DE2002876B2

DE2002876B2 - Oelabstreifring

Info

Publication number: DE2002876B2
Application number: DE19702002876
Authority: DE
Inventors: Eisuke Tokio Sugahara
Original assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Current assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Priority date: 1969-02-17
Filing date: 1970-01-22
Publication date: 1972-07-20
Also published as: JPS4812005B1; US3623739A; DE7002147U; DE2002876A1; GB1245223A; FR2032896A5

Description

Die Erfindung betrifft einen Ölabstreifring, der an seinem Außenumfang zwei Stege zur Bildung zweier Gleitflächen trägt und in dem zwischen den Stegen befindlichen Bereich mit Öldurchlässen versehen ist und der an seinem Innenumfang eine im Querschnitt halbkreisförmige Ringnut zur Aufnahme einer Schraubenringfeder trägt, wobei die öldurchlässe einerseits und die Ringnut andererseits in ihrer axialen Lage gegeneinander versetzt sind.

Abstreifringe liegen mit einer Gleitfläche unter hohem Druck an der Zylinderwandung an, damit überschüssiges, auf der Zylinderwandung sitzendes Öl abgestreift wird. Solche Ölabstreifringe finden insbesondere in Verbrennungsmotoren Anwendung.

Wenn bei Anwendung eines bekannten Ölabstreifrings das abgestreifte Öl durch den Öldurchlaß strömt und die Schraubendruckfeder beim Durchfluß zu der Ölablauföffnung des Kolbens erreicht, werden die in dem Öl enthaltenen Kohlenstoffrückstände auf der Schraubenringfeder abgeschieden. Dies führt schließlich zu einer Verstopfung, so daß das Öl aus dem Spalt zwischen der Zylinderwandung und dem Ölabstreifring abströmt, was einen erhöhten Ölverbrauch bedingt. Außerdem klebt die Schraubenringfeder zusammen, wodurch die Dehnwirkung derselben ausgeschaltet wird. Dies führt zu einer Beschädigung oder zu einem Verlust des Ölabstreifrings. Diese Erscheinungen sind darin begründet, daß die Schraubenringfeder in der Mittelebene des Ölabstreifrings angeordnet ist und damit den Ölfluß aus dem Öldurchlaß kreuzt.

Die USA.-Patentschrift 2 439 702 sieht vor, daß die Schraubenringfeder versetzt ist, so daß sie nicht mehr mit dem Öldurchlaß fluchtet. Bei einem solchen Ölabstreifring ist jedoch der auf die oberer Gleitfläche ausgeübte Oberflächendruck von dem Oberflächendruck der unteren Gleitfläche verschieden, weil die Schraubenringfeder in einer exzentrischen Stellung angeordnet ist. Dieses führt zu einer Verspannung des Ölabstreifrings, so daß die gleichmäßige Ausrichtung der oberen und unleren Gleitfiächen auf die Zylinderwandung gestört ist. Trotzdem dadurch die Schraubenringfeder gegen eine Verschmutzung im wesentlichen geschülzt ist, wird der Schmierölverbrauch noch größer. Solche Ölabstreifringe erfüllen demnach nicht die zu stellenden Anforderungen.

Dies hat hauptsächlich folgenden Grund. Normalerweise hat ein Ölabstreifring einen Einschnitt zwischen der oberen und unteren Gleitfläche. Wenn sich der Ölabstreifring innerhalb des Zylinders senkrecht nach oben bewegt, wird überschüssiges öl von der Zylinderwandung durch die obere Gleitfläche abgestreift und tritt durch einen Spalt zwischen der oberen Gleitfläche des Ölabstreifrings und der Unterseite des ringnutartigen Einschnitts; das Öl fließt in den Einschnitt und dann in den vorhandenen Öldurchlaß. Auf der Zylinderwandung verbliebene Ölreste werden durch die untere Gleitfläche nach unten abgestreift und fließea durch den Öldurchlaß in den vorhandenen Ölrückfluß. Bei Versetzung der Schraubenringfeder aus der Mittelebene ergibt sich leicht eine Verspannung des Ölabstreifrings, so daß die Oberflächendrücke in der oberen und unteren Gleitfläche ungleich werden. Dadurch wird die Ausrichtung der Gleitflächen gegenüber der Zylinderwandung gestört und der ölabstreifVorgang beeinträchtigt.
Quantitativ gilt:

P₁ = Pr+ Pc,

P₂ = Pr - (1 - «) Pc

mit
P₁ als Druckkraft innerhalb der oberen Gleitfläche

gegen die Zylinderwandung,
P₂ als Druckkraft innerhalb der unteren Gleitfläche

gegen die Zylinderwandung,
P_r als Druckkraft infolge der Eigenspannung des Ölabstreifrings,

Pc als Druckkraft infolge der Wirkung der Schraubenringfeder, bezogen auf die obere Gleitfläche,

und
χ als einer Konstanten, die die Versetzung der Schraubenringfeder gegenüber der Mittelebene des Ölabstreifrings berücksichtigt.

