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Die Erfindung betrifft einen Ölabstreifkolbenring gemäß gattungsbildendem Teil des ersten Patentanspruchs.
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Der Ölverbrauch in einem Verbrennungsmotor wird im Wesentlichen durch den Ölabstreifkolbenring beeinflusst. Um eine gute Flächenpressung bzw. Spannung bei einem Ölabstreifkolbenring erreichen zu können, wird dieser in der Regel durch eine Feder an die korrespondierende Zylinderwand angedrückt. Bedingt durch diese Federunterstützung hat der Ölabstreifkolbenring ein gutes Formfügevermögen und kann den vorhandenen Zylinderverzügen folgen.
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Infolge des zweiteiligen Aufbaus des Ölabstreifkolbenrings lässt sich eine Relativbewegung, in Umfangsrichtung gesehen, zwischen Feder und Kolbenring nicht ohne weitere technische Maßnahmen verhindern. Die Relativbewegung wirkt sich hierbei am Stoßende des Ölabstreifkolbenrings am stärksten aus. Bei längerer Motorlaufzeit stellt sich somit ein hoher Sekundärverschleiß im Stoßbereich des Ölabstreifkolbenrings ein.
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Der
DE 12 92 447 ist ein Ölabstreifring für Brennkraftmaschinenkolben zu entnehmen, beinhaltend einen seine Spannung bewirkenden, in einer Ringnut ruhenden Schraubenfederring. Die den Schraubenfederring aufnehmende Ringnut weist im Bereich des Ringstoßes eine flache Ausnehmung auf. Zur Erzielung der flachen Ausnehmung wird im Stoßbereich eine Reduzierung der radialen Wandstärke der Federnut vorgenommen. Durch diese Reduzierung verringert sich der Biegeradius der Schraubenfeder innerhalb der Ringnut. Infolge der Reduzierung des Biegeradius verstärkt sich jedoch die Federanpressung, so dass, bedingt durch erhöhten Federverschleiß, die Lebensdauer des Schraubenfederrings eher reduziert als verlängert wird.
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Durch die
DE 10 2011 014 603 A1 ist eine Schlauchfeder für einen Kolbenring, insbesondere einen Ölabstreifkolbenring, bekannt geworden, gebildet durch einen mit vorgebbarer Steigung gewickelten Draht, der in Umfangsrichtung gebogen ist und im Bereich seiner einander gegenüberliegenden Stoßenden zur Aufnahme eines Schlauchfederverbinders vorgebbarer Umfangslänge vorgesehen ist. Durch diese Maßnahme soll verhindert werden, dass sich die Wicklung der Schlauchfeder nicht mehr so stark in den Stoßbereich, der die Schlauchfeder aufnehmenden Nut, eingräbt. Der Aufwand zur Herstellung des Schlauchfederverbinders und dessen Einbringung in das Schlauchfederelement werden als aufwändig angesehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ölabstreifkolbenring bereitzustellen, bei welchem mit vertretbarem technischen Aufwand, der gegebene relativ hohe Sekundärverschleiß im Stoßbereich des Ölabstreifkolbenrings, minimiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass im Stoßbereich ein Radius der Umfangsnut gegeben ist, der gegenüber dem vorgebbaren Radius der Umfangsnut vergrößert ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den zugehörigen Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die Vergrößerung des gegebenen (durchmesserabhängigen) Radius der Umfangsnut erstreckt sich, ausgehend vom jeweiligen Stoßende des Ölabstreifkolbenrings, über einen definierten Umfangswinkel in Richtung des Ringrückens. Hierbei werden Umfangswinkel zwischen 5 und 40°, insbesondere zwischen 5 und 20°, angestrebt.
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Der Laufflächenbereich ist vorteilhafterweise durch mehrere Laufstege gebildet, die mit der korrespondierenden Zylinderwand in Wirkverbindung stehen, wobei im Stoßbereich zwischen dem Laufflächenbereich und der inneren Umfangsfläche, der das Federelement aufnehmenden Umfangsnut, ein Abschnitt andersartiger radialer Wandstärke gegeben ist, dergestalt, dass dieser Abschnitt im Stoßbereich radial dicker als im übrigen Umfangsbereich des Kolbenrings ausgebildet und so eine Vergrößerung des normalen Kolbenringradius bewirkt wird.
