DE102006030881A1

DE102006030881A1 - Ölabstreifring

Info

Publication number: DE102006030881A1
Application number: DE200610030881
Authority: DE
Inventors: Christian Dr. Herbst-Dederichs; Markus Kellner; Manfred Müller
Original assignee: Federal Mogul Burscheid GmbH
Current assignee: Federal Mogul Burscheid GmbH
Priority date: 2006-07-04
Filing date: 2006-07-04
Publication date: 2008-01-31

Abstract

Zweiteiliger Ölabstreifring, beinhaltend einen Grundkörper, der mit mindestens einem Laufflächensteg versehen ist, sowie ein radial hinter dem Grundkörper angeordnetes Federelement, wobei der gegebenenfalls mit einer Verschleißschutzschicht versehene Laufflächensteg eine derartige symmetrisch ballige Oberflächenverrundung aufweist, dass, von beiden Kanten des Laufflächensteges ausgehend, die Oberflächenverrundung mit einem ersten Radius beginnt und dieser erste Radius zum axialen Zentrum des Laufflächensteges hin in mindestens einen zweiten Radius übergeht.

Description

Die Erfindung betrifft einen zweiteiligen Ölabstreifring, beinhaltend einen Grundkörper, der mit einem Federelement in Wirkverbindung steht.
Die EP-A 1 557 594 zeigt einen zweiteiligen Ölabstreifring, beinhaltend einen Grundkörper, der zwei Laufflächenstege sowie ein radialer dahinter angeordnetes Federelement aufweist. Die Laufflächenstege sind asymmetrisch ballig ausgeführt, wobei einander gegenüberliegende scharfkantige Flanken gegeben sind. Aufgrund dieser scharfkantigen Ausbildung sind keine positiven hydrodynamischen Effekte zu erwarten, da scharfe Kanten zum Ölschaben neigen und daher die Öldicke reduzieren.
In der EP-A 1 431 630 wird ein zweiteiliger Ölabstreifring beschrieben, der ähnlich aufgebaut ist, wie zuvor beschrieben. Auch hier sind zwei Laufflächenstege gegeben, die mit einer verschleißfesten Schicht überzogen sind. Die äußere Oberfläche des oberen Steges weist eine asymmetrische rohr- bzw. fassgebogene Oberfläche auf, deren höchster Punkt an der unteren Seite axial von der Mitte der axialen Stegbreite angeordnet ist. Die äußere umfängliche Oberfläche des unteren Steges weist eine asymmetrische fassgebogene Oberfläche auf, deren höchster Punkt an der unteren Seite axial von der Mitte der axialen Stegbreite vorgesehen ist. Die Stege beinhalten somit flache Laufflächenanteile, deren Kanten einseitig oder beidseitig in Radien geformt sind. Ein Nachteil wird darin gesehen, dass der flache Anteil stark zum Aufschwimmen neigt und damit nicht ideal für den Ölverbrauch ausgebildet ist.
Die Hauptaufgabe eines Ölabstreifringes wird darin gesehen, die richtige Dosierung des Ölfilms für die Kompressionsringe zu erzeugen, wobei die Regel gilt, so wenig wie möglich (niedriger Ölverbrauch) und so viel wie nötig zuzumessen (Reibung, Verschleiß, Brandspur). Somit liegt ein Zielkonflikt zwischen Ölverbrauch und Reibung vor, der in der Regel zu Gunsten des Ölverbrauchs ausgespielt wird. Als Resultat liefert der Ölabstreifring rund 50% der gesamten Reibleistung eines Kolbenringpakets.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Reibniveau von Ölabstreifringen bei unverändert gutem Ölverbrauch zu verbessern.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen zweiteiligen Ölabstreifring, beinhaltend einen Grundkörper, der mit mindestens einem Laufflächensteg versehen ist sowie ein radial hinter dem Grundkörper angeordnetes Federelement, wobei der, gegebenenfalls mit einer Verschleißschutzschicht versehene, Laufflächensteg eine derartige symmetrisch ballige Oberflächenverrundung aufweist, dass von beiden Kanten des Laufflächensteges ausgehend, die Oberflächenverrundung mit einem ersten Radius beginnt und dieser erste Radius zum axialen Zentrum des Laufflächensteg hin in mindesten einen zweiten größeren Radius übergeht.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Von besonderem Vorteil gegenüber dem Stand der Technik ist, dass die Radien ohne geradlinig verlaufende Bereiche, insbesondere ohne zur axialen Zylinderachse parallel ausgeführte Plateaus, ineinander übergehen.
In Analogie zum Stand der Technik können die Laufflächenstege mit einer Verschleißschutzschicht versehen werden, wobei ebenfalls denkbar ist, dass der Grundwerkstoff des Laufflächensteges in etwa parallel zur Längsachse des Ölabstreifringes verlaufend ausgebildet ist und die Oberflächenverrundung ausschließlich im Bereich der Verschleißschutzschicht eingebracht wird.
Als Verschleißschutzschicht kommen übliche Chromschichten, auch CKS und GDC ebenso zum Einsatz, wie thermisch gespritzte Schichten und Schichten aus der Dampfphase, z. B. PVD oder CVD.
Durch die erfindungsgemäße Oberflächenverrundung des/der Laufflächenstege wird das Reibniveau von Ölabstreifringen gegenüber dem Stand der Technik reduziert, wobei ein unverändert guter Ölverbrauch gegeben ist.
Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:
1 zweiteiliger Ölabstreifring
2 und 3 Teildarstellung eines einzelnen Laufflächensteges.
1 zeigt einen zweiteiligen Ölabstreifring 1, beinhaltend einen Grundkörper 2 sowie ein radial dahinter angeordnetes Schlauchfederelement 3. Der Grundkörper 2 beinhaltet zwei Laufflächenstege 4, 5, die jeweils einen Laufflächenbereich 6, 7 bilden. Ein jeder Laufflächensteg 4, 5 ist in seinem Laufflächenbereich 6, 7 mit einer derartig symmetrisch ausgebildeten balligen Oberflächenverrundung versehen, dass, von beiden Kanten 4', 4'', 5', 5'' ausgehend, die Oberflächenverrundung mit einem ersten Radius R1 beginnt. Dieser erste Radius R1 geht zum axialen Zentrum 8, 9 des jeweiligen Laufflächensteges 4, 5 hin in einen zweiten größeren Radius R2 über, ohne dass geradlinig verlaufende Bereiche gebildet werden.
Die 2 und 3 zeigen Teilansichten eines einzelnen Laufflächensteges 4.
Der Laufflächensteg 4 gemäß 2 ist so vorgesehen, dass, ehe die Oberflächenverrundung, gebildet durch die Radien R1 und R2, beginnt, eine geneigt verlaufende Fläche 10, 11 im jeweiligen Kantenbereich 4', 4'' vorgesehen ist. Bedarfsweise kann der jeweilige Laufflächensteg 4 mit einer hier nicht weiter dargestellten Verschleißschutzschicht überzogen werden.
3 zeigt eine Alternative zu 2. Der Laufflächensteg 4 ist in diesem Beispiel mit einer parallel zur Ringachse 13 verlaufenden äußeren Umfangsfläche 14 versehen, die mit einer Verschleißschutzschicht 15 überzogen ist, wobei die Verschleißschutzschicht 15 eine derartige symmetrisch ballige Oberflächenverrundung beinhaltet, dass von beiden Kanten 4', 4'' des Laufflächensteges 4 ausgehend, die Oberflächenverrundung mit einem ersten Radius R1 beginnt und dieser erster Radius R1 zum axialen Zentrum 16 des Laufflächensteges 4 hin in einen zweiten größeren Radius R2 übergeht.

