DE1950081A1

DE1950081A1 - Oil scraper ring for internal combustion engines and process for its manufacture

Info

Publication number: DE1950081A1
Application number: DE19691950081
Authority: DE
Inventors: Doddridge John Earl
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1968-10-03
Filing date: 1969-10-03
Publication date: 1970-04-09
Also published as: FR2019789A1; GB1225928A

Description

Dana Corporation ,Dana Corporation,

Toledo. Ohio. VoSt.A. ^J·Toledo. Ohio. VoSt.A. ^J

Ölabstreifring für Brennkraftmaschinen und Verfahren zu seiner HerateilungOil control ring for internal combustion engines and method for dividing it

Die Erfindung betrifft allgemein einen Ölabstreif-Kolbenring mit einer eingelegten Auflagefläche aus einem harten, verschleißfesten Werkstoff sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kolbenrings«The invention relates generally to an oil control piston ring with an inlaid bearing surface made of a hard, wear-resistant material and a method for manufacturing such a piston ring «

Die Hauptaufgabe von in Brennkraftmaschinen verwendeten Ölabstreifringen besteht darin, zu verhindern, daß eine übermäßige Schmierölmenge den Brennra.um erreicht, was üblicherweise als Ölabstreifung bzw. Ölsteuerung bezeichnet wird. Bei den modernen Brennkraftmaschinen sind die Kolbenringe wegen der höheren spezifischen Leistungen und höheren Spitzendrehzahlen stark erhöhten Belastungen und höheren Oberflächentemperaturen ausgesetzt. Höhere Oberflächentemperaturen erhöhen aber die Tendenz zu einem Fressen, das dann auftritt, wenn die Oberflächentemperatur einer oder beider aneinander reibender Metallflächen, d.h. der Kolbenring-Auflagefläche und der Zylinderwand, den Schmelzpunkt des betreffenden Materials erreicht, was zu einer Verschmierung der einen Oberfläche oder zu einer tatsächlichen Verschweißung zwischen beiden Flächen führt. Zur-Unterdrückung dieses Zustande und zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit ist bereits vorgeschlagen worden, die Kolbenring-Auflagefläche mit einem harten, verschleißfesten Werk-The main task of oil control rings used in internal combustion engines is to prevent an excessive amount of lubricating oil from reaching the combustion chamber, what Usually referred to as oil control or oil control. In modern internal combustion engines, they are Piston rings because of the higher specific performance and higher peak speeds greatly increased loads and exposed to higher surface temperatures. However, higher surface temperatures increase the tendency to seize, that occurs when the surface temperature of a or both metal surfaces rubbing against each other, i.e. the piston ring contact surface and the cylinder wall, the melting point of the material in question, resulting in a smearing of one surface or an actual one Welding between the two surfaces leads. To the suppression this condition and to increase the wear resistance it has already been suggested that the piston ring contact surface be coated with a hard, wear-resistant work-

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stoff, wie Molybdän, zu beschichten, welcher eine hohe Warmfestigkeit besitzt.material such as molybdenum, which has a high Has heat resistance.

Das herkömmliche Verfahren zur Herstellung eines Ölabstreigrings mit Auflageflächen aus einem harten, verschleißfesten Material besteht darin, den Ring-Rohling zunächst auf sein gewünschtes Profil zu drehen, welches im allgemeinen zwei oder mehr in Umfausrichtung verlaufende Vorsprünge aufweist, deren Außenflachen die Auflageflächen des Kolbenrings bilden. Die gedrehten Rohlinge werden sodann auf einen Dorn aufgesetzt, der in Drehung versetzt wird. Während der Drehung des Dorns wird das gewünschte Material durch,Sprühablagerung auf die gesamte, durch die gestapelten Kolbenring-Rohlinge gebildete Unfangsfläche aufgebracht, woraufhin die Auflagefläche des Ölabstreifrings durch Schleifen dor Außenfläche auf die gewünschte Oberflächengüte und den gewünschten Durchmesser endbearbeitet wird. Diesem herkömmlichen Verfahren haften jedoch zahlreiche unvermeid- . bare Hachteile an_f The conventional method for producing an oil control ring with bearing surfaces made of a hard, wear-resistant material consists in first turning the ring blank to its desired profile, which generally has two or more projections running in circumferential alignment, the outer surfaces of which form the bearing surfaces of the piston ring. The rotated blanks are then placed on a mandrel which is set in rotation. During the rotation of the mandrel, the desired material is applied by spray deposition to the entire circumferential surface formed by the stacked piston ring blanks, after which the bearing surface of the oil control ring is finished by grinding the outer surface to the desired surface quality and the desired diameter. However, many inevitably adhere to this conventional method. bare high parts of _f