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Mit dem Erfindungsgegenstand vergrößert man den Radius, bezogen auf den Ringdurchmesser, ausschließlich im Stoßbereich, so dass die Anpresskraft der Feder wie auch deren Verschleiß in diesem Bereich reduziert werden kann. Dadurch ergeben sich auch geringere Eingrabungen des Federelements in den Grundkörper des Ölabstreifkolbenrings. Die Tangentialkraft des Ölabstreifkolbenrings sowie die Freigängigkeit des Federelements können somit über eine größere Standzeit erhalten bleiben. Mögliche Nachteile durch reduzierte Pressungen des Federelements im Stoßbereich werden durch die Eigensteifigkeit des Ölabstreifkolbenrings zu einem großen Teil wieder aufgefangen.
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Durch eine Reduzierung der Flächenpressung des Ölabstreifkolbenrings in seinem Stoßbereich kann auch dort der Laufflächenverschleiß reduziert werden.
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Sollte es bei bestimmten Kolbenringdurchmessern notwendig erscheinen, die Führung des Federelements im Stoßbereich zu verbessern, besteht die Möglichkeit, die Wandstärke zwischen äußerem Laufflächenbereich und innerer Umfangsfläche zu vergrößern. Hierbei wird die innere Umfangsfläche im Stoßbereich so ausgebildet, dass sie unter Bildung einer Materialverdickung etwa parallel zum vergrößerten Radius der Umfangsnut verläuft. Die Federnut wird somit im Stoßbereich wieder vertieft und die Führung des Federelements verbessert.
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Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:
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1 Querschnitt durch einen Ölabstreifkolbenring;
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2 Schnitt gemäß Linie X-X durch 1.
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1 zeigt einen zweiteiligen Ölabstreifkolbenring 1. Der Ölabstreifkolbenring 1 beinhaltet einen in diesem Beispiel durch zwei Laufflächenstege 2, 3 gebildeten Laufflächenbereich 4, eine mit einer inneren Umfangsnut 5 versehene innere Umfangsfläche 6 sowie obere und untere Flankenbereiche 7, 8. Innerhalb der Umfangsnut 5 ist ein beispielsweise als Schlauchfeder ausgebildetes Federelement 9 eingebracht.
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2 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie X-X der 1. Vom Ölabstreifkolbenring 1 ist lediglich eine Hälfte, d. h. die Quadranten III und IV, dargestellt. Der Stoßbereich 10 des Ölabstreifkolbenrings 1 ist lediglich angedeutet. Gleiches gilt für den dem Stoßbereich 10 radial gegenüberliegenden Ringrücken 11. Wie im Stand der Technik auch, weist der Ölabstreifkolbenring 1 einen Außenradius R, einen Innenradius R' und eine Standardwandstärke Y auf. Erfindungsgemäß ist der vorgebbare Innenradius r der Umfangsnut 5 des Ölabstreifkolbenrings 1 gegenüber dem Stand der Technik so verändert, dass sich unter Erhöhung der Standardwandstärke Y auf Y1 ein sich vergrößernder Radius r1–r1' einstellt. Die Vergrößerung des Radius von r auf r1 bzw. r1' soll über einen vorgebbaren Umfangswinkel α erfolgen, der, bezogen auf das zugehörige Stoßende 12, in diesem Beispiel zwischen 10 und 15° betragen soll.
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Je nach Kolbenringtyp kann es geschehen, dass durch die Vergrößerung des Radius r auf r1 bzw. r1' die Führung des Federelements 9 im Stoßbereich 10 nicht mehr ausreichend ist. Um diesem Problem typabhängig zu begegnen besteht die Möglichkaut, auch den Innenradius R' des Ölabstreifkolbenrings 1 stoßbereichsseitig zu vergrößern. Hierbei wird eine Materialverdickung erzeugt, durch welche die Führung des Federelements 9 wieder sichergestellt werden kann. Bei Vergößerung des Innenradius R' würde selbiger dann im Wesentlichen parallel zum vergrößerten Radius r1 bzw. r1' der Umfangsnut 5 verlaufen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 1292447 [0004]
- DE 102011014603 A1 [0005]
