DE4027071C2 - Stahl-Ölabstreifring-Anordnung - Google Patents

Stahl-Ölabstreifring-Anordnung

Info

Publication number
DE4027071C2
DE4027071C2 DE4027071A DE4027071A DE4027071C2 DE 4027071 C2 DE4027071 C2 DE 4027071C2 DE 4027071 A DE4027071 A DE 4027071A DE 4027071 A DE4027071 A DE 4027071A DE 4027071 C2 DE4027071 C2 DE 4027071C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
spacer
point
butt ends
pressure contact
scraper ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4027071A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4027071A1 (de
Inventor
Sumio Ono
Hitoshi Hattori
Hatsutaro Mizuno
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Riken Corp
Original Assignee
Riken Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP1989102152U external-priority patent/JP2515079Y2/ja
Priority claimed from JP1989102151U external-priority patent/JP2515700Y2/ja
Application filed by Riken Corp filed Critical Riken Corp
Publication of DE4027071A1 publication Critical patent/DE4027071A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4027071C2 publication Critical patent/DE4027071C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/06Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction using separate springs or elastic elements expanding the rings; Springs therefor ; Expansion by wedging
    • F16J9/064Rings with a flat annular side rail
    • F16J9/066Spring expander from sheet metal
    • F16J9/068Spring expander from sheet metal corrugated in the axial direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/06Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction using separate springs or elastic elements expanding the rings; Springs therefor ; Expansion by wedging
    • F16J9/064Rings with a flat annular side rail
    • F16J9/066Spring expander from sheet metal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/06Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction using separate springs or elastic elements expanding the rings; Springs therefor ; Expansion by wedging
    • F16J9/064Rings with a flat annular side rail
    • F16J9/066Spring expander from sheet metal
    • F16J9/067Spring expander from sheet metal corrugated in the radial direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/12Details
    • F16J9/14Joint-closures
    • F16J9/145Joint-closures of spring expanders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Stahl-Ölabstreifring- bzw. Kolbenring-Anordnung, wie sie in Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung Verwendung findet, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 4. Im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf Verbesserungen in der Formgebung des Stumpfstoß-Abschnitts einer Distanzhalte-Expanderfeder, die in radialer Richtung eine gewellte Form hat.
Aus der GB 1035249 bzw. der DE-OS 36 00 839 ist eine Distanzhalte-Expanderfeder für eine Stahl-Ölabstreifring-Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt. Ferner bekannt ist aus der US-PS 2777740 eine Distanzhalte-Expanderfeder bzw. ein Abstandshalter für eine Stahl-Ölabstreifring-Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4.
In den bekannten Fällen treten Ölverluste auf, deren Ursache bisher nicht eindeutig erkannt wurde. Eine Analyse der Verhältnisse wird im folgenden anhand der Fig. 1(a) und 1(b) gegeben, die Konstruktionen zeigen, die denjenigen des Standes der Technik gemäß GB 1035249 (Fig. 1(a)) und gemäß US-PS 2777740 (Fig. 1(b)) entsprechen.
Wie aus Fig. 1(a) hervorgeht, weist der Abstandshalter 10 bei dieser herkömmlichen Stahl-Ölabstreifring-Anordnung in radialer Richtung eine durchgehend gewellte Formgebung auf und ist so gestaltet, daß er insgesamt in Axialrichtung betrachtet eine ringförmige Gestalt annimmt. An einer Stelle seines Umfangs hat der Abstandshalter 10 eine Trennstelle, wobei die an der Trennstelle vorliegenden Enden des Abstandshalters 10 an einem Stumpfstoß-Abschnitt 11 aufeinander treffen. Wenn der Abstandshalter 10 an einem Kolben montiert und durch die Innenwand eines Zylinders zusammengedrückt wird, kommen die Trennstellen-Enden am Stumpfstoß-Abschnitt miteinander derart in Druckkontakt, daß ein Kraftübertragungspunkt (Anschlußpunkt) a an einer Stelle zu liegen kommt, die erheblich oberhalb einer Mittellinie X-X′ bezüglich der Höhenerstreckung der Ab­ standshalter-Wellungen liegt. Daraus folgt, daß der Be­ rührungszustand und die Berührungskräfte zwischen obe­ ren und unteren Querband-Anschlag-Abschnitten 12, 12′, die in der Nähe des Kraftübertragungspunktes vorstehen, und den inneren Umfangsoberflächen der betreffenden oberen und unteren Querbänder ungleichmäßig werden. Be­ dingt durch den Einfluß dieser Ungleichförmigkeit neh­ men die äußeren Umfangsoberflächen der oberen und unte­ ren Querbänder im Bereich des Stumpfstoß-Abschnitts 11 einen Zustand ein, in dem sie die Zylinder-Wandoberflä­ che nicht richtig berühren. Dies wiederum führt zu ei­ ner Verringerung des Öl-Abstreifeffekts des Öl-Ab­ streifrings.