Einer dieser Hachteile besteht darin, daß das Besprühen der ganzen Oberfläche eine Vergeudung des vergleichsweise teuren Sprühbeschichtungsmaterials bedeutet, da die lineare Länge der maschinell bearbeiteten bzw. gedrehten Fläche des Ring-Rohlings größer ist als die Ring-Breite. Außerdem können durch die Sprühablagerung des Materials die Ölkanäle verstopft werden, die im Ring-Rohling ausgebildet worden sind. Ein weiterer !lachteil besteht darin, daß die einzelnen Ringe a.useinandergebrochen v/erden müssen, wenn sie vom Dorn, abgenommen werden sollen.. Aber selbst bei Verwendung vqn Abstandstücken, welche das Trennen der einzelnen Ring-Rohlinge voneinander erleichtern, kann das Auseinanderbrechen ... One of these drawbacks is that spraying the entire surface means a waste of the comparatively expensive spray coating material, since the linear The length of the machined or turned surface of the ring blank is greater than the ring width. aside from that The oil channels that have been formed in the ring blank can be clogged by the spray deposition of the material are. Another disadvantage is that the individual Rings must be broken apart if they are removed from the thorn, should be removed .. But even when using vqn Spacers, which make it easier to separate the individual ring blanks from each other, can break apart ...

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der Ringe zu scharfen, unregelmäßig geformten Kanuen bzw. Graten führen, die abbröckeln und abblättern und mithin zur Bildung von losen, schmirgelnden Teilchen im Inneren der Brennkraftmaschine beitragen können. Außerdem ist die durch Sprühablagerung auf den Auflageflächen des Rings aufgebrachte Beschichtung nicht seitlich unterstützt und mithin ebenfalls einem Abblättern und Abbröckeln unterworfen« Noch ein Nachteil des herkömmlichen Verfahrens besteht darin, daß, da die ringförmigen Vorsprünge bzw. Stege, deren Außenumfangsflachen die Auflageflächen bilden, im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt besitzen, die Axialbreite dieser Vorsprünge bzw. Stege und mithin der Auflagefläche beim Feinschleifen je nach dem End-Durchmesser und der Exzentrizität der gestapelten Ringe beträchtlichen Schwankungen unterworfen ist. Da die Wirksamkeit eines öl·- abstreifrings weitgehend durch den von ihm auf die Zylinderwand ausgeübten Flächendruck bestimmt wird und da dieser Flächendruck eine Funktion der durch den Ring ausgeübten Radialkraft und seiner Berührungsflache ist, stellt die Unfähigkeit des herkömmlichen Verfahrens, die vorgeschriebene Berührungsfläche genau einzuhalten_$ einen schwerwiegenden Nachteil dar, welcher su eiuen Kolbenring ungleichmäßiger Wirksamkeit führt.of the rings lead to sharp, irregularly shaped canoes or ridges that crumble and flake and thus contribute to the formation of loose, abrasive particles inside the internal combustion engine. In addition, the coating applied by spray deposition on the bearing surfaces of the ring is not laterally supported and is therefore also subject to peeling and crumbling have a substantially trapezoidal cross-section, the axial width of these projections or webs and therefore the bearing surface during fine grinding is subject to considerable fluctuations depending on the final diameter and the eccentricity of the stacked rings. Since the effectiveness of an oil · - is off ring largely determined by the pressure exerted by it on the cylinder wall surface pressure and since this surface pressure is a function of the pressure exerted by the ring radial force and his touch surface, is the inability of the conventional method to accurately maintain the prescribed TouchPad _$ poses a serious disadvantage which results in uneven effectiveness of a piston ring.

Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber in erster Linie die Schaffung eines ölabstreifrings mit einer durch Sprühablagerung aufgebrächten Auflagefläche 3owie eines Verfahrens zur Herstellung eines solchen ülabstreifrings, bei welchem die Berührungsfläche der Ring-Auf1agefläche genau gesteuert werden kann. Speziell bezweckt die Erfindung die Schaffung eines ölabstreifrings mit einer Auflagefläche aus einem harten, verschleißfesten liaterial, das in die Fläche einge-The object of the invention, on the other hand, is primarily the Creation of an oil control ring with a contact surface 3 applied by spray deposition and a method for the production of such a wiping ring, in which the contact surface of the ring contact surface is precisely controlled can be. In particular, the invention aims to create an oil control ring with a bearing surface made of a hard, wear-resistant li material that is built into the surface

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legt und seitlich unterstützt ist, so daß ein Abbröckeln und Abblättern verhindert wird.lays and is laterally supported, so that crumbling and peeling is prevented.

Eine weitere wichtige Aufgabe der Erfindung betrifft zudem die Schaffung eines ölabstreifrings mit einer Auflagefläche aus einem harten, verschleißfesten Material, jedoch ohne nicht vorgesehenes bzw. überschüssiges Material, das abblättern oder abplatzen oder die ölkanäle des Ringa verstopfen könnte.Another important object of the invention also relates to the creation of an oil control ring with a bearing surface Made of a hard, wear-resistant material, but without any unintended or excess material that flakes off or flake or clog the oil passages of the Ringa.

Diese Aufgaben werden bei einem ölabstreifring zur Verwendung im Zylinder einer Brennkraftmaschine, bestehend aus einem kreisförmigen, aufspreizbaren Ring aus einem Grundmetall, der mindestens zwei ringförmige, an der Zylinderwand anliegende Auflageflächen aufweist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein hartes, verschleißfestes Material in in der Außen-Umfangsfläche des ölabstreifrings ausgebildete, in Umfangsrichtung verlaufende Hüten eingelegt ist und daß an den Seitenkanten dieser Hüten Fasen bzw. Auskehlungen ausgebildet sind.These tasks are used with an oil control ring in the cylinder of an internal combustion engine, consisting of a circular, expandable ring made of a base metal, which has at least two annular bearing surfaces resting on the cylinder wall, according to the invention thereby solved that a hard, wear-resistant material formed in the outer peripheral surface of the oil control ring, in Circumferential hats are inserted and that on the side edges of these hats bevels or fillets are.

Ein ölabstreifring der vorstehend definierten Art läßt sich erfindungsgemäß dadurch herstellen, daß zunächst eine Anzahl von aus einem Grundmetall hergestellten Ring-Rohlingen aneinanderstoßend auf einer gemeinsamen Achse angeordnet wird, danach in die Außen-Umfangsfläche jedes Ring-Rohlings mindestens zwei in Umfangsrichtung verlaufende Nuten eingestochen werden, sodann ein hartes, verschleißfestes Material durch Sprühablagerung bzw. Metallisieren auf die gesamte Umfangsfläche der gestapelten Ring-Rohlinge in der Weise aufgebracht wird, daß dieses die Nuten vollständig ausfüllt, danach das gesamte durch Sprühablagerung aufgebrachte Material bis auf das in den Hüten befindliche Material abgetra-An oil control ring of the type defined above can be according to the invention by first abutting a number of ring blanks made from a base metal is arranged on a common axis, then in the outer circumferential surface of each ring blank at least two circumferential grooves are inserted, then a hard, wear-resistant material by spray deposition or metallization on the entire circumferential surface of the stacked ring blanks in the way is applied so that this completely fills the grooves, then all of the material applied by spray deposition removed down to the material in the hats

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gen wird und schließlich die Ring-Rohlinge soweit ausgekehlt bzw. angefast werden, Ms das G-rundmetall zwischen einander benachbarten Nuten sowie zwischen jeweils einer Nut und der angrenzenden Seitenkante des Ring-Rohlings entfernt ist.gen and finally the ring blanks are fluted as far or be chamfered, Ms the G-round metal between adjacent grooves and between each groove and the adjacent side edge of the ring blank is.

Im folgenden ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention is explained in more detail in an exemplary embodiment with reference to the drawing. Show it:

Pig. 1 eine perspektivische Darrst ellung eines Rohlings für einen Ölabstreif-Kolbenring,Pig. 1 is a perspective illustration of a blank for an oil control piston ring,

Pig. 2 eine verkleinerte Seitenansicht einer Anzahl von auf einem Dorn gestapelten Ölabstreifringen,Pig. Figure 2 is a reduced side view of a number of oil control rings stacked on a mandrel;

Pig. 3 einen in stark vergrößertem Maßstab gehaltenen Teil-Querschnitt zur Veranschaulichung des Nutenstechens in den Ring-Rohlingen,Pig. 3 shows a partial cross-section on a greatly enlarged scale to illustrate the grooving in the ring blanks,