Claims

Zweiteiliger Ölabstreifring, beinhaltend einen Grundkörper (2), der mit mindestens einem Laufflächensteg (4, 5) versehen ist sowie ein radial hinter dem Grundkörper (2) angeordnetes Federelement (3), wobei der, gegebenenfalls mit einer Verschleißschutzschicht (15) versehene, Laufflächensteg (4, 5) eine derartige symmetrisch ballige Oberflächenverrundung aufweist, dass von beiden Kanten (4', 4'', 5', 5'') des Laufflächensteges (4, 5) ausgehend die Oberflächenverrundung mit einem ersten Radius (R1) beginnt und dieser erste Radius (R1) zum axialen Zentrum (8, 9, 16) des Laufflächensteges (4, 5) hin in mindestens einen zweiten größeren Radius (R2) übergeht.
Ölabstreifring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Radien (R1, R2) an jeder Stelle des Laufflächensteges (4, 5) ohne Bildung geradlinig verlaufender Bereiche ineinander übergehen.
Ölabstreifring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Laufflächensteg (4, 5) mit einer Verschleißschutzschicht (15) versehen ist.
Ölabstreifring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundwerkstoff des Laufflächensteges (4) in etwa parallel zur Ringlängsachse (13) verlaufend ausgebildet ist und die Oberflächenverrundung nur im Bereich der Verschleißschutzschicht (15) vorliegt.
Ölabstreifring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißschutzschicht (15) auf Basis von Chrom mit eingelagerten Hartstoffpartikeln vorliegt.
Ölabstreifring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißschutzschicht (15) als thermisch gespritzte Schicht ausgebildet ist.
Ölabstreifring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißschutzschicht (15) als PVD- oder CVD-Schicht ausgebildet ist.