Die obere Gleitfläche nimmt im wesentlichen die gesamte Druckkraft von seiten der Schraubenringfeder zusätzlich zu der Eigenspannung des ölabstreifrings auf, wogegen die untere Gleitfläche von der Druckkraft der Schraubenringfeder im wesentlichen unbeeinflußt bleibt, so daß P₁ > P₂ ist. Diese Erscheinung ist für die Verspannung des Ölabstreifrings verantwortlich.

Aufgabe der Erfindung ist die Ausschaltung einer Verspannung des Ölabstreifrings trotz Versetzung der Schraubenringfeder.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die von der Schraubenringfeder abgelegene Gleitfläche einen Anschnitt bzw. Einschnitt aufweist.

Bekannt sind bereits Torsionsringe (vgl. »Automobiltechnische Zeitschrift«, Jahrgang 1966, Heft 9, S. 314). Dabei erreicht man, daß durch eine Fasenfläche eine Torsion des Ringes erfolgt. Es läßt sich allerdings nicht übersehen, welche Wirkungen ein Anschnitt oder Einschnitt einer Gleitfläche bei einem Ölabstreifring der obengenannten Art ergibt.

Deshalb ist es überraschend, daß die Erfindung trotz der Versetzung der Schraubenringfeder einen gleichmäßigen Flächendruck in beiden Gleitflächen ermöglicht. Diese Wirkung der Ausbildung nach der Erfindung ist durch Versuche nachgewiesen. Da beide Gleitflächen des Ölabstreifrings einem gleichen Flächendruck ausgesetzt sind, sind beide Gleitflächen in bezug auf die Zylinderwand gleich ausgerichtet, was sich auf den Ölverbrauch günstig auswirkt. Die Behandlung der jeweiligen Gleitfläche, die von der Schraubenringfeder abgelegen ist, läßt sich in einfacher Weise durchführen, so daß die Herstellung des Ölabstreifrings nach der

Erfindung nicht erschwert ist. Wenn man die Schraubenringfeder im oberen Teil des Ölrbstreifrings anordnet und den Anschnitt an der unteren Gleitfläche vornimmt, erhält man dort eine scharfe Kante, wodurch die ölabstreifwirkung verbessert wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, in der darstellt

F i g. 1 einen Teilschnitt durch einen Kolben innerhalb einer Zylinderkammer mit einem Ölabstreifring nach der Erfindung,

F i g. 2 einen Querschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform eines Ölabstreifrings nach der Erfindung und

F i g. 3 eine weitere Abwandlung der Erfindung.

Der Ölabstreifring nach der Erfindung weist einen Ringteil 1 mit einer oberen Gleitfläche 2 und einer unteren Gleitfläche 3 sowie einen Öldurchlaß 4 auf. Der Ringteil 1 ist in eine Ringnut 6 in der Außenfläche eines Kolbens 5 eingepaßt. In eine Ringnut 7 mit Halbkreisquerschnitt auf der Innenseite des Ringteils ist eine Schraubenringfeder eingesetzt. Dieselbe ist gegenüber der Mittelebene des Ringteils 1 in Richtung der oberen Gleitfläche hin versetzt. Es ist auch eine Ver-Setzung in umgekehrter Richtung gegen die untere Gleitfläche hin möglich. Eine Fläche, die der Größe der in dem Ölabstreifring durch die Versetzung der Schraubenringfeder erzeugten Verspannung entspricht, ist an derjenigen Ringfläche abgeschnitten, die der

ίο Versetzungsrichtung der Schraubenringfeder 8 gegenüberliegt. In anderer Weise kann auch ein Anschnitt oder ein Einschnitt in beiden Gleitflächen vorgesehen sein. In jedem Fall muß die Lage dieser Anschnitte bzw. Einschnitte so sein, daß die Oberflächendrücke in

beiden Gleitflächen gleich werden. Dadurch werden Verspannungen des Ölabstreifrings infolge Versetzung der Schraubenringfeder 8 ausgeschaltet. Man erhält einen gleichmäßigen Ölfluß, einen wirtschaftlichen Ölverbrauch und eine Unterdrückung der Verschmutzung

ao der Schraubenringfeder.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Ölabstreifring, der an seinem Außenumfang zwei Stege zur Bildung zweier Gleitflächen trägt und in dem zwischen den Stegen befindlichen Bereich mit Öldurchlässen versehen ist und der an seinem Innenumfang eine im Querschnitt halbkreisförmige Ringnut zur Aufnahme einer Schraubenringfeder trägt, wobei die Öldurchlässe einerseits und die Ringnut andererseits in ihrer axialen Lage gegeneinander versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Schraubenringfeder (8) abgelegene Gleitfläche (3) einen Anschnitt bzw. Einschnitt aufweist.