Pig. 4 einen Teil-Querschnitt durch die Ring-Rohlinge nach dem Aufbringen einer durch Sprühen abgelagerten Beschichtung aus einem harten, verschleißfesten Material auf die Außen-ümfangsflache der gestapelten Ring-Rohlinge,Pig. 4 shows a partial cross-section through the ring blanks applying a spray deposited coating of a hard, wear-resistant one Material on the outer circumferential surface of the stacked Ring blanks,

Pig. 5 einen Teil-Querschnitt, welcher die Entfernung des überschüssigen aufgesprühten Materials von der Außen-Umfangsflache der gestapelten Ring-Rohlinge mittels einer Schleifscheibe zeigt,Pig. 5 is a partial cross-section showing the removal of the excess material sprayed on from the outer peripheral surface of the stacked ring blanks shows by means of a grinding wheel,

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Fig. 6 einen Teil-Querschnitt, welcher das Formstechen bzw. -drehen der Auß en-Uinf angsflächen der Ring-Rohlinge veranschaulicht, undFig. 6 is a partial cross-section showing the form piercing or turning the outer surface of the ring blanks illustrates, and

Fig. 7 einen in weiter vergrößertem Maßstab gehaltenen Querschnitt durch einen fertigen Ölabstreifring mit den Merkmalen der Erfindung.Fig. 7 is a kept on a further enlarged scale Cross section through a finished oil control ring with the features of the invention.

Fig. 1 zeigt einen herkömmlichen Rohling 10 für einen Kolbenring in Form eines Ölabstreifrings. Der Ring-Rohling 10 ist vorzugsweise ein Grauguß-Gußstück, das unter Festlegung von senkrecht zu seiner Achse verlaufenden Seitenflächen 9 und einer zylindrischen äußeren Umfang3flache 11 geschliffen worden ist. Weiterhin ist in den Rohling unter Festlegung von sich gegenüberliegenden Stirnflächen 10a und 10b ein Schlitz eingefräst. In bevorzugter Ausführungsform ist der Ring-Rohling 10 mit einer Federaufnahme-Iiut 10c versehen, die sich umfangsmäßig um die Innenfläche des Rohlings erstreckt; doch braucht diese ITut nur in denjenigen Fällen vorgesehen zu sein, in denen eine Schraubenfeder zum Aufspreizen des Rings angewandt werden soll. Diese Hut 10 kann entweder zu Beginn oder als Abschluß des Fertigungsverfahrens eingestochen werden. In unbelastetem Zustand besitzt der Ring-Rohling 10 im wesentlichen elliptische Form und in geschlossenem bzw. zusammengedrücktem Zustand kreisförmige Gestalt.1 shows a conventional blank 10 for a piston ring in the form of an oil control ring. The ring blank 10 is preferably a gray cast iron casting which, with the definition of side surfaces extending perpendicular to its axis 9 and a cylindrical outer circumference surface 11 has been sanded. Furthermore, in the blank with the definition of opposite end faces 10a and 10b milled a slot. In a preferred embodiment, the ring blank 10 is provided with a spring receptacle 10c provided which extends circumferentially around the inner surface of the blank; but this ITut only needs in those To be provided in cases where a coil spring is to be used to spread the ring open. This hat 10 can be used either at the beginning or at the end of the manufacturing process to be stabbed. In the unloaded state, the ring blank 10 has an essentially elliptical shape and circular shape when closed or compressed.

Gemäß Fig. 2 sind mehrere Ring-Rohlinge 10 in aneinanderstoßender lage auf einen drehbaren Dorn 12 aufgesetzt, der durch eine nicht dargestellte Einrichtung in Drehung versetzt werden kann. Die Außen-Umfangsflächen 11 der Rohlinge 10 werden miteinander ausgefluchtet und zusammengedrückt,According to Fig. 2, several ring blanks 10 are placed in abutting position on a rotatable mandrel 12, the can be set in rotation by a device not shown. The outer peripheral surfaces 11 of the blanks 10 are aligned and squeezed together,