Eine weitere Ausführungsform eines Abstandshalters her­ kömmlicher Ausführung ist in Fig. 1(b) gezeigt.
Wie in Fig. 1(b) dargestellt, weist eine Distanzhalte- bzw. Abstandshalte-Expanderfeder 110 (nachfolgend wird auch diese Expanderfeder der Einfachheit halber als Ab­ standshalter bezeichnet) eine wellige Formgebung in axialer Richtung auf und ist von oben und von unten durch ein oberes bzw. unteres Querband eingefaßt.
Der Abstandshalter 110 dieser herkömmlichen Stahl-Öl­ streifring-Anordnung ist durchgehend in Axialrichtung gewellt und so geformt, daß er insgesamt bei Betrach­ tung in Axialrichtung eine ringförmige Gestalt annimmt. Der Abstandshalter 110 ist an einer Stelle seines Um­ fangs durchtrennt bzw. offen und die Trennstellen-Enden des Abstandshalters 110 treffen an einem Stumpfstoß- Abschnitt 111 aufeinander. Wenn der Abstandshalter 110 am Kolben eingepaßt und durch die Innenwandung eines Zylinders zusammengedrückt worden ist, kommen die Trennstellen-Enden am Stumpfstoß-Abschnitt 111 in Druck-Anlagekontakt miteinander, und zwar derart, daß der Kraftübertragungspunkt (Anschlußpunkt) a eine Lage einnimmt, die erheblich oberhalb der Mittellinie X-X′ bezüglich der Höhenerstreckung der Abstandshalter- Wellungen zu liegen kommt. Als Folge davon ergeben sich Ungleichförmigkeiten bezüglich des Kontaktzustandes und der Kontaktkraft zwischen oberen und unteren Querband- Anschlagabschnitten 112, 112′, die in der Nähe des Kraftübertragungspunktes a vorstehen, und den inneren Umfangsoberflächen der betreffenden oberen bzw. unteren Querbänder. Bedingt durch den Einfluß dieser Ungleich­ förmigkeit gelangen die äußeren Umfangsoberflächen der oberen und unteren Querbänder im Bereich des Stumpf­ stoß-Abschnitts 111 in einen Zustand, in dem sie die Zylinder-Wandoberfläche nicht richtig berühren. Auch dies führt zu einer Verringerung des Öl-Abstreifeffekts des Kolbenrings bzw. Öl-Abstreifrings.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Ölabstreifring-Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 4 zu schaffen, die durch einfache Maßnahmen die Ölverluste, die durch unkontrollierten Abtrieb und damit zusammenhängende Undichtigkeiten entstehen, vermindert.
Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 4 angegebenen Merkmale gelöst. Nach dem Erfindungsgedanken wird zum einen die Druckkontaktstelle an einer optimalen Stelle festgelegt, so daß eine gleichmäßige Andruckskraft auf die Zylinderinnenwand angelegt wird. Die besondere Gestaltung der einander zugewandten Flächen stellt sicher, daß diese Druckkontaktstelle toleranzunabhängig an der richtigen Stelle vorliegt und im Betrieb (thermische Beanspruchung) auch eingehalten wird. Dadurch ist ein gleichmäßiger Radialdruck und damit eine erhöhte Dichtigkeit erreichbar, die zu einer Verminderung des Ölverbrauchs führt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Stahl-Ölab­ streifring-Anordnung vorgesehen wird, die ein oberes Querband, ein unteres Querband und eine Abstandshalte- Expanderfeder aufweist, die von oben und von unten durch die oberen und unteren Querbänder eingefaßt ist und sich radial erstreckende Wellungen aufweist. Die Abstandshalte-Expanderfeder bzw. der Abstandshalter ist an einer Stelle offen bzw. unterteilt und bildet dort Stoßenden bzw. Stumpfstoß-Enden aus, die miteinander an einem Kraftübertragungspunkt in Druckkontakt gelangen, der auf einer Linie zu liegen kommt, die durch die Wellungen im wesentlichen in deren jeweiligen Zentren bezüglich ihrer Radialerstreckung verläuft. Der Abstandshalter weist einen Öffnungsspalt mit einem Win­ kel von 10° ±9° auf, der sich vom Kraftübertragungs­ punkt radial nach außen zu den Stoßenden erstreckt.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Stahl-Ölabstreifring- Anordnung mit einem oberen Querband, einem unteren Querband und einer Abstandshalte-Expanderfeder bzw. ei­ nem Abstandshalter geschaffen wird, der von oben und von unten durch die oberen und unteren Querbänder ein­ gefaßt ist und sich axial erstreckende Wellungen auf­ weist. Der Abstandshalter ist an einer Stelle durch­ trennt, d.h. offen bzw. unterteilt und bildet dort Stoßenden bzw. Stoß-Endabschnitte aus, die an einem Kraftübertragungspunkt in Druckkontakt miteinander ge­ langen, der auf einer Linie zu liegen kommt, die durch die Wellungen im wesentlichen durch deren jeweilige Mitten bezüglich ihrer Axialerstreckung verläuft. Der Abstandshalter weist eine Öffnung auf, die einen Winkel von 10° ±9° definiert, wobei sich die Öffnung vom Kraftübertragungspunkt zu den Stoßenden in axialer Richtung erweitert.
