DE69204515T2 - Zusammengesetzer Ölring. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung bezieht sich auf einen kombinierten Ölabstreifring aus Stahl, der in einer Brennkräftmaschine verwendet wird.
• Im allgemeinen ist ein kombinierter Ölabstreifring aus Gußeisen von einer zweistückigen Art normalerweise in einer Brennkrafttmaschine, insbesondere in einer Dieselmaschine, verwendet worden. In den letzten Jahren ist anstelle eines Ölabstreifringes aus Gußeisen ein kombinierter Ölabstreifring aus Stahl entwickelt worden und dieser ist bei einem gewissen Typ von Motor verwendet worden.
• Dieser kombinierte Ölabstreifring aus Stahl ist z.B. bereits in dem US- Patent Nr. 4,522,412 (Fortführung von Serial Nr. 436,811) und dem Amtsblatt der offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 61- 45172 (Anmeldung Nr. 60-167417) beschrieben. Der kombinierte Ölabstreifring weist auf: einen Ölabstreifring aus Stahl mit einem im wesentlichen I-förmigen Querschnitt, bestehend aus einer starren oberen Schiene und einer starren unteren Schiene und einem dünnen Steg, der die beiden Schienen miteinander verbindet und mit einer Mehrzahl von Ölbohrungen versehen ist, sowie eine Expander-Feder, die den aus Stahl bestehenden Ölabstreifring nach außen spannt. Die über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorspringenden Bereiche der oberen und der unteren Schiene des Ölabstreifringes weisen jeweils eine trapezförmige Schnittform auf, die durch eine äußere Umfangs-Gleit-Oberfläche sowie durch eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche definiert ist, wobei die obere bzw. untere Oberfläche mit der Gleit-Oberfläche verbunden ist. Verglichen mit einem aus Gußeisen bestehenden Ölabstreiffing weist ein kombinierter Ölabstreifrmg aus Sthhl eine hohe Festigkeit und eine erhöhte Charakteristik der Anpassungsfähigkeit an eine Zylinderwand auf, so daß zu erwarten ist, daß es in der Zukunft zu seiner verstärkten Anwendung in der Praxis kommen wird.
• Im Falle des oben genannten Ölabstreifringes erhöht eine Herabsetzung der Breite der äußeren Umfangs-Gleit-Oberfläche bei dem Ölabstreifring einen Berührungsflächendruck mit dem Zylinder und vermindert somit eine Dicke eines schmierenden Ölfilms. Im Falle des gleichen Flächeneinheitsdruckes wie der Druck eines herkömmlichen Ringes kann seine tangentiale Belastung herabgesetzt werden. Weil dies zu einer Herabsetzung eines Reibungsverlustes führt, wird mehr und mehr bei den Motoren der letzten Jahre eine Herabsetzung der Breite der Gleit-Oberfläche in einem verstärkten Maße gefordert.
• Jedoch ist, wenn eine Breite der Gleit-Oberfläche herabgesetzt wird, eine größere Verschleißfestigkeit der äußeren Umfangs-Gleit-Oberfläche erforderlich. Im allgemeinen weist eine Gleit-Oberfläche mit einer erhöhten Verschleißfestigkeit einen Mangel an Zähigkeit auf. Aufgrund dieser Tatsache konnte, wenn ein kombinierter Ölabstreifring aus Stahl mit einer Verchromung oder einer Nitrierung oder dergleichen zur Verbesserung einer Verschleißfestigkeit versehen wurde, eine Breite der äußeren Umfangs-Gleit-Oberfläche nicht Meiner als 0,25 mm sein. Beispielsweise ist, wenn eine dicke Nitrierung, die für ihre erhöhte Verschleißfestigkeit wohl bekannt ist, auf einen Meinen, über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorspringenden Bereich bei einer Breite der äußeren Umfangs-Gleit-Oberfläche von Meiner als 0,25 mm aufgebracht worden ist, die Nitrierung von der gesamten Oberfläche des vorspringenden Bereichs bis in seinen inneren Bereich hinein fortgeschritten und es ist fast die ganze Oberfläche in dem Schnitt des vorspringenden Bereichs nitriert, so daß kein zähes blankes Stahlmaterial übriggelassen ist. Bei einem solchen Ölabstreifring, wie oben beschrieben, kann an diesem Bereich während seiner Bearbeitung oder seines Zusammenbaus ein Abspringen oder Abblättern auftreten. In diesem Falle beträgt eine Breite der äußeren Umfangs-Gleit-Oberfläche des Ölabstreifringes aus Stahl, an welcher eine Verschleißfestigkeitsbehandlung vorgenommen worden ist, normalerweise 0,3 mm bis 0,4 mm.