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um den Spalt zu schließen und die Stirnflächen 10a und 10b miteinander in Berührung zu bringen, um auf diese Weise eine gemeinsame Rotationsfläche festzulegen. Hierauf werden die Rohlinge 10 zwischen einer festen Endplatte 13 und einer abnehmbaren Endplatte 14 zusammengespannt, welche sie in ihrer zusammengesetzten und zusammengedrückten Lage halten, wobei die Verspannkraft durch eine Mutter 16 geliefert wird, die auf das Ende der Welle des Borns 12 aufgeschraubt und so stark festgezogen ist, daß sie die Rohlinge 10 in ihrer Zusammenbaulage hält.to close the gap and to bring the end faces 10a and 10b into contact with one another, in this way define a common surface of revolution. Then the blanks 10 between a fixed end plate 13 and a clamped together removable end plate 14 which hold them in their assembled and compressed position, the tensioning force being supplied by a nut 16 which is screwed onto the end of the shaft of the born 12 and is tightened enough to hold the blanks 10 in their assembled position.

Nach der Anordnung der Rohlinge 10 auf dem Dorn 12 werden gemäß Pig. 3 in die Außen-Umfangsfläche 11 jedes Rohlings je zwei umfangsmäßig verlaufende Nuten 13 beispielsweise durch Drehen eingestochen. Diese Nuten 18 weisen jeweils praktisch senkrecht zur Achse der Rohlinge stehende Seitenkanten 18a sowie eine Sohle 18b auf, die praktisch parallel zur Achse der Rohlinge liegt· Obgleich bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsforn in jeden Rohling 10 zwei Nuten 18 eingestochen sind, können gewUnsentenfalls je nach der Anzahl der im Endprodukt gewünschten Auflage flächen auch mehr als zwei Nuten vorgesehen sein. Das bevorzugte Verfahren zum Einstechen der Nuten 18 besteht darin, eine Reihe von Stählen 20 mit Abstand voneinander gemeinsam in einen nicht dargestellten Werkzeug- bzw. Stahlhalter einzuspannen. Der Dorn 12 wird durch eine nicht dargestellte Einrichtung in Drehung versetzt und die Stähle werden wie beim üblichen llutenstechen vorgeschoben, um Hut en 18 der gewünschten Breite und Tiefe herzustellen. Die Breite der Nuten 18 bestimmt die Breite der jeweiligen Auflagefläche des erfindungsgemäßen ölabstreifrings, während ihre Tiefe der Dicke des die Auflagefläche des Rings bildenden, durchAfter the blanks 10 have been arranged on the mandrel 12, according to Pig. 3 in the outer peripheral surface 11 of each blank two circumferentially extending grooves 13 each, for example pricked by turning. These grooves 18 each have side edges that are practically perpendicular to the axis of the blanks 18a as well as a sole 18b which is practically parallel to the axis of the blanks · although in the one shown Preferred embodiment two grooves 18 are pierced in each blank 10, may depending on The number of support areas desired in the end product can also have more than two grooves. The preferred one A method of piercing the grooves 18 is to jointly cut a number of steels 20 spaced apart from one another to clamp a tool or steel holder, not shown. The mandrel 12 is through a not shown The device is set in rotation and the steels are advanced in the same way as with the usual grooving to make hats 18 the desired width and depth. The width of the grooves 18 determines the width of the respective support surface of the oil control ring according to the invention, while its depth the thickness of the ring that forms the bearing surface

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Sprühen abgelagerten Materials entspricht.Spraying of deposited material corresponds.

Die nächste Stufe beim erfindungsgemäßen Verfahren, d.h. nach der Ausbildung der Nuten 18 _? besteht in der Aufbringung eines harten, verschleißfesten Materials, welches die Auflagefläche des erfindungsgemäßen ölabstreifrings bilden soll. Das bevorzugte Verfahren zur Aufbringung dieses Materials besteht in einer sogenannten Metallisierung bzw. Sprühablagerung, wobei ein Draht der gewünschten Zusammensetzung über eine Düse in eine den Draht schmelzende Säuerstoff-Acetylen-Plamme vorgeschoben wird, so daß kleine Tröpfchen des geschmolzenen Metalls durch die Gase und den die Düse umgebenden Druckluftstrahl auf die Ringfläche getragen werden. Diese Teilchen bilden eine Bindung mit dem Grundmetall durch mechanische Verblockung und Legierung mit dem Grundnietall. Das bevorzugte, auf diese Weise aufzubringende Material ist Molybdän. Andere metallische Oxyde und metallische Karbide, insbesondere Chromkarbid und Wolframkarbid, mit für die Auflageflächen eines Kolbenrings wünschenswerten physikalischen Eigenschaften können ebenfalls nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren oder nach dem herkömmlichen Plasmaverfahren aufgebracht v/erden, um die erfindungsgemäßen Ölabstreifringe zu liefern.The next stage in the method according to the invention, ie after the formation of the grooves 18 _? consists in the application of a hard, wear-resistant material which is intended to form the bearing surface of the oil control ring according to the invention. The preferred method of applying this material is a so-called metallization or spray deposition, whereby a wire of the desired composition is advanced through a nozzle into an oxygen-acetylene flame melting the wire, so that small droplets of the molten metal through the gases and the the jet of compressed air surrounding the nozzle can be carried onto the ring surface. These particles form a bond with the base metal through mechanical locking and alloying with the base rivet. The preferred material to be applied in this way is molybdenum. Other metallic oxides and metallic carbides, particularly chromium carbide and tungsten carbide, with physical properties desirable for the bearing surfaces of a piston ring can also be deposited by the method described above or by the conventional plasma method to provide the oil control rings of the present invention.

