DE2107553C3 - Expander-Distanzring für Ölabstreifringe - Google Patents

Description

einem Zylinder 13. Der Kolben 12 weist einen Kopf 14 auf, der mit einer Anzahl Ringnuten versehen ist, die um den Kopf herumlaufen. Diese-Nuten umfassen zwei obere Nuten 15, die die üblichen, aus vollem Metall bestehenden Kolbenringe 16 aufnehmen. Ferner ist eine ölringnut 11 vorgesehen, und in dieser Ölringnut 11 ist der Expander-Distanzring 10 angeordnet, und ferner sind zwei gespaltene Ringschienen 17 und 18 in dieser Nut angeordnet, und diese Ringscjüenen werden durch den Expander-Distanzring 10 in Anlage gegen die Wandung des Zylinders 13 hinein ausgedehnt.

Wie Fig.?. zeigt, sind die Ringschienen 17 und 18 bei 19 gespalten, und der Expander-Distanzring 10 ist bei 20 gespalten. Der Expander-Distanzring 10 weist eine Anzahl von in TJmfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Federsegmenten 21 auf, die integral miteinander über Ste?e 22 verbunden sind. Zungen 23 erstrecken sich radial nach außen und tragen die äußeren Abschnitte der Ringschienen ao 17 und 18. Ansätze 24 an den Stegen 22 liegen an im Abstand voneinander angeordneten Stellen gegen die Ringschienen 17 und 18 um deren innere Umfange herum an.

Wie F i g. 3 zeigt, wird der Expander-Distanzring as. 10 aus einem Metallstreifen 10 α hergestellt, der gestanzt und dann gebogen wird. Die Stege 22 und die Ansätze 24 werden durch gleiche, im wesentlichen W-förmig ausgestanzte Bereiche 25 gebildet die entlang der Längsachse im Abstand voneinander angeordnet sind und die sich im Abstand von d<*r Längsachse des Metallstreifens 1Oe zu dessen Kanten hin erstrecken. Die Ansätze 24 werden im wesentlichen als Mittelabschnitt des W ausgebildet. Die Abschnitt 26 zwischen den W-förmigen Bereichen 25 werden dann geschnitten und gestanzt, um die Federsegmente 21 und die Zungen 23 auszubilden. Die Abschnitte 26 werden etwa als hohle Rechtecke ausgeschnitten, wobei die Längsachse der Fläche nicht geschnitten wird und ein Schnitt am Ende 27 erfolgt, so daß dieser Abschnitt mit seiner Längsachse dann nach hinten umgebogen werden kann, um die Zunge 23 zu bilden. Der Expander-Distanzrinc wird dann in der Weise hergestellt, daß die Zunge nach außen umgebogen wird, und danach werden die äußeren Wandungen des hohlen Rechteckes nach außen umgebogen, um ein Federsegment mit U-Profil auszubilden auszubilden, durch das hindurch sich Λ-e Zunge erstreckt. Wenn das Ende 27 der Zunge aus dem Metall des Bereiches 26 herausgestanzt so wird, so kann das Herausstanzen ans einem Abschnitt erfolgen, der sich in die Endwandung 28 des hohlen Rechteckes hinein erstreckt. Der herausgestanzte Abschnitt weist quer sich erstreckende Ansätze 29 und 30 auf, die sich über den Stegabschnitt 31 der Zunge hinaus erstrecken. Ein zusätzlicher Satz von sich quer erstreckenden Ansätzen 32 ist im Abstand von der Seitenwandung 33 des Rechteckes, von dem sich die Zunge erstreckt, ausgebildet. Die Flächen 34, die in F i g. 3 gestrichelt dargestellt sind, werden bei der Ausbildung der Ansätze 29 und 30 aus dem Material der Endwandung 28 nicht herausgestanzt, und diese Flächen können entweder verbleiben oder können herausgeschnitten oder herausgestanzt werden.

Der gestanzte Metallstreifen wird dann gebogen, um den Expander-Distanzring in eine Form zu bringen, wie sie in den F i g. 4 und 5 dargestellt ist. Die Federsegmente 21 werden dadurch ausgebildet, daß die Rechtecke zu einem U-Profil umgebogen werden, wobei die Zunge 23 in der gleichen Richtung gebogen wird und sich über die Federsegmente hinaus erstreckt. Jedes Federsegmenl: besteht dann aus oberen und unteren im axialen Abstand voneinander angeordneten Stegen 35 und 36, und diese Stege sind im wesentlichen U-förmig, wobei das »U« sich radial nach innen öffnet. Die oberen und unteren Stege sind integral am inneren Umfang der Schenkel des »U« miteinander verbunden, und zwar über axial nach oben sich erstreckende Stege 37, die in den Endwandungen des Rechteckes enthalten sind. Benachbarte Federsegmente 21 sind um den inneren Umfang herum integral über Stege 22 verbunden. Ansätze 24 erstrecken sich axial von den Stegen 22 aus und können nach außen oder innen umgebogen sein, um eine Seitenanlage der Ringschienen an den radialen Wandungen der Ringnut sicherzustellen. Zusätzlich können olabzugsöffnungen 38 in den Stegen 22 vorgesehen sein, um eine richtige ölabführung sicherzustellen.

Die in Umfangsrichtung wirkende Expansionskraft des Expander-Distanzringes 10 wird durch ein Verbiegen der Schenkel eines jeden unteren und oberen U-förmigen Steges in jedem Federsegment erzeugt, ßu einigen bekannten Ringen konnte das Biegen des Ringes, das erforderlich war, um die Expansionskraft zu erzeuger, die axialen Abmessungen des Ringes beeinflussen. Aus Fig.4 ist zu erkennen, daß die Ringschienen 17 und 18 den Expander-Distanzring 10 an den inneren Umfangen lediglich bei den Ansätzen 24 berühren, und die äußeren Umfange dieser Ringschienen stehen mit den Ansätzen 29 und 30 der Zunge 23 in Berührung. Irgendeine axiale Änderung des Abstandes zwischen den Stegen 35 und 36 kann keinesfalls den Abstand der Rh:«schienen 17 und 18 beeinflussen. Die Abbiegung der Ansätze 24 drückt die ölabi treifringe in eine seitliche Dichtungsanlage gegen die radialen Wandungen 40 und 41 der Ringnut 11. Die Ansätze 32, die sich von der Zunge 23 aus zwischen den Enden dieser Zunge erstrecken, wirken als Anschläge gegen die Schenkel 44 und 45 der oberen und unteren Stege und helfen so bei der Ausbildung des Expander-Distanzringes während des Biegens mit und verhindern ein übermäßiges Verbiegen der Zunge sowohl bei der Herstellung als auch beim Betrieb.

Da die Ringschienen 17 und 18 lediglich durch die Ansätze 29 und 30 axial getragen werden und das Federsegment 21 nicht berühren, verhindert die kleine Kontaktfläche ein Festhaften der Ringschienen am Expander-Distanzring, wenn sich ein Lack oder andere Niederschläge an der Ringbaugruppe während des Betriebes ausbilden.

F i g. 6 zeigt eine neue Stoßausbildung für den Expander-Distanzring 10. Dieser Stoß ist derart ausgebildet, daß. ein Verriegelungsstoß zwischen den Enden des Ringes vorhanden ist, und ein überlappter Einbau des Ringes in die Ringnut wird verhindert. Die oberen und unteren Stege der anliegenden Federsegmente sind derart geschnitten, daß sich die Stegabschnitte 48 des einen Federsegmentes in Umfangsrichtung über und radial innerhalb der Schenkelabschnitte 44 und 45 des anderen Federsegmentes erstrecken. Die Schenkelabschnitte 44 und 45 enden radial außen etwa in der gleichen Höhe wie die radial äußeren Abschnitte des Ansatzes 32 in einer

Ebene senkrecht zum radialen Verlauf. Die Zunge 23 erstreckt sich nach vom axial nach oben verlaufenden Steg 37 neben den Schenkeln 44 und 45; jedoch sind die Stegabschnitte der oberen und unteren Stege, die normalerweise mit den Schenkeln 44 und 45 verbunden sind, sowie der Rest des Federsegmentes nicht vorhanden. Das eine Stoßsegment 49 besteht aus dem axial sich erstreckenden Steg 37, der Zunge 23 und den gekürzten Schenkeln 44 und 45. Das andere Stoßsegment 50 besteht aus dem axial sich erstreckenden Steg 37 des Segmentes, von dem aus sich die Zunge nicht erstreckt und aus den radialen Schenkeln 51 und 52 der oberen und unteren U-förmigen Stege und aus dem Stegabschnitt 48 dieser Stege. Die Stegahschnitle 48 enden bei 52 vor der Stelle, von denen sich die anderen Schenkel aus zur Bildung des Abschnittes 50 erstrecken würden.