• Unter einem Gesichtspunkt sieht die vorliegende Erfindung einen kombinierten Ölabstreifring vor, welcher aufweist: einen aus Stahl bestehenden Ölabstreifring mit einem im wesentlichen I-förmigen Querschnitt, bestehend aus einer oberen Schiene und einer unteren Schiene und aus einem Steg, der die obere Schiene und die untere Schiene miteinander verbindet, sowie eine Expander-Feder, um den Ölabstreifring nach außen zu spannen; und welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß jede der äußeren Umfangs-Gleit-Oberflächen von über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorspringenden Bereichen in der oberen Schiene und der unteren Schiene durch eine nitrierte Oberfläche mit einer Härte von Hv 900 oder mehr gebildet ist, daß zumindest eine der oberen und unteren Oberflächen, die mit der äußeren Umfangs-Gleit-Oberfläche in dem über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorspringenden Bereich verbunden ist, durch eine Oberfläche mit einer Härte von weniger als Hv 700 gebildet ist, und daß die Breite der äußeren Umfangs-Gleit-Oberfläche Meiner als 0,25 mm ist.
"Hv" ist ein Symbol für Vickers-Härte.
• Weil eine Breite der äußeren Umfangs-Gleit-Oberfläche Meiner als 0,25 mm ist, wird ein Berührungsflächendruck mit dem Zylinder mehr als derjenige beim Stand der Technik erhöht, mit dem Ergebnis, daß eine Stärke eines schmierenden Ölfilmes reduziert, eine tangentiale Belastung im Falle desselben Flächendruckes herabgesetzt und somit ein Reibungsverlust vermindert werden können. Weil die äußere Umfangs-Gleit- Oberfläche eine nitrierte Oberfläche mit einer Härte von Hv 900 oder mehr bildet, weist sie eine höhere Verschleißfestigkeit auf, und ferner, weil zumindest eine der oberen und unteren Oberflächen, welche mit den äußeren Umfangs-Gleit-Oberflächen verbunden sind, eine Härte von weniger als Hv 700 aufweist, weist der über den Umfang verlaufende, äußere, vorspringende Bereich eine hohe Zähigkeit auf.
• Es werden nunmehr Ausführungsformen der Erfindung lediglich im Rahmen eines Beispiels beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, in welchen zeigen:
• Fig. 1 eine Ansicht im Längsschnitt zur Veranschaulichung eines kombinierten Ölabstreifringes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei dieser Ölabstreifring in eine Ringnut eines Kolbens eingebaut ist, der in einem Zylinder eingesetzt ist.
• Fig. 2 eine Veranschaulichung eines Schleifvorganges für eine nitrierte Schicht bei einem Ölabstreifring.
• Fig. 3 eine Längsschnittansicht zur Veranschaulichung eines Ölabstreifringes, dessen gesamte Oberfläche nitriert ist.
• Fig. 4 eine Ansicht im Längsschnitt zur Veranschaulichung einer anderen Ausführungsform eines Ölabstreifringes gemaß der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 5 eine Veranschaulichung eines Schleifvorganges zum Schleifen einer nitrierten Schicht bei einem Ölabstreifring.
• Fig. 6 eine Ansicht im Längsschnitt zur Veranschaulichung einer anderen Ausführungsform eines Ölabstreifringes gemaß der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 7 eine Veranschaulichung eines Schleifvorganges zum Schleifen einer nitrierten Schicht bei einem Ölabstreifring.
• Fig. 8 eine Ansicht im Längsschnitt zur Veranschaulichung einer anderen Ausführungsform eines Ölabstreifringes gemäß der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 9 eine Ansicht im Längsschnitt zur Veranschaulichung einer anderen Ausführungsform eines Ölabstreifringes gemäß der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 1 zeigt einen kombinierten Ölabstreifring, der in eine für den Ölabstreifring vorgesehene Nut 34 eines Kolbens 32 eingefügt ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist der kombinierte Ölabstreifring einen Ölabstreifring 1 aus Stahl und eine Expander-Feder 2 auf. Der Ölabstreifring 1 ist ein Kreisring mit einem im wesentlichen I-förmigem Querschnitt und er besteht aus einer oberen Schiene 3 und einer unteren Schiene 4 sowie aus einem dünnen, geraden Steg 5, der diese Schienen miteinander verbindet. Ein über den Umfang verlaufender, äußerer, vorstehender Bereich 6 der oberen Schiene 3 weist ein trapezförmiges Profil auf, das durch eine äußere Umfangs-Gleit-Oberfläche 7, die mit einer Innenwandung 31 eines Zylinders 30 in Berührung steht, sowie durch eine geneigte obere Oberfläche 8 und eine geneigte untere Oberfläche 9, wobei diese Oberflächen jeweils mit der Gleit-Oberfläche 7 in Verbindung stehen, begrenzt ist, und eine Breite des vorstehenden Bereiches 6 ist in Richtung zu der äußeren Umfangs-Gleit-Oberfläche 7 hin verringert. Die untere Schiene 4 ist in der gleichen Art und Weise wie die obere Schiene 3 ausgebildet, wobei die Bezugsziffer 10 einen über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereich, die Bezugsziffer 11 eine äußere Umfangs-Gleit-Oberfläche und die Bezugsziffern 12 bzw. 13 eine obere Oberfläche bzw. untere Oberfläche bezeichnen.
• Eine äußere, über den Umfang verlaufende Nut 14, die durch die über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorspringenden Bereiche 6 bzw. 10 der oberen Schiene 3 bzw. der unteren Schiene 4 und den Steg 5 begrenzt ist, ist eine Nut zum Aufnehmen von Öl, das von der Innenwand 31 des Zylinders 30 durch die äußeren Umfangs-Gleit-Oberflächen 7 und 11 abgestreift ist. Das abgestreifte Öl verläuft von der äußeren Umfangsnut 14 durch eine Mehtzahl von Ölbohrungen 15, die gleichmäßig voneinander beabstandet in einer Umfangsrichtung an dem Steg 5 ausgebildet sind, bewegt sich in Richtung zu einer inneren, über den Umfang verlaufenden Seite des Ölabstreifringes 1, geht durch Öldurchlässe 33, die in dem Kolben 32 ausgebildet sind, und tropft sodann in eine (nicht gezeigte) Ölwanne ab.
• Über den Umfang verlaufende, innere, vorstehende Bereiche 16 bzw. 17 in der oberen Schiene 3 bzw. in der unteren Schiene 4 weisen ebenfalls ein trapezförmiges Profil auf, und eine innere Umfangsnut 18 ist durch die über den Umfang verlaufenden, inneren, vorstehenden Bereiche 16 und 17 und den Steg 5 begrenzt. Eine Expander-Feder 2 ist in der Nut 18 in Berührung mit den inneren, geneigten Oberflächen 19 und 20 in den über den Umfang verlaufenden, inneren, vorspringenden Bereichen 16 und 17 angeordnet und spannt den Ölabstreifring 1 in einer radial nach auswärts gerichteten Richtung. Die Expander-Feder 2 wird in der Weise hergestellt, daß ein Drahtmaterial zu einem Spulenkörper gewunden wird und dessen beiden Enden aneinandergesetzt werden, um eine Ringform auszubilden, wobei ein Führungsstab eingesetzt wird. In der Figur ist das Drahtmateriai mit einem Querschnitt, der einen Teil eines Kreises darstellt, veranschaulicht und eine Querschnittsgestalt des Drahtmaterials kann eine rechteckförmige Gestalt, eine quadratische Gestalt oder andere Gestalten als eine kreisförmige aufweisen.
• Die Oberfläche des Ölabstreifringes 1 ist mit einer verschieißfesten Schicht versehen, wie weiter unten erläutert. Dies bedeutet, daß der über den Umfang verlaufende, äußere, vorstehende Bereich 6 der oberen Schiene 3 eine nitrierte Schicht 21 mit einer Härte von Hv 900 oder mehr an einer äußeren Umfangs-Gleit-Oberfläche 7 und der oberen Oberfläche 8 aufweist, welche eine Verbindung mit der äußeren Umfangs-Gleit-Oberfläche 7 bildet. Der über den Umfang verlaufende, äußere, vorstehende Bereich 10 der unteren Schiene 4 weist eine nitrierte Schicht 21 mit einer Härte von Hv 900 oder mehr an der äußeren Umfangs-Gleit-Oberfläche 11 und der unteren Oberfläche 13 auf, welche eine Verbindung mit der äußeren Umfangs-Gleit-Oberfläche 11 bildet. Die untere Oberfläche 9 des über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereiches 6 der oberen Schiene 3 und die obere Oberfläche 12 des über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereichs 10 der unteren Schiene 4 sind in der Weise gebildet, daß ihre Basismaterialoberflächen freiliegend sind oder daß ihre Oberflächen mit Schichten durch Behandlung mit einer Phosphatbeschichtung oder mit Schichten durch Behandlung mit einer Ferrox-Beschichtung oder dergleichen versehen sind, um eine Härte von weniger als Hv 700 zu ergeben. Bezüglich der anderen Oberflächen ist zu erwähnen, daß die obere Oberfläche und die untere Oberfläche des Ölabstreifringes 1 in der Weise gebildet sind, daß ihre Basismaterialoberflächen freiliegend sind und die äußere, über den Umfang verlaufende Oberfläche des Steges 5 und die innere, über den Umfang verlaufende Oberfläche des Ölabstreifrings 1 mit den nitrierten Schichten 21 mit einer Härte von Hv 900 oder mehr versehen sind. Eine Breite jeder der äußeren Umfangs-Gleit-Oberflächen 7 und 11 ist 0,18 mm und eine Dicke der nitrierten Schicht 21 ist 70 um. Ein Nitrierungsverfahren wird durch eine Gasnitrierung, eine Salzbadnitrierung oder eine Ionennitrierung oder dergleichen ausgeführt und es kann irgendeine Art der Nitrierung angewendet werden.
• Ein Verfahren zum Herstellen des Ölabstreifringes wird im folgenden beschrieben.
• Ein Stahldrahtmaterial, das aus martensitischem rostfreiem Stahl hergestellt ist und eine unregelmäßige Querschnittsform aufweist (unter Bezugnahme auf Fig. 3), welche einen im wesentlichen I-förmigen Querschnitt bildet, der die obere Schiene und die untere Schiene aufweist, die durch einen geraden dünnen Steg miteinander verbunden sind, wird mit einer Mehrzahl von Ölbohrungen versehen und im Anschluß daran wird das Material zu einem Ring geformt. Die Ölbohrungen sind in einer Längsrichtung an dem Steg des Stahldrahtmaterials gleichmässig voneinander beabstandet. Sodann wird das sich ringförmig windende Drahtmaterial geschnitten und seine Enden werden bearbeitet, um einen Ölabstreifring zu ergeben. Eine Gasnitrierungsbehandlung wird auf den Ölabstreifring angewendet und es wird, wie in Fig. 3 gezeigt, eine nitrierte Schicht 21 auf einer gesamten Oberfläche des Ölabstreifrings 1A in der Form eines Kreisringes mit einem im wesentlichen I-förmigen Querschnitt ausgebildet, bei welchem die obere Schiene 3A und die untere Schiene 4A durch einen geraden dünnen Steg 5A miteinander verbunden sind.
• Sodann wird eine vorgegebene Oberfläche des Ölabstreifrings 1A geschliffen, um die nitrierte Schicht an einem vorgegebenen Bereich zu entfernen. Dies bedeutet, wie in Fig. 2 gezeigt, daß eine Schleifscheibe 22 über einen gesamten Umfang einer äußeren Umfangsoberfläche mit einem vorstehenden Bereich 23 versehen ist. Der vorstehende Bereich 23 weist ein trapezförmiges Profil auf, bei welchem seine Breite in Richtung zu einer äußeren Umfangsseite hin eingeengt ist. Eine äußere Umfangsnut 14A ist durch den über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereich 6A der oberen Schiene 3A bzw. durch den über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereich 10A der unteren Schiene 4A und einen Steg 5A begrenzt. In die äußere Umfangsnut 14A kommt der vorstehende Bereich 23 hinein. Eine untere Oberfläche 9A des über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereiches 6A der oberen Schiene 3A und die untere Oberfläche 12A des über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereichs 10A der unteren Schiene 4A bei dem Ölabstreifring 1A werden durch die obere Oberfläche bzw. die untere Oberfläche des vorstehenden Bereichs 23 geschliffen, so daß die nitrierte Schicht entfernt wird.
• Nach diesem Arbeitsvorgang erfolgen, in der gleichen Art und Weise, wie bei Kolbenringbeabeitungsvorgängen üblich, eine Schleifbearbeitung an der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche des Ökbstreifringes 1A, eine Phosphatbeschichtungsbehandlung oder eine Ferroxbeschichtungsbehandlung an der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche und den von der äußeren Umfangs-Gleit-Oberfläche verschiedenen Teilen sowie ein Läppen an der äußeren Umfangs-Gleit-Oberfläche. Auf diese Art und Weise konnte der Ölabstreifring mit einer ziemlich schmalen Breite der Gleit-Oberfläche von 0, 18 mm und mit einer dicken nitrierten Schicht von einer Dicke von 70 um an der äußeren Umfangs- Gleit-Oberfläche erhalten werden.
• Fig. 4 veranschaulicht einen anderen Ölabstreifring, bei welchem lediglich die entfernten Teile der nitrierten Schicht von denjenigen nach Fig. 1 unterschiedlich sind und die anderen dieselben wie diejenigen nach Fig. 1 sind. Dies bedeutet, daß gemäß Fig. 4 die nitrierte Schicht der oberen Oberfläche 8 des über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereiches 6 der oberen Schiene 3 entfernt ist, die nitrierte Schicht 21 der unteren Oberfläche 9 gelassen ist, die nitrierte Schicht der unteren Oberfläche 13 des über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereiches 10 der unteren Schiene 4 entfernt ist und die nitrierte Schicht 21 der oberen Oberfläche 12 gelassen ist und die anderen die gleichen wie diejenigen nach Fig. 1 sind.
• Eine Schleifscheibe zur Anwendung bei der Entfernung der nitrierten Schicht in diesem Ausführungsbeispiel ist in Fig. 5 gezeigt. Eine Schleifscheibe 24 ist mit einer Umfangsnut 25 an ihrer äußeren Umfangsoberfläche versehen und die Umfangsnut 25 weist eine trapezförmige Gestalt im Querschnitt auf, wobei sie zu ihrem Außenumfang hin aufgeweitet ist. Über den Umfang verlaufende, äußere, vorstehende Bereiche 6A bzw. 10A der oberen Schiene 3A bzw. der unteren Schiene 4A bei dem Ölabstreifring 1A treten in die Umfangsnut 25 ein. Die obere Oberfläche 8A des über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereiches 6A der oberen Schiene 3A und die untere Oberfläche 13A des über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereiches 10A der unteren Schiene 4A bei dem Ölabstreifring 1A werden durch die obere bzw. die untere Oberfläche der Umfangsnut 25 geschliffen, um so die nitrierte Schicht zu entfernen. Die anderen Herstellungsverfahrenschritte sind die gleichen wie diejenigen, die unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben sind.
• Fig. 6 veranschaulicht einen anderen Ölabstreifring, bei dem lediglich der entfernte Teil der nitrierten Schicht von demjenigen gemäß Fig. 1 unterschiedlich ist und die anderen die gleichen wie diejenigen gemäß Fig. 1 sind. Dies bedeutet, daß gemäß Fig. 6 die nitrierte Schicht der oberen Oberfläche 8 des über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereiches 6 der oberen Schiene 3 entfernt ist, die nitrierte Schicht 21 der unteren Oberfläche 9 gelassen ist, die nitrierte Schicht der oberen Oberfläche 12 des über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereiches 10 der unteren Schiene 4 entfernt ist und die nitrierte Schicht 21 der unteren Oberfläche 13 gelassen ist und die anderen dieselben wie diejenigen sind, die in Fig. 1 gezeigt sind. Wenn der Ölabstreifring gemäß diesem Beispiel in den Kolben eingebaut wird, wird er auf eine solche Art und Weise eingebaut, daß die geschliffene Oberfläche an der oberen Oberfläche bzw. an der unteren Oberfläche des jeweiligen über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereiches nach unten weist.
• Eine Schleifscheibe zur Anwendung bei der Entfernung der nitrierten Schicht in diesem Ausführungsbeispiel ist in Fig. 7 gezeigt. Eine Schleifscheibe 26 ist mit einem vorstehenden Bereich 27 über ihre gesamte äußere Umfangsoberfläche versehen. Der vorstehende Bereich 27 weist im Schnitt eine trapezförmige Gestalt auf, deren Breite in Richtung zu einem Außenumfang hin verengt ist. Die Schleifscheibe 26 ist mit einer Umfangsnut 28 versehen, welche zu dem vorstehenden Bereich 27 benachbart ist. Die Umfangsnut 28 bildet im Schnitt eine trapezförmige Gestalt, in welcher ihre Breite in Richtung zu einer äußeren Umfangsseite hin aufgeweitet ist. In die äußere Umfangsnut 14A des Ölabstreifringes 1A kommt der vorstehende Bereich 27 hinein, während der über den Umfang verlaufende, äußere, vorstehende Bereich 6A der oberen Schiene 3A des Ölabstreifringes 1A in die Umfangsnut 28 hineinkommt. Die nitrierte Schicht der oberen Oberfläche 8A des über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereiches 6A der oberen Schiene 3A wird durch die obere Oberfläche der Umfangsnut 28 entfernt und die nitrierte Schicht der oberen Oberfläche 12A des über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereiches 10A der unteren Schiene 4A wird durch die untere Oberfläche des vorstehenden Bereiches 27 entfernt. Weitere Herstellungsverfahrensschritte sind dieselben wie diejenigen, die unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben sind.
• Fig. 8 zeigt einen anderen Ölabstreifring, bei welchem lediglich die Oberflächenbehandlung von derjenigen gemäß Fig. 1 unterschiedlich ist und die anderen Behandlungen dieselben wie diejenigen gemäß Fig. 1 sind. Dies bedeutet, daß gemäß Fig. 8 die äußeren Umfangs-Gleit-Oberflächen 7 bzw. 11 der über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereiche 6 bzw. 10 in der oberen Schiene 3 bzw. der unteren Schiene 4 mit der nitrierten Schicht 21 mit einer Härte von Hv 900 oder mehr versehen sind. Die obere Oberfläche 8 des über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereiches 6 der oberen Schiene 3 und die untere Oberfläche 13 des über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereiches 10 der unteren Schiene 4 sind mit einer eine Nitrierung verhindernden Plattierung 29 mit einer Härte von weniger als Hv 700 versehen. An der unteren Oberfläche 9 des über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereiches 6 der oberen Schiene 3 und an der oberen Oberfläche 12 des über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereiches 10 der unteren Schiene 4 sind deren Basismaterialoberflächen freiliegend oder ihre Oberflächen sind mit Schichten durch eine Phosphatbeschichtungsbehandlung versehen oder mit Schichten durch eine Ferroxbeschichtungsbehandlung oder dergleichen versehen, um eine Härte von weniger als Hv 700 zu ergeben. In Bezug auf die anderen Oberflächen wird erläutert, daß die äußere Umfangsoberfläche des Steges 5 mit einer eine Nitrierung verhindernden Plattierung 29 mit einer Härte von weniger als Hv 700 versehen ist, daß die Basismaterialoberflächen an der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche des Ölabstreifringes 1 freiliegend sind und daß die innere Umfangsoberfläche des Ölabstreifringes 1 mit der nitrierten Schicht 21 mit einer Härte von Hv 900 oder mehr versehen ist. Eine Breite der äußeren Umfangs-Gleit-Oberfläche 7 bzw. 11 ist 0,18 mm, eine Stärke der nitrierten Schicht 21 ist 70 um und eine Stärke der eine Nitrierung verhindernden Plattierung ist 20 um. Als eine die Nitrierung verhindernde Plattierung sind eine metallische Plattierung bzw. ein galvanischer Metallüberzug, der aus einer Gruppe bestehend aus Kupfer, Zinn, Nickel, Chrom und Legierungen dieser Metalle ausgewählt ist, oder zumindest eine doppelschichtige Plattierung bzw. ein galvanischer Metallüberzug aus diesen Metallen verfügbar. Ein Nitrierungsverfahren wird mittels einer Gasnitrierung, einer Salzbadnitrierung oder einer Ionennitrierung oder dergleichen ausgeführt und es kann irgendeine Art von Nitrierungen angewendet werden.
• Ein Herstellungsverfahren für diesen Ölabstreifring wird im folgenden beschrieben.
• Nach Herstellung des Ölabstreifringes, vor einer Oberflächenbehandlung, in derselben Art und Weise wie diejenige, die oben beschrieben ist, wird eine Verkupferung (Kupfer-Plattierung) mit einer Stärke von 20 um zum Verhindern einer Nitrierung auf die äußere Umfangsoberfläche aufgebracht. Nach dem Schleifen der äußeren Umfangs-Gleit-Oberfläche des Ölabstreifringes, um das Stahlausgangsmaterial freizulegen, wird eine Gasnitrierungsbehandlung ausgeführt. Sodann wird, in derselben Art und Weise wie diejenige, die bereits oben beschrieben ist, ein Schleifen der Oberfläche in dem über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereich mittels der in Fig. 2 gezeigten Schleifscheibe ausgeführt und es wird die eine Nitrierung verhindernde Plattierung an einem vorgegebenen Bereich entfernt. Im Anschluß an diesen Arbeitsvorgang werden in derselben Art und Weise wie bei üblichen Kolbenringbearbeitungsver fahren eine Schleifbearbeitung an der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche des Ölabstreifringes, eine Phosphatbeschichtungsbehandlung oder eine Ferroxbeschichtungsbehandlung an der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche und an den anderen Teilen, die von der äußeren Umfangs-Gleit-Oberfläche verschieden sind, sowie ein Uppen an der äußeren Umfangs-Gleit-Oberfläche ausgeführt.
• Fig. 9 zeigt einen anderen Ölabstreifring, bei welchem lediglich die entfernten Teile der eine Nitrierung verhindernden Plattierung unterschiedlich sind von denjenigen gemäß Fig. 8 und die anderen die gleichen sind wie diejenigen gemäß Fig. 8. Dies bedeutet, daß gemäß Fig. 9 die eine Nitrierung verhindernde Plattierung an der oberen Oberfläche 8 des über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereiches 6 der oberen Schiene 3 entfernt ist, die eine Nitrierung verhindernde Plattierung 29 an der unteren Oberfläche 9 gelassen ist, die eine Nitrierung verhindernde Plattierung an der unteren Oberfläche 13 des über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereiches 10 der unteren Schiene 4 entfernt ist und die eine Nitrierung verhindernde Plattierung 29 an der oberen Oberfläche 12 gelassen ist und die anderen dieselben wie diejenigen sind, die in Fig. 8 gezeigt sind.
• Eine Schleifscheibe zur Anwendung bei der Entfernung der eine Nitrierung verhindernden Plattierung gemäß diesem Beispiel ist in Fig. 5 gezeigt und die eine Nitrierung verhindernde Plattierung kann in derselben Art und Weise wie diejenige der Entfernung der vorerwalmten nitrierten Schicht entfernt werden. Weitere Herstellungsverfahrensschritte sind dieselben wie diejenigen, die bereits unter Bezugnahme nach Fig. 8 beschrieben sind.
• Zusätzlich wird, als ein Beispiel, bei welchem lediglich der entfernte Teil der eine Nitrierung verhindernden Plattierung unterschiedlich ist gegenüber demjenigen, der in Fig. 8 gezeigt ist, die eine Nitrierung verhindernde Plattierung an der oberen Oberfläche 8 des über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereichs 6 der oberen Schiene 3 entfernt, die eine Nitrierung verhindernde Plattierung an der unteren Oberfläche 9 gelassen, die