Gemäß Pig. 4 werden die gestapelten Ring-Rohlinge 10 in Drehung versetzt und gleichzeitig nach dem oben beschriebenen Verfahren an der Auß en-Umfangsflache 11 der Rohlinge mit einer Beschichtung 21 aus hartem, verschleißfesten Material versehen, welches die Umfangs-liuten 18 vollständig ausfüllt. According to Pig. 4, the stacked ring blanks 10 are rotating offset and at the same time using the method described above on the outer peripheral surface 11 of the blanks a coating 21 made of hard, wear-resistant material, which completely fills the circumferential lines 18.

Gemäß Pig.5 werden beim nächsten Verfahrensschritt dieAccording to Pig. 5, the

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gestapelten Ring-Rohlinge 10 wiederum in Drehung versetzt und wird eine Schleifscheibe 22 quer über die Außen-Umfangsflache geführt, um die aufgesprühte Beschichtung 21 bis auf das in den Nuten 18 befindliche Material abzutragen. Nach Beendigung des SchleifVorgangs weist jeder Rohling 10 zwei umfangsmäßig verlaufende Bänder 23 aus aufgesprühtem Material auf, die durch Stege 24 und 25 voneinander und von den Seitenflächen 9 der Rohlinge 10 getrennt sind. Infolge dieses Schleifvorgangs, bei welchem das gesamte aufgesprühte Material, mit Ausnahme des in den Nuten 18 befindlichen, entfernt wird, lassen sich die nebeneinander befindlichen Rohlinge 10 ohne weiteres voneinander trennen.stacked ring blanks 10 are in turn set in rotation and becomes a grinding wheel 22 across the outer circumferential surface guided in order to remove the sprayed-on coating 21 down to the material located in the grooves 18. To Each blank 10 has to end the grinding process two circumferentially extending bands 23 of sprayed Material which are separated from one another and from the side surfaces 9 of the blanks 10 by webs 24 and 25. As a result this grinding process, in which the entire sprayed on Material, with the exception of that located in the grooves 18, is removed, the adjacent Separate blanks 10 easily from one another.

Gemäß Pig. 6 werden die Rohlinge 10 nach dem Abtragen des überschüssigen aufgesprühten Materials unter Zurücklassung der Umfangs-Bänder 23 dieses Materials mit der gewünschten Breite und Tiefe durch spanabhebende Bearbeitung auf ihre endgültig gewünschte Form gebracht«, Mittels einer Anordnung von gemeinsam gehalterten Stählen 34 und 35 werden in die sich drehenden, gestapelten Rohlinge 10 unter Abtragung der Stege 24 und 25 Auskehlungen bzw₀ angefaste Nuten 32, 33, 39 und 40 eingestochen. Die Breite und der Abstand der Stähle 34, 35 sind genau festgelegt und auch die Radialtiefe, bis zu welcher die Stähle in die Ringe einstechen, wird genau gesteuert, so daß praktisch alle Stegflachen 24, 25 entfernt werden und in Umfangsrichtung verlaufende, ringförmige Auflageflächen 23 des harten, verschleißfesten Materials zurückbleiben. Die Auskehlungen 32, 33, 39, 40 werden unter einem Winkel relativ zu den Seitenkanten 18a der Nuten 18 eingestochen, so daß die Nuten 18 selbst intakt bleiben und die seitliche Unterstützung der Bänder 23 aus dem verschleißfesten Material gewährleisten können.According to Pig. 6, after the excess sprayed-on material has been removed, the blanks 10 are machined to their final desired shape, leaving behind the circumferential bands 23 of this material with the desired width and depth the rotating, stacked blanks 10 are pierced with removal of the webs 24 and 25 recesses or ₀ chamfered grooves 32, 33, 39 and 40. The width and spacing of the steels 34, 35 are precisely defined and the radial depth to which the steels pierce the rings is precisely controlled, so that practically all web surfaces 24, 25 are removed and circumferential, annular bearing surfaces 23 of the hard, wear-resistant material. The grooves 32, 33, 39, 40 are pierced at an angle relative to the side edges 18a of the grooves 18 so that the grooves 18 themselves remain intact and can ensure the lateral support of the bands 23 made of the wear-resistant material.