In zusammengebautem Zustand erstrecken sich die Stegabschnitte 48 des Abschnittes 50 zwischen die Ansätze 32 und die Ansätze 29 und 30 der Zunge 23 des Abschnittes 49 und erstrecken sich im Abstand radial nach außen von den verkürzten Schenkeln 44 und 45. Auf diese Weise können die inneren radialen Seiten 53 der Schenkel 51 und 52 in Kontakt mit den Ansätzen 32 der Zunge 23 gelangen. Zusätzlich kann cm U-förmiger Endabschnitt 54 des axial sich erstreckenden Steges 57 des Segmentes 50 ausgeschnitten sein, um einen Raum zu bilden, der den radial innersten Abschnitt der Zunge 23 aufnimmt und dei eine relative Bewegung der Abschnitte 49 und 5t während des Betriebes der Baugruppe ermöglicht ohne daß ein Kontakt zwischen der Zunge 23 und dem axial sich erstreckenden Steg 37 des Abschnitt« 50 stattfindet.

F i g. 7 zeigt das Ergebnis eines Versuches, die Ringbaugruppe in überlappter Lage in die Ringnut einzubauen. Dies wird durch die Zunge 23 des radial inneren Abschnittes der überlappten Baugruppe verhindert, die gegen den radialen inneren Umfang 55 des radial äußeren Abschnittes des sich überlappenden Ringes anliegt. Dadurch wird ein überlappter Ring hergestellt, der eine radiale Abmessung hat, die größer ist als die Tiefe der Ringnut 11, so daß der Kolben 12 mit der überlappten Baugruppe nicht in den Zylinder 13 eingesetzt werden kann.

Der !ig. 4 ist ferner zu entnehmen, daß dieselbe Grundwerkzeugausrüstung, die zur Herstellung des

ao Expander-Distanzringes verwendet wird, an verschiedene axiale Ringnutabmessungen angepaßt werden kann, und zwar dadurch, daß die axiale Erstreckung der Ansätze 24, 29 und 30 verlängert wird. Dadurch erhält der Expander-Distanzring unterschiedliche

as axiale Abmessungen, und zwar im wesentlichen durch eine Bearbeitung auf der gleichen Maschine, ohne daß ein teurer Auslausch von Werkzeugen durchgeführt werden muß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 anliegen können und wobei ebenfalls in nachteilige Patentansprüche: Weise die axiale Höhe der gesamten Ringbaugruppi geändert wird.

1. Expander-Distanzring für ölabstreifringe, Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu insbesondere für Brennkraftmaschinen, dessen 5 gründe, einen Expander-Distanzring zu schaffen, be Querschnitt eine radial nach außen geöffnete weichem die Ringschienen oder Ölabstreifringe nich U-Form hat, wobei der Grund des »U« aus mit durch einen großflächigen Kontakt mit Elementer axialen, relativ zum Ringmittelpunkt geneigten des Expander-Distanzringes hängenbleiben könnei Zungen versehenen Stegen und die Schenkel des und bei welchem der axiale Abstand der Ölabstreif »U« aus bügeiförmigen Federsegmer.ten gebildet io ringe oder Ringschienen konstant gehalten wird,
werden, die axial paarweise gegenüberliegen und Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch ge die Stege in Umfangsrichtung miteinander verbin- löst, daß die Stege jeweils an einer ihrer sich radia den, dadurch gekennzeichnet, daß die erstreckenden Seiten radial nach außen abgebogen! Stege (22) jeweils an einer ihrer sich axial er- Zungen aufweisen, die eine über die radiale Breitt streckenden Seiten radial nach außen abgebogene 15 der Federsegmen'e hinausgehende Länge und an ih Zungen (23) aufweisen, die eine über die radiale ren Enden sich axial erstreckende Ansätze mit einei Breite der Federsegmente (21, 35, 36) hinausge- solchen Länge haben, daß deren gesamte axiale Er hende Länge und an ihren Enden sich axial er- Streckung größer ist als der maximale Abstand dei streckende, die Ringschienen (17, 18) tragende Federsegmente voneinander.

Ansätze (29, 30) mit einer solchen Länge haben, ao in vorteilhafter Weise stützen sich die ÖJabstreifdaß deren gesamte axiale Erstreckung größer ist ringe oder Ringschienen unmittelbar auf den Ansätals der maximale axiale Abstand der Federseg- zen der Zungen ab, wobei diese Zungen und die Anmente voneinander. sätze eine konstante axiale Abmessung haben. Eint

2. Expander-Distanzring nach Anspruch 1, da- Abstützung auf den bügeiförmigen Federsegmenteri durch gekennzeichnet, daß die Zungen (23) we- 35 erfolgt nicht. Die Kontaktfläche zwischen den ölabnigstens einen weiteren Ansatz (32) aufweisen, streifringen und den Ansätzen ist außerordentlich ge der so angeordnet und bemessen ist, daß er in die ring, so daß eine Gefahr eines Hängenbleibens prak-Öffnung der Federsegmente (21) hineinragt und tisch ausgeschaltet ist.

außer Berührung mit den Ringschienen (17, 18) Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung können

steht. 30 die Zungen wenigstens einen weiteren Ansatz aufwei-

3. Expander-Distanzring nach den Ansprii- sen, der so angeordnet und bemessen ist, daß er in chen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine die öffnung der Federsegmente hineinragt und außer Zunge (23) an einem Stoßende des Distanzringes Berührung mit den Ringschienen steht. Hierdurch (10) angeordnet ist und daß das andere Stoßende wird insbesondere die Herstellung des Expander-Di-Teile (48) der bügelartigen Federsegmente (21) 35 Stanzringes aus einem gestanzten Streifen vereinfacht, aufweist, die in die Zunge eingreifen. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform

kann eine Zunge an einem Stoßende des Distanzringes angeordnet sein und das andere Stoßende Teile

der bügelartigen Federsegmente aufweisen, die in die

40 Zunge eingreifen. Durch diese Ausführungsform wird verhindert, daß Ringbaugruppen miteinandci

Die Erfindung betrifft einen Lxpander-Distanzring überlappenden Stoßenden eingebaut werden können, für Ölabstrp;<ringe, insbesondere für Brennkraftma- Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibung schinen, dessen Querschnitt sine radial nach außen unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung ergeöffnete U-Form hat, wobei der Grund des »U« aus 45 läutert werden. Es zeigt

mit axialen relativ zum Ringmittelpunkt geneigten F i g. 1 eine Teilschnittansicht eines Zylinders und

Zungen versehenen Schenkel und die Schenkel des eines Kolbens mit einem Ölabstreifring, der erfin-

»U« aus bügeiförmigen Federsegmenten gebildet wer- dungsgemäß ausgebildet ist,

den, die axial paarweise gegenüberliegen und die Fig. 2 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 darge-

Stege in Umfangsrichtung miteinander verbinden. 50 stellten Ölabstreifring, wobei Teile fortgebrochen

Bei dem aus der USA.-Patentschrift 2 886 384 be- sind, um den Expander-Distanzring zu zeigen,

kannten Expander-Distanzring dieser Art liegen die F i g. 3 eine Teildraufsicht auf einen gestanzten

Ringschienen unmittelbar auf den bügeiförmigen Metallstreifen, aus dem der Expander-Distanzring

Federsegmenten auf. Hierdurch werden einmal große hergestellt wird,

Kontaktflächen zwischen den bügeiförmigen Feder- 55 F i g. 4 eine vergrößerte Schnittansicht, genommen segmenten und den Ringschienen gebildet, was dazu längs der Linie IV-IV der Fig. 1,
führen kann, daß die Ringschienen an den bügelför- F i g. 5 eine vergrößerte perspektivische Ansicht migen Federsegmenten und damit an den Expander- d.es erfindungsgemäßen Expander-Distanzringes,
ringen festhängen, wenn sich ein Lacküberzug oder Fig.6 eine vergrößerte perspektivische Ansicht andere Ablagerungen auf der Ringbaugruppe abset- 60 des Expander-Distanzringes, bei der eine Verriegezen. Weiterhin werden bei diesem bekannten Expan- lung der Enden veranschaulicht ist, und
der-Distanzring die Ringschienen von bügeiförmigen Fig. 7 eine ähnliche Ansicht wie Fig.4, in der Federsegmenten getragen, die sich insbesondere bei veranschaulicht ist, wie ein Verriegelungsende es verradialen Ausdehnungsbewegungen in axialer Rieh- hindert, daß der Ring in überlappter Lage in einen tung verbiegen können, und dies führt in nachteiliger 65 Zylinder eingebaut wird.

Weise dazu, daß der axiale Abstand der beiden Ring- Der Expander-Distanzring 10 ist in F i g. 1 in seischienen verändert wird, so daß sie nicht mehr in ner Betriebsstellung in einer ölringnut 11 eines KoI-dkhtender Anlage gegen Ji; Flanken der Ölringnut bens 12 dargestellt. Der Kolben 12 befindet sich in