen angeordneten Spreizfeder, deren beabstandete Federelemente die Lamellen sowohl axial gegen jeweils eine der Flanken einer Ringnut im Kolben als auch radial gegen die Zylinderwand drücken. Erfindungsgemäß soll eine Relativbewegung der Ringelemente gegeneinander ohne Beeinflussung der Ringflexibilität wirksam dadurch verhindert werden, indem mindestens eine der Lamellen (1, 2) auf seiner zur Spreizfeder gerichteten Flanke (5) mindestens eine axiale erhabene Verformung (9) aufweist, die in den zwischen den Federelementen (4) bestehenden Abstand (A) eingreift.

Description

Die Erfindung betrifft einen mehrteiligen Ölabstreifring für Kolben von Verbrennungsmotoren, mit zwei aus Stahlband bestehenden Lamellen mit parallelen Flanken und einer zwischen den Lamellen angeordneten Spreizfeder, deren beabstandete Federelemente die Lamellen sowohl axial gegen jeweils eine der Flanken einer Ringnut im Kolben als auch radial gegen die Zylinderwand drücken.
Um zu verhindern, dass zuviel Motoröl in den Brennraum gelangt, was neben einem hohen Ölverbrauch auch negative Auswirkungen auf das Emissionsverhalten des Motors zur Folge hat, ist eine ausreichende Tangentialkraft der Ölabstreifringe zur Erzeugung einer radialen Anpressung an die Zylinderwand und damit einer guten Ölabstreifwirkung notwendig. Das bewirkt jedoch eine hohe Flächenpressung an den Laufflächen der Stahl-Lamellen und damit auch eine hohe Reibleistung im Motorbetrieb. Diese Reibleistung verschlechtert den Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors und erhöht demzufolge den Kraftstoffverbrauch. Die Auslegung der Tangentialkraft der Ölabstreifringe ist deshalb immer ein Kompromiss zwischen minimaler Reibleistung und maximaler Ölabstreifwirkung.
Bei den gattungsgemäßen Ölabstreifringen hat sich in der Praxis gezeigt, dass gelegentlich eine Relativbewegung zwischen den einzelnen Ringelementen – Lamelle/Spreizfeder/Lamelle – auftritt, wobei an der Spreizfeder Verschleiß entsteht und dadurch die Tangentialkraft reduziert wird, mit der Folge, dass die Ölabstreifwirkung nachlässt.

Zur Verhinderung der Relativbewegung zwischen den einzelnen Ringelementen sind bei Verwendung von aufeinanderliegenden Lamellen Lösungen bekannt, beispielsweise aus der US 3,991,455 , bei denen die einzelnen Lamellen mittels eines Zap fens, welcher in die mit Bohrungen versehenen Lamellenflanken eingeführt ist, verbunden werden.

Aus dem DE-GM 1 602 304 ist für zwei oder mehrere nebeneinanderliegende Kolbenringe bekannt, dass durch ein in der Ringnut des Kolbens angeordneter Haltestift, der von innen in eine entsprechende Bohrung des Kolbenrings eingreift, eine Verdrehung der Kolbenringe verhindert wird.

Diese Art Lösungen sind jedoch für dreiteilige Ölabstreifringe ungeeignet, da diese das Formfüllungsvermögen und damit die Flexibilität des Ringes ungünstig beeinflussen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen mehrteiligen Ölabstreifring für einen Kolben eines Verbrennungsmotors anzugeben, bei dem eine Relativbewegung der Ringelemente gegeneinander ohne Beeinflussung der Ringflexibilität wirksam verhindert werden kann.

Gelöst wird die Aufgabe, indem mindestens eine der Lamellen auf seiner zur Spreizfeder gerichteten Flanke mindestens eine axiale erhabene Verformung aufweist, die in den zwischen den Federelementen bestehenden Abstand der Spreizfeder eingreift, wodurch in einfacher Weise eine gegenseitige Verschiebung von Lamellen und Spreizfeder verhindert wird.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen
1 einen Querschnitt des erfindungsgemäßen Ölabstreifringes in einem Kolben eines Verbrennungsmotors;
2 eine Draufsicht auf die spreizfederseitige Lamellenflanke in einem ersten Ausführungsbeispiel;
3 einen Schnitt der Lamelle entlang der Linie AA gemäß 2;
4 eine Draufsicht auf die spreizfederseitige Lamellenflanke in einem zweiten Ausführungsbeispiel;
5 einen Querschnitt der Lamelle gemäß 4.
Wie aus 1 ersichtlich, besteht ein mehrteiliger Ölabstreifring 10 aus zwei Stahlband-Lamellen 1 und 2 und einer Spreizfeder 3, welche die Lamellen sowohl axial gegen jeweils eine der Flanken der Ringnut 6 im Kolben als auch radial gegen die Zylinderwand 7 drückt. Erfindungsgemäß weist mindestens eine der Lamellen mit seiner zur Spreizfeder 3 hin orientierten Lamellenflanke 5 eine axial erhabene Verformung 9 auf, die in den Abstand A der Federelemente 4 der Spreizfeder 3 eingreift. Erfindungsgemäß können beide Flanken 5 der Lamellen 1 und 2 mindestens eine erhabene axiale Verformung aufweisen. In einem ersten Ausführungsbeispiel nach 2 wird die erhabene Verformung 9 durch eine annähernd kegelförmige Spitze gebildet, die durch eine maschinelle Einprägung auf der gegenseitigen Lamellenflanke entsteht. Ebenso kann diese auch durch einen entsprechenden Metall-Materialauftrag mittels Löten oder Schweißen erfolgen, welches jedoch eine nachfolgende Behandlung zur Entspannung der Lamelle erfordert. Infolge der geometrischen Verhältnisse ist eine Verformung- axiale Höhe der Spitze- von 0.1 bis 0.15 mm ausreichend, um eine Relativbewegung der Ringelemente wirksam zu verhindern. Gemäß 2 kann die Lamellenflanke 5 eine oder mehrere kegelförmige Verformungen, entsprechend der gestrichelten Darstellung, aufweisen, wobei umfangsseitig eine in Gruppen auftretende symmetrische oder asymmetrische Verteilung möglich ist.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel sind die in axialer Kolbenrichtung ausgeformten erhabenen Verformungen wallförmig ausgebildet und verlaufen über die gesamte Lamellenbreite b. Diese werden ebenfalls durch maschinelle Einprägung auf der gegenseitigen Lamellenflanke hergestellt, wobei umfangsseitig eine in Gruppen auftretende symmetrische oder asymmetrische Verteilung möglich ist.

10: Ölabstreifring
1: Lamelle
2: Lamelle
3: Spreizfeder
4: Federelemente
5: spreizfederseitige Lamellenflanke
6: Ringnut
7: Zylinderwand
8: Kolben
9: Verformung
b: Lamellenbreite

Claims

Mehrteiliger Ölabstreifring (10) für Verbrennungsmotoren, mit zwei aus Stahlband bestehenden Lamellen (1, 2) mit parallelen Flanken und einer zwischen den Lamellen angeordneten Spreizfeder (3), deren beabstandete Federelemente (4) die Lamellen sowohl axial gegen jeweils eine der Flanken einer Ringnut (6) im Kolben als auch radial gegen die Zylinderwand (7) drücken, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Lamellen (1, 2) auf seiner zur Spreizfeder gerichteten Flanke (5) mindestens eine axiale erhabene Verformung (9) aufweist, die in den zwischen den Federelementen (4) bestehenden Abstand (A) zum Verhindern einer gegenseitigen Verschiebung von Lamellen und Spreizfeder eingreift.
Mehrteiliger Ölabstreifring (10) für Verbrennungsmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axial erhabene Verformung (9) einen Teilbereich der Lamellenbreite (b) umfasst.
Mehrteiliger Ölabstreifring (10) für Verbrennungsmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axial erhabene Verformung (9) die gesamte Lamellenbreite (b) umfasst.
Mehrteiliger Ölabstreifring (10) für Verbrennungsmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axial erhabene Verformung auf der zur Spreizfeder gerichteten Flanke (5) der Lamelle umfangsseitig mehrfach eingebracht ist.