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Wie aua Pig. 7 hervorgeht, besitzen die verbleibenden Reste der ringförmigen Stege 24, 25 im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt mit einer die Auflagefläche des ölabstreifrings bildenden schmalen Basis (Band 23). !lach der vorstehend beschriebenen Bearbeitung werden Öl-Rücklaufschlitze 36 auf bekannte Weise mit Abstand voneinander um den Umfang jedes Rings herum eingearbeitet, um das zwischen den Auflageflächen eingeschlossene Schmiermittel zur Rückseite des Ölabstreifrings entweichen zu lassen.How ouch Pig. 7 owning the remaining Remnants of the annular webs 24, 25 are essentially trapezoidal Cross-section with a narrow base (band 23) forming the contact surface of the oil control ring. ! laughs Machining described above are spaced apart oil return slots 36 in a known manner worked around the circumference of each ring, around the between to allow any lubricant trapped in the contact surfaces to escape to the rear of the oil control ring.

Bei einem typischen Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 7 beträgt die Breite des ölabstreifrings zwischen seinen Seitenflächen 9 etwa 4,8 mm und die Breite der eingelegten Bänder 23 aus verschleißfestem Material etwa 0,5 mm bei etwa 0,1 mm !Diefe. Die Auskehlungen 32, 33, 39 und 40 gehen an den jeweiligen Bädern 23 in die Außen-TJmfangsflache über und gewährleisten derart die seitliche Unterstützung für das aufgesprühte Material»In a typical example of a preferred embodiment of the invention according to FIG. 7, the width of the oil control ring is between its side surfaces 9 about 4.8 mm and the width of the inserted strips 23 of wear-resistant material about 0.5 mm at about 0.1 mm! Diefe. the Grooves 32, 33, 39 and 40 go to the respective Baths 23 in the outer TJmfangsflache over and ensure such the lateral support for the sprayed material »

Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, weist der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Ölabstreifring eine Auflagefläche mit genau festgelegter Breite auf, wodurch eine Steuerung des durch den Ring gegen eine Zylinderwand ausgeübten Flächendrucks gewährleistet ist. Ebenso ist ersichtlich, daß der erfindungsgemäße Ölabstreifring Auflageflächen aus einem harten, verschleißfesten Material aufweist, die seitlich unterstützt sind und keine angebrochenen oder unregelmäßigen Kanten besitzen, welche abbrökkeln oder abblättern könnten. Weiterhin ist die Oberfläche des Ölabstreifrings frei von überschüssigem, aufgesprühten Material und seine Ölkanäle sind so ausgebildet, daßAs can be seen from the above description, the oil control ring produced by the method according to the invention a bearing surface with a precisely defined width, whereby a control of the through the ring against a cylinder wall surface pressure exerted is guaranteed. It can also be seen that the oil control ring according to the invention Has bearing surfaces made of a hard, wear-resistant material, which are laterally supported and not broken or have irregular edges that could crumble or peel off. Furthermore, the surface the oil control ring free of excess, sprayed material and its oil channels are designed so that

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sie frei und offen bleiben. Da das verschleißfeste Material auf eine regelmäßige, praktisch zylindrische Fläche aufgesprüht wird und aller Überschuß dieses verschleißfesten Materials abgetragen wird und wiedergewonnen werden kann, ergeben sich beträchtliche Einsparungen an Rohnaterialkos ten.they stay free and open. Because the wear-resistant material sprayed onto a regular, practically cylindrical surface and all excess of this wear-resistant material is removed and can be recovered, there are considerable savings in raw material costs.

Selbstverständlich sind dem Fachmann gewisse Änderungen und Abwandlungen des offenbarten ölabstreifrings und des beschriebenen Verfahrens möglich, ohne daß der Rahmen und der Grundgedanke der Erfindung verlassen werden.Certain changes and modifications to the disclosed oil control ring and the one described are of course possible for the person skilled in the art Method possible without departing from the scope and the basic idea of the invention.

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Claims

Oil control ring for use in the cylinder of an internal combustion engine, Consists of a circular, expandable ring made of a base metal that has at least has two annular bearing surfaces resting against the cylinder wall, characterized in that one hard, wear-resistant material in the outer peripheral surface (11) of the oil control ring formed, circumferential grooves (18) is inserted and that on the side edges of these hats 3? ases or

Recesses (32, 33, 39f 40) are formed.

2 «Oil control ring according to claim 1 _S, characterized in that practically all of the base material that would otherwise come into contact with the cylinder wall is removed by the grooves (32, 33t 39 _{S 40).}

5. Oil control ring according to claim 1 or 2, characterized in that it has at least zv / egg circumferentially extending, one-piece, radially outwardly projecting projections or webs (24, 25) _s whose side edges are each chamfered so that they are inwardly in the radial direction have progressively increasing thickness or width, and that the hats (18) are formed in the outer circumference of each of these projections or webs and each • have a width practically the width on the outer circumference of the relevant projection or «web corresponding to and practically perpendicular to the axis of the Circularly lying side flakes (18a) have.

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4. Oil control ring according to one of claims 1 to 3, characterized in that the inserted material is a The band (23) is made of a wear-resistant material applied by spray deposition or metallization, which completely fills the individual hats (18) and a bearing surface that touches the cylinder wall for the ring forms »

5. oil control ring according to one of the preceding claims, characterized in that between the adjacent projections or webs (24 _f 25) oil Rückla.ufschlitze (36) are formed which extend between the inner and outer peripheral surface of the ring »

6. Oil control ring according to one of the preceding claims, characterized in that the applied by spray deposition Material is a metallic oxide or a metallic carbide »

7. Oil control ring according to one of the preceding claims, characterized in that the total width of the bearing surfaces is smaller than the total axial width of the 8 rings.

8. A method for producing an oil control ring according to one of the preceding claims, characterized in that first a number of ring blanks made of a base metal are arranged abutting one another on a common axis, then in the outer peripheral surface of each ring blank at least two in the circumferential direction running hats are pierced ₉ then a hard, wear-resistant material by spraying

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deposition or metallization on the entire circumferential surface the stacked ring blanks is applied in such a way that this completely fills the hats, then all of the spray deposited material except that in the hats Material is removed and finally the hollow rings are fluted or chamfered until the base metal between adjacent grooves and between each hat and the adjacent side edge of the ring blank is removed.

9. The method according to claim 8, characterized in that between the neighboring! toes at least a between the outer and inner circumferential surface de3 relevant ring blank running channel is formedo.

10. The method according to claim 8 or 9 »characterized in that that the slotted ring blanks are compressed to form a common surface of revolution and held in a stacked and compressed condition, the stacked ring blanks rotating offset and at the same time the circumferentially extending hats in the outer circumferential surface of each 3 ring blank be stabbed, with the hats practically vertical Lateral flanks lying to the axis of rotation are given, the stacked ring blanks continue to rotate be and at the same time a layer of a hard, wear-resistant Limaterial in the way on the Outer circumferential surface of the stacked ring blanks is applied by spray deposition that this material completely fills the grooves, then the entire through

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' BATH

Spray deposited material down to the in Material deposited in the hats is removed in each ring blank at least two inlaid bands of a hard, wear-resistant one running in the circumferential direction Form the material through webs of the base material are separated from each other, and finally the ring blanks aur removal of these ridges so far grooved bow. be chamfered until raised projections or webs are formed, the outer Umfaoagsflachen consist of the inlaid strips of hard, wear-resistant material.

11. Verfaliren according to claim 10, characterized in that between the adjacent raised protrusions bsw. Bars of the ring blank slots are pierced, which establish a connection between the inner and the outer circumferential surface of the ring blank.

12. Verfaliren according to one of claims 8 to 11 _s, characterized in that molybdenum, tungsten carbide or chromium carbide is used as the material to be applied by spray deposition or metallization.

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ORIGINAL BATHROOM

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