Erfindungsgemäß wird sichergestellt, daß die oberen und unteren Querbänder unter Einwirkung des Abstandshalters mit der Innenwandung des Zylinders über ihren gesamten Umfang in gleichförmigen Kontakt gelangen. Dies eröff­ net die Möglichkeit, die Öl-Abstreifwirkung zu verbes­ sern und den Ölverbrauch zu verringern.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfin­ dung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen gleiche Be­ zugszeichen dieselben oder ähnliche Teile bezeichnen. In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Es zeigen:
Fig. 1(a) und 1(b) vergrößerte Ausschnitte von Draufsichten herkömmlicher Ab­ standshalter bzw. Abstands­ halte-Expanderfedern;
Fig. 2 einen Schnitt einer ersten Aus­ führungsform des erfindungsge­ mäßen Abstandshalters;
Fig. 3 in vergrößerter Darstellung ei­ ne perspektivische Ansicht ei­ nes Abschnitts des in Fig. 1(a) gezeigten Abstandshalters;
Fig. 4 eine ausschnittsweise Drauf­ sicht des in Fig. 3 darge­ stellten Abstandshalters;
Fig. 5 in vergrößerter Darstellung eine Seitenansicht zur Verdeut­ lichung der Testergebnisse mit einer Stahl-Ölabstreifring-An­ ordnung gemäß der ersten Aus­ führungsform der Erfindung;
Fig. 6 in vergrößerter Darstellung eine Seitenansicht zur Verdeut­ lichung der Testergebnisse mit einer Stahl-Ölabstreifring-An­ ordnung herkömmlicher Bauart;
Fig. 7 ein Diagramm mit Testdaten, das die Ergebnisse von Tests mit ei­ ner erfindungsgemäßen Stahl-Öl­ abstreifring-Anordnung und ei­ ner herkömmlichen Stahl-Ölab­ streifring-Anordnung gegenüber­ stellt;
Fig. 8 in vergrößerter Darstellung eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts des Abstands­ halters bzw. der Abstandshalte- Expanderfeder gemäß einer zwei­ ten Ausführungsform der Erfin­ dung;
Fig. 9 in vergrößerter Darstellung eine Stirnansicht bzw. Seiten­ ansicht eines Abschnitts des Abstandshalters gemäß Fig. 8;
Fig. 10 eine vergrößerte Seitenansicht zur Verdeutlichung der Tester­ gebnisse mit einer Stahl-Ölab­ streifring-Anordnung gemäß der zweiten Ausführungsform der Er­ findung;
Fig. 11 eine vergrößerte Seitenansicht zur Verdeutlichung der Tester­ gebnisse mit einer herkömmli­ chen Stahl-Ölabstreifring-An­ ordnung; und
Fig. 12 ein Diagramm mit Testdaten, das die Ergebnisse von Versuchen mit einer Stahl-Ölabstreifring- Anordnung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung und einer herkömmlichen Stahl- Ölabstreifring-Anordnung gegen­ überstellt.
Nachstehend werden anhand der Zeichnungen Ausführungs­ formen der Stahl-Ölabstreifring-Anordnungen gemäß der Erfindung näher erläutert.
Wie in Fig. 2 gezeigt, weist eine Stahl-Ölabstreif­ ring-Anordnung gewöhnlicherweise eine Abstandshalte-Ex­ panderfeder bzw. einen Abstandshalter 1, ein oberes Querband 2 und ein unteres Querband 3 auf. Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, ist der bekannte bzw. erfindungsgemäße Abstandshalter 1 der­ art geformt bzw. umgeformt, daß er bei Betrachtung in Axialrichtung insgesamt eine ringförmige Gestalt an­ nimmt. An einer Stelle seines Umfangs ist der Abstands­ halter offen bzw. mit einer Trennstelle versehen und bildet einen Stumpfstoßabschnitt 4 aus, den man auch als "Sparren" bezeichnen kann, weil dort - bei Betrach­ tung aus Vertikalrichtung - die Enden sparrenartig zu­ sammenlaufen. An den oberen und unteren Abschnitten des Abstandshalters 1 sind an dessen innerem Umfang Vor­ sprünge 5, 5′ ausgebildet. Durch diese Vorsprünge 5, 5′ werden die oberen und unteren Querbänder 2, 3 in die äußere Umfangsrichtung gezwängt, so daß sie gegen die Wandung eines Zylinders gedrückt werden.
Die Formgebung des Stumpfstoß-Abschnitts 4 ist derart, daß ein Kraftübertragungspunkt a (Anschlußpunkt) auf der Radial-Mittellinie X-X′ des Abstandshalters 1, d.h. auf der Mittellinie des Abstandshalters 1 bezüglich der Radialerstreckung zu liegen kommt. Der Stumpfstoß-Ab­ schnitt 4 hat eine sich in Außenumfangsrichtung erwei­ ternde Öffnung des Winkels R. Der Winkel R wird durch einen Schleifprozeß oder durch plastische Umformung ausgebildet. Ein bevorzugter Bereich der Winkelwerte liegt bei 10° ±9°. Der untere Grenzwert von 1° stellt einen Minimalwert dar, für den die Öffnung herstel­ lungstechnisch noch aufrechterhalten werden kann, wobei sichergestellt ist, daß der Kraftübertragungspunkt a nicht oberhalb der Mittellinie X-X′ zu liegen kommt. Der obere Grenzwert von 19° stellt die Grenze dar, bei der am Kraftübertragungspunkt a in einem Zustand, in dem auf den Abstandshalter 1 nach dessen Einpassen in den Kolben und nach dem Einsetzen des Kolbens in den Zylinder eine Druckkraft einwirkt, noch ein stabiler Kontakt aufrechterhalten wird. Dies ist auch der Grenz­ wert, bei dem sich an den Enden des Stumpfstoß-Ab­ schnitts 4 noch kein Grat ausbildet.
Die Stahl-Ölabstreifring-Anordnung entsprechend dieser Ausführung (Fig. 4) und eine Stahl-Ölabstreifring-An­ ordnung herkömmlicher Bauart (Fig. 1(a)) wurden in ei­ nem Vier-Takt-Ottomotor getestet, bei dem der Innen­ durchmesser des Zylinders 76 mm betrug. Im folgenden werden die Testergebnisse beschrieben.
Die Ölabstreifring-Anordnungen dieser Ausführung wurden unter Verwendung einer Trocken-Schleifmaschine endbear­ beitet, um einen Winkel R des Stumpfstoßabschnitts 4 mit einem Wert von 8° ±1° zu erhalten. Die Fig. 5 und 6 zeigen die Zustände der äußeren Umfangsoberfläche der oberen und unteren Querbänder in der Nachbarschaft des Abstandshalter-Stumpfstoß-Abschnitts der oben ange­ sprochenen Öl-Abstreifringe nach einem 8-stündigen Testlauf unter den gleichen Versuchsbedingungen auf.
Die Ergebnisse des Versuchs zeigen bezüglich der erfin­ dungsgemäßen Ausführungsform, daß die Kontaktspuren 6, 7, die bedingt durch den Kontakt mit der Zylinderwand am Außenumfang des oberen Querbandes 2 und des unteren Querbandes 3 zurückbleiben, über den gesamten Umfang eine im wesentlichen gleichbleibende Breite haben, was in Fig. 5 dargestellt ist.
Im Gegensatz dazu bleiben als Ergebnis des Versuchs mit dem Ausführungsbeispiel herkömmlicher Bauart gemäß Fig. 1(a) am äußeren Umfang eines oberen Querbandes 13 und eines unteren Querbandes 14, bedingt durch den Kon­ takt mit der Zylinderwand, Kontaktspuren 15, 16 zurück, wie sie in Fig. 6 gezeigt sind. Diese Kontaktspuren 15, 16 sind sowohl am oberen Querband 13 als auch am unteren Querband 14 in der Nähe des Stumpfstoß-Ab­ schnitts 4 verbreitert und werden an den jeweiligen Querbändern zwischen den beiden Wellungen, die dem Stumpfstoß-Abschnitt 4 auf beiden Seiten benachbart sind, jeweils enger.
Fig. 7 gibt den Schmiermittelverbrauch wieder, der un­ ter drei verschiedenen Arten von Testbedingungen in ei­ nem Versuch ermittelt wurde, der nach dem Motor-Test­ lauf durchgeführt wurde. Die Unterschiede zwischen der vorliegenden Erfindung und der herkömmlichen Ausführung sind deutlich erkennbar. Es konnte bestätigt werden, daß sich bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform sowohl im Bereich des oberen Querbandes 2 als auch im Bereich des unteren Querbandes 3 der Ölabstreifring-An­ ordnung ein gleichförmiger Kontakt mit der Zylinderwan­ dung einstellt, wodurch sich ein ausgezeichneter Öl-Ab­ streifeffekt ergibt.
Erfindungsgemäß treten dementsprechend bei der vorste­ hend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung die oberen und unteren Querbänder in korrekten und gleich­ förmigen Kontakt mit der Zylinderwandung. Folglich ist die Öl-Abstreiffunktion bzw. -wirkung verbessert, wobei die Menge an verbrauchtem Schmiermittel im Vergleich zum Stand der Technik beträchtlich verringert werden kann.
Nachfolgend wird unter Bezug auf die Fig. 8 bis 12 eine zweite Ausführungsform einer Stahl-Ölabstreifring- Anordnung gemäß der Erfindung näher erläutert.
Wie in Fig. 8 gezeigt, weist eine Stahl-Ölabstreif­ ring-Anordnung normalerweise eine Abstandshalte-Expan­ derfeder bzw. einen Abstandshalter 101, ein oberes Querband 102 und ein unteres Querband 103 auf. Fig. 9 läßt erkennen, daß der Abstandshalter 101 in eine sol­ che Form gebracht ist, daß er insgesamt bei Betrachtung in Axialrichtung eine ringförmige Gestalt annimmt. An einer Stelle seines Umfangs ist der Abstandshalter of­ fen bzw. unterteilt und bildet dort einen Stumpfstoß- Abschnitt 104 aus. An oberen bzw. unteren Abschnitten des Abstandshalters 101 und an dessen innerem Umfang sind Vorsprünge 105, 105′ ausgebildet. Bedingt durch die Vorsprünge 105, 105′ werden das obere Querband 102 und das untere Querband 103 in Außenumfangsrichtung ge­ zwängt, so daß sie gegen die Wandung eines nicht ge­ zeigten Zylinders gepreßt werden.
Die Gestalt bzw. die Form des Stumpfstoß-Abschnitts 104 ist derart getroffen, daß ein Kraftübertragungspunkt a (Anschlußpunkt) auf der Axial-Mittellinie X-X′ des Ab­ standshalters 101, d.h. auf der Mittellinie X-X′ des Abstandshalters 101 bezüglich dessen axialer (vertikaler) Erstreckung zu liegen kommt. Der Stumpf­ stoß-Abschnitt 104 bildet eine nach oben gerichtete Öffnung des Winkels R aus. Der Winkel R wird durch Schleifen oder plastische Umformung ausgebildet, wobei der bevorzugte Wertebereich bei 10° ±9° liegt. Der un­ tere Grenzwert von 1° bildet einen Minimalwert, bei dem die Öffnung herstellungstechnisch noch aufrechterhalten werden kann, wenn man sicherstellen will, daß der Kraftübertragungspunkt a nicht oberhalb der Mittellinie X-X′, zu liegen kommt. Das obere Limit von 19° stellt den Grenzwert dar, für den noch in einem Zustand, in dem auf den Abstandshalter 101 dann, wenn er in den Kolben eingepaßt und letzterer in den Zylinder einge­ setzt ist, eine Druckkraft ausgeübt wird, ein stabiler Kontakt am Kraftübertragungspunkt a aufrechterhalten ist. Dieser Wert stellt auch den Grenzwert dar, bei dem an den Enden des Stumpfstoß-Abschnitts 104 noch keine Gratbildung auftritt.
Die Stahl-Ölabstreifring-Anordnung gemäß dieser Ausfüh­ rungsform (Fig. 9) und die Stahl-Ölabstreifring-Anord­ nung herkömmlicher Bauart (Fig. 1(b)) wurden in einem Vier-Takt-Ottomotor mit einem Zylinder-Innendurchmesser von 76 mm getestet. Im folgenden werden die Versuchser­ gebnisse näher beschrieben.
Die Ölabstreifring-Anordnung dieser Ausführungsform wurden mittels einer Trocken-Schleifmaschine endbear­ beitet, um einen Winkel R des Stumpfstoß-Abschnitts 104 der Größe von 8° ±1° zu erzeugen.
Die Fig. 10 und 11 zeigen den jeweiligen Zustand der äußeren Umfangsoberfläche der oberen und unteren Quer­ bänder in der Nähe des Abstandshalter-Stumpfstoß-Ab­ schnitts der oben beschrieben Ölabstreifringe nach ei­ nem 8-stündigen Testlauf unter gleichen Testbedingun­ gen.
Die Ergebnisse des Tests, dem die zweite Ausführungs­ form unterzogen wurde, bestätigen, daß die Kontaktspu­ ren 106, 107, die am äußeren Umfang des oberen Querban­ des 102 und des unteren Querbandes 103 durch den Kon­ takt mit der Zylinderwandung zurückbleiben, über den gesamten Umfang im wesentlichen eine gleichförmige Breite besitzen, wie dies in Fig. 10 dargestellt ist.
Im Gegensatz dazu zeigt das Testergebnis bezüglich des Ausführungsbeispiels herkömmlicher Bauart gemäß Fig. 1(b), daß am äußeren Umfang eines oberen Querbandes 113 und eines unteren Querbandes 114 bedingt durch den Kon­ takt mit der Zylinderwandung Kontaktspuren 115, 116 der in Fig. 11 gezeigten Art zurückbleiben. Diese Kontakt­ spuren 115, 116 sind in der Nähe des Stumpfstoß-Ab­ schnitts 111 einerseits breit am unteren Querband 114 und schmal am oberen Querband 113 und werden an diesen Querbändern zwischen den dem Stumpfstoß-Abschnitt 111 jeweils benachbarten beiden Wellungen zu beiden Seiten des Stumpfstoß-Abschnitts 111 jeweils schmaler bzw. breiter.
Fig. 12 verdeutlicht den Öl- bzw. Schmiermittelver­ brauch, der unter drei verschiedenen Testbedingungen in einem Versuch ermittelt wurde, der nach dem Motor-Test­ lauf absolviert wurde. Die Unterschiede zwischen der vorliegenden Erfindung und dem Stand der Technik sind klar erkennbar. Es konnte nachgewiesen werden, daß sowohl das obere Querband 102 als auch untere Querband 103 der Ölabstreifring-Anordnung gemäß der Erfindung in gleichförmigen Kontakt mit der Zylinderwandung gebracht werden konnten, wodurch sich ein hervorragender Ölab­ streifeffekt einstellte.
Auch bei dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung berühren dementsprechend das obere und das untere Querband die Zylinderwandung richtig und gleichförmig. Als Folge davon kann die Öl- Abstreifleistung verbessert und der Öl- bzw. Schmier­ mittelverbrauch im Vergleich zum Stand der Technik be­ trächtlich verringert werden.
Selbstverständlich sind erkennbar stark abweichende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich, ohne den Grundgedanken und den Schutzbereich der vor­ liegenden Erfindung zu verlassen, wobei besonders her­ vorzuheben ist, daß die Erfindung nicht auf die spezi­ fischen Ausführungsformen beschränkt sein soll.

Claims (6)

1. Stahl-Ölabstreifring-Anordnung, mit einem Abstandshalter (1), der an seiner, dem Kolbenboden zugewandten Seite, ein oberes Querband (2) und an der dieser gegenüberliegenden Seite ein unteres Querband (3) aufweist und mit sich in radialer Richtung erstreckenden Wellungen versehen ist; wobei der Abstandshalter (1) an einer Stelle offen ist und dort Stoßenden ausbildet, die miteinander in Druckkontakt gelangen, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkontakt an einer Stelle (a) vorliegt, die auf einer Linie (X, X′) zu liegen kommt, welche durch die, sich in radialer Richtung erstreckenden Wellungen, im wesentlichen in deren Zentrum bezüglich ihrer radialen Erstreckung verläuft, und daß die einander zugewandten Flächen der Stoßenden radial außerhalb der Druckkontakt-Stelle (a) einen radialen Öffnungsspalt mit einem Winkel von 10°±9° ausbilden.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßenden durch einen Schleifprozeß geformt sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßenden durch plastische Umformung ausgebildet werden.
4. Stahl-Ölabstreifring-Anordnung, mit einem Abstandshalter (1), der an seiner, dem Kolbenboden zugewandten Seite, ein oberes Querband (102) und an der dieser gegenüberliegenden Seite ein unteres Querband (103) aufweist und mit, sich in axialer Richtung erstreckenden Wellungen versehen ist; wobei der Abstandshalter (1) an einer Stelle offen ist und dort Stoßenden ausbildet, die miteinander in Druckkontakt gelangen, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkontakt an einer Stelle (a) vorliegt, die auf einer Linie (X, X′) zu liegen kommt, welche durch die, sich in axialer Richtung erstreckenden Wellungen in deren Zentrum bezüglich ihrer axialen Erstreckung verläuft, und daß die einander zugewandten Flächen der Stoßenden sich von der Druckkontaktstelle (a) in Axialrichtung erstrecken und einen axialen Öffnungsspalt mit einem Winkel von 10°±9° ausbilden.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßenden durch einen Schleifprozeß geformt sind.
6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßenden durch einen plastischen Umformprozeß geformt sind.
DE4027071A 1989-08-31 1990-08-27 Stahl-Ölabstreifring-Anordnung Expired - Fee Related DE4027071C2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1989102152U JP2515079Y2 (ja) 1989-08-31 1989-08-31 鋼製組合せオイルリング
JP1989102151U JP2515700Y2 (ja) 1989-08-31 1989-08-31 鋼製組合せオイルリング

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4027071A1 DE4027071A1 (de) 1991-03-14
DE4027071C2 true DE4027071C2 (de) 1995-05-11

Family

ID=26442884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4027071A Expired - Fee Related DE4027071C2 (de) 1989-08-31 1990-08-27 Stahl-Ölabstreifring-Anordnung

Country Status (6)

Country Link
US (2) US5087055A (de)
KR (2) KR910004926A (de)
CA (1) CA2023718C (de)
DE (1) DE4027071C2 (de)
GB (1) GB2235518B (de)
IT (1) IT1242526B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19901284C1 (de) * 1999-01-15 2000-07-27 Federal Mogul Burscheid Gmbh Ölabstreifkolbenring sowie Verfahren zum Einbau eines Ölabstreifkolbenringes
EP1089026A2 (de) 1999-10-01 2001-04-04 Federal-Mogul Burscheid GmbH Ölabstreifkolbenring

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5195758A (en) * 1991-11-19 1993-03-23 Hastings Manufacturing Company Three-piece oil control ring assembly
US5794941A (en) * 1995-06-01 1998-08-18 Dana Corporation Piston ring assembly
US5906255A (en) * 1997-06-18 1999-05-25 Deltrans, Inc. Automatic transmission clutch drum assembly with waved ring spring
JPH11236972A (ja) * 1998-02-25 1999-08-31 Nippon Piston Ring Co Ltd 薄幅3ピースオイルリング
FR2887004B1 (fr) * 2005-06-14 2007-11-23 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif d'etancheite pour piston de moteur a combustion interne
US7942372B2 (en) * 2008-12-18 2011-05-17 Tuang-Hock Koh Multi-functional rack for a whiteboard
JP5557562B2 (ja) * 2010-03-10 2014-07-23 Tpr株式会社 組合せオイルリング
JP5587285B2 (ja) 2011-12-21 2014-09-10 Tpr株式会社 組合せオイルリング
JP5970239B2 (ja) * 2012-05-28 2016-08-17 株式会社リケン 組合せオイルコントロールリング
JP5980966B2 (ja) * 2015-01-09 2016-08-31 株式会社リケン 組合せオイルコントロールリング
JP6530200B2 (ja) * 2015-02-23 2019-06-12 株式会社リケン サイドレール
US10520085B2 (en) * 2015-03-31 2019-12-31 Nippon Piston Ring Co., Ltd. Combined oil ring
DE102016104853B4 (de) * 2016-03-16 2018-05-09 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Mehrteiliger Ölabstreif-Kolbenring mit verringerter Reibung
WO2019064525A1 (ja) * 2017-09-29 2019-04-04 Tpr株式会社 セグメント、組合せオイルリングおよびセグメントの製造方法
JP6389970B1 (ja) * 2018-01-16 2018-09-12 Tpr株式会社 組合せオイルリング
DE102018104594A1 (de) * 2018-02-28 2019-08-29 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Abstandsfeder für einen dreiteiligen Ölabstreifring sowie dreiteiliger Ölabstreifring mit dieser Abstandsfeder
DE102018114232A1 (de) * 2018-06-14 2019-12-19 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Ölabstreifkolbenring

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE510519A (de) * 1951-04-18
US2656230A (en) * 1951-09-10 1953-10-20 Hastings Mfg Co Piston ring assembly and elements thereof
US2777740A (en) * 1954-01-22 1957-01-15 Wilkening Mfg Co Piston-ring construction
FR1123357A (fr) * 1955-03-09 1956-09-20 Segment de piston à expandeur radial
GB810247A (en) * 1956-10-19 1959-03-11 Light Production Ltd Improvements in or relating to piston ring assemblies
DE1108022B (de) * 1957-03-18 1961-05-31 Sealed Power Corp Abstands- und Spreizring fuer Kolbenringe
US3166331A (en) * 1962-06-25 1965-01-19 Sealed Power Corp Piston ring spacer-expander with overlap indication means
US3338582A (en) * 1964-07-14 1967-08-29 Sealed Power Corp Piston ring spacer-expander with lanced key to indicate overlapped ends
US3488060A (en) * 1967-10-09 1970-01-06 Ramsey Corp Split circumferential expander piston rings
US3695622A (en) * 1970-12-18 1972-10-03 Sealed Power Corp Piston ring construction
DE2430072A1 (de) * 1974-06-22 1976-01-08 Goetzewerke Spreizfeder fuer kolbenringe
JPS60220263A (ja) * 1984-04-12 1985-11-02 Nippon Piston Ring Co Ltd 半径方向波型スペ−サ−エキスパンダ−の製造方法
JPS61165069A (ja) * 1985-01-16 1986-07-25 Toyota Motor Corp オイルリング

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19901284C1 (de) * 1999-01-15 2000-07-27 Federal Mogul Burscheid Gmbh Ölabstreifkolbenring sowie Verfahren zum Einbau eines Ölabstreifkolbenringes
EP1089026A2 (de) 1999-10-01 2001-04-04 Federal-Mogul Burscheid GmbH Ölabstreifkolbenring
DE19947183C1 (de) * 1999-10-01 2001-04-12 Federal Mogul Burscheid Gmbh Ölabstreifkolbenring

Also Published As

Publication number Publication date
US5087055A (en) 1992-02-11
GB2235518B (en) 1993-01-27
US5129661A (en) 1992-07-14
IT9021296A1 (it) 1992-02-23
CA2023718A1 (en) 1991-03-01
KR950005297Y1 (ko) 1995-07-04
GB2235518A (en) 1991-03-06
KR910004926A (ko) 1991-03-29
CA2023718C (en) 1998-07-14
GB9018761D0 (en) 1990-10-10
IT1242526B (it) 1994-05-16
IT9021296A0 (it) 1990-08-23
DE4027071A1 (de) 1991-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4027071C2 (de) Stahl-Ölabstreifring-Anordnung
DE69104016T3 (de) Maschinenelement mit mindestens einem mit Druck auf einer Welle befestigten Verbindungsteil.
EP1521929B1 (de) Kolben für einen verbrennungsmotor
EP1011913B1 (de) Bauteil, bestehend aus mehreren flachmateriallagen und verfahren zu seiner herstellung
DE10115783B4 (de) Gesinterte, mit einem Flansch versehene Riemenscheibe
DE202011002271U1 (de) Wellfeder
DE4019917C2 (de)
DE3229320C2 (de)
DE19828847A1 (de) Kolbenbolzenbuchse
DE4323278C2 (de) Teilbares Lager
DE3544503C2 (de)
DE60114254T2 (de) Kombinierter Ölring
EP0165417A1 (de) Kolbenring
DE3600839C2 (de) Ölring mit verminderter Starrheit
DE102021210418A1 (de) Schmierungsmechanismus eines bolzenverbindungspaares einer brennkraftmaschine
DE19808483C2 (de) Ölabstreifkolbenring
DE19615719C2 (de) Verdrehsicherung für die Spreizfeder eines Ölabstreifringes und für einen Ölabstreifring
EP3627008B1 (de) Zylinderkopfdichtung mit definiert asymmetrisch interagierendem sickenpaar
DE3540617C2 (de) Dreiteiliger Ölabstreifring mit einer inneren Auswölbung
DE4133586A1 (de) Pleuelstange
DE19741491C1 (de) Kolbenbolzen und Verfahren zur Herstellung eines Kolbenbolzens
EP0975905B1 (de) Hubkolbenbrennkraftmaschine
WO2020216477A1 (de) Zweiteiliger ölabstreifring mit vorteilhafter geometrie
EP0250781B1 (de) Hydraulisches Kraftübertragungselement
DE4327574C2 (de) Torsionsdämpferscheibe

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee