DE102006030348B3

DE102006030348B3 - Ölabstreifring

Info

Publication number: DE102006030348B3
Application number: DE200610030348
Authority: DE
Inventors: Markus Kellner
Original assignee: Federal Mogul Burscheid GmbH
Current assignee: Federal Mogul Burscheid GmbH
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2026-07-01
Also published as: WO2008000206A1

Abstract

Ölabstreifring, gebildet durch einen etwa planparallele Stirnflächen sowie im Ausgangszustand eine ballige Außen- und eine ballige Innenumfangsfläche aufweisenden, Stahlbandring, wobei die, eine Lauffläche bildende, Außenumfangsfläche unter Bildung eines geradlinig verlaufenden Plateaus mit gegenüber der Oberflächengüte der verbleibenden Laufflächenbereiche geringerer Oberflächenrauhigkeit ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ölabstreifring, gebildet durch einen Stahlbandring.
Durch die WO 2005/024277 A1 ist ein mehrteiliger Ölabstreifring bekannt geworden. Der Ölabstreifring beinhaltet zwei aus Stahlband bestehende Lamellen mit parallelen Flanken, deren Laufflächen jeweils eine ballig asymmetrische Form mit einer über den Umfang der Lamellen sich erstreckende Scheitelpunktlinie aufweisen sowie eine zwischen den Lamellen angeordnete Spreizfeder.
Die DE 3306454 C1 offenbart einen Kolbenring bestehend aus einem Lamellenring und einer Spreizfeder. Der Lamellenring weist eine definierte Querschnittsform auf, die dafür Sorge trägt, dass der Lamellenring in eine stabile Lage gehalten wird. Eine Aussage über die Oberflächentopographie des Ringes ist nicht offenbart.
Die US 2004/0061291 A1 beschäftigt sich mit einer definierten Laufflächengeometrie eines Stahlbandringes. Aus dieser Schrift sind definierte Höhe und Radien der balligen Lauffläche zu entnehmen. Maßnahmen zu Ausbildung einer definierten Rauhigkeit werden nicht angesprochen.
Die JP 04-362373 A zeigt einen Stahlbandring der auf der inneren und äußeren Umfangsfläche eine Beschichtung trägt. Auf der Lauffläche ist eine Nitrierschicht und und auf der inneren Umfangsfläche eine Hartchromschicht vorgesehen. Eine Aussage über die Laufflächenrauhigkeit ist nicht zu entnehmen.
Stahlbandringe weisen heute eine relativ undefinierte ballige Laufflächenkontur auf. Dadurch ist das Einlaufverhalten und der während der Einlaufphase auftretende Ölverbrauch nur unzureichend kontrollierbar. Die Oberflächenrauheit wird in der Regel durch verschiedene Polierverfahren erzeugt, welche gleichzeitig für die Verrundung der Lauffläche sorgen. Durch die so erreichte Laufflächenkontur kommt es speziell während der Einlaufphase zu einem ungleichmäßigen Anlageverhalten des Stahlbandringes, wodurch das Abstreifvermögen gestört wird und speziell der Anfangsölverbrauch steigt. Die in ihrer Rauheit zum Teil recht unterschiedliche Oberfläche zeigt einen deutlichen Anfangsverschleiß. Erst nach Abschluss der Einlaufphase stabilisiert sich einerseits der Verschleiß und andererseits die Lage des Stahlbandringes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lauffläche von Stahlbandringen gegenüber dem Stand der Technik andersartig vorzusehen, so dass das Einlauf- und Anlageverhalten kontrollierbar ist und dadurch insbesondere der Anfangsölverbrauch gesenkt werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Ölabstreifring, gebildet durch einen etwa planparallele Stirnflächen sowie im Ausgangszustand eine ballige Außen- und eine ballige Innenumfangsfläche aufweisenden, Stahlbandring, wobei die, eine Lauffläche bildende, Außenumfangsfläche unter Bildung eines geradlinig verlaufenden Plateaus mit gegenüber der Oberflächengüte der verbleibenden Laufflächenbereiche geringerer Oberflächenrauhigkeit ausgebildet ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Das Plateau kann entweder zylindrisch oder nach Art einer Minute in der Größenordnung bis zu +/– 5° ausgebildet werden.
Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß kann die Oberflächengüte des Plateaus wie folgt eingestellt werden:
Rpk < 0,1 μm
Rk < 0,25 μm
Rvk < 0,15 μm
mr2 > 90%, worin
Rpk die reduzierte Spitzenhöhe
Rk die Kernrauhtiefe
Rvk die reduzierte Riefentiefe und
mr2 der größte Materialanteil des Rauheitskernprofils ist.
Von besonderem Vorteil, insbesondere zur Reduzierung des Anfangsölverbrauches, ist es, wenn die Oberflächengüte folgenden Parametern genügt:
Rpk < 0,05 μm
Rk < 0,15 μm
Rvk < 0,10 μm
mr2 > 95%, insbesondere > 98%.
Durch das Anbringen des Plateaus auf der balligen Lauffläche, insbesondere mittels einer Bearbeitung in Umfangsrichtung, wird zum einen die Kontaktfläche zum Zylinder und somit die Dichtfläche vergrößert. Zum anderen wird durch das angeformte Plateau die Stützfläche gegenüber der Zylinderwand verbreitert, was die Lage des Ölabstreifrings stabilisiert. Wie bereits angesprochen, ist die Oberflächenrauhigkeit dabei so gering wie möglich auszuführen.
Die Rauheit im Bereich des Plateaus unterscheidet sich deutlich von der Oberflächengüte der restlichen balligen Laufflächenbereiche in der Art, dass in dem Bereich eine deutlich erkennbare glattere Oberfläche ausgebildet ist.
Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:
1 bis 3 Ölabstreifring mit unterschiedlich ausgebildeten Plateaus im Bereich der Lauffläche.
Die 1 bis 3 zeigen einen als Stahlbandring ausgebildeten Ölabstreifring 1, 1', 1'', beinhaltend etwa planparallele Stirnflächen 2, 3, 2', 3', 2'', 3'', eine ballige Innenumfangsfläche 4, 4', 4'' sowie eine Lauffläche 5, 5', 5'', die im Ausgangszustand ebenfalls ballig ausgebildet war.
Erfindungsgemäß ist die die äußere Umfangsfläche bildende jeweilige (ballige) Lauffläche 5, 5', 5'' mit einem geradlinig verlaufenden Plateau 6, 6', 6'' versehen.
In 1 ist das Plateau 6 zylindrisch ausgebildet, wobei die verbliebenen gerundeten Laufflächenbereiche 7, 8 noch erkennbar sind.
Gemäß 2 ist das Plateau 6' nach Art einer Minute ausgebildet, wobei die Minute hier einen Winkel α von etwa 2° haben soll. Auch hier sind die verbliebenen gerundeten Bereiche 7', 8' erkennbar.
3 zeigt eine Alternative zu 2, wobei das Plateau 6'' ebenfalls nach Art einer Minute von etwa 2° in umgekehrter Richtung zu 2 verläuft.
Je nach Anwendungsfall kann es sinnvoll sein, das Plateau 6, 6', 6'' so vorzusehen, dass es, in Umfangsrichtung gesehen, modifiziert wird, dergestalt, dass alle in den 1 bis 3 dargestellten Plateauformen über vorgebbare Umfangswinkel des Ölabstreifrings 1, 1', 1'' gegeben sind.
Die Oberflächengüte des jeweiligen Plateaus 6, 6', 6'' soll folgenden Parametern genügen:
Rpk 0,03 μm
Rk 0,10 μm
Rvk 0,05 μm
mr2 98,5%.
Die Oberflächengüte der verbleibenden gerundeten Bereiche 7, 8, 7', 8', 7'', 8'' unterscheidet sich deutlich von der Oberflächengüte des Plateaus 6, 6', 6'', dergestalt, dass im Bereich des Plateaus 6, 6', 6'' eine deutlich erkennbare glattere Oberfläche ausgebildet ist.
Die Messungen wurden nach DIN EN ISO 13 565 durchgeführt und zwar unter folgenden Messbedingungen:
Gesamtmesslänge Lm: 4 mm
Taststrecke Lt: 5,6 mm.
Die Messung erfolgte in Umfangsrichtung.

Claims

Ölabstreifring, gebildet durch einen, etwa planparallele Stirnflächen (2, 3, 2', 3', 2'', 3'') sowie im Ausgangszustand eine ballige Außen- (5, 5', 5'') und eine ballige Innenumfangsfläche (4, 4', 4'') aufweisenden Stahlbandring, wobei die, eine Lauffläche (5, 5', 5'') bildende, Außenumfangsfläche unter Bildung eines geradlinig verlaufenden Plateaus (6, 6', 6'') mit gegenüber der Oberflächengüte der verbleibenden Laufflächenbereiche (7, 8, 7', 8', 7'', 8'') geringerer Oberflächenrauhigkeit ausgebildet ist.
Ölabstreifring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Plateau (6) im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist.
Ölabstreifring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Plateau (6', 6'') nach Art einer Minute in der Größenordnung (α) bis zu +/– 5° ausgebildet ist.
Ölabstreifring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächengüte des Plateaus (6, 6', 6'') folgenden Parametern genügt: Rpk < 0,1 μm Rk < 0,25 μm Rvk < 0,15 μm mr2 > 90%, worin Rpk die reduzierte Spitzenhöhe Rk die Kernrauhtiefe Rvk die reduzierte Riefentiefe und mr2 der größte Materialanteil des Rauheitskernprofils ist.
Ölabstreifring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächengüte des Plateaus (6, 6', 6'') folgenden Parametern genügt: Rpk < 0,05 μm Rk < 0,15 μm Rvk < 0,10 μm mr2 > 95%, insbesondere 98%.
Ölabstreifring nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Plateau (6, 6', 6''), in Umfangsrichtung des Stahlbandringes gesehen, unterschiedliche geformte, insbesondere zylindrisch und minutenartig ausgebildete Bereiche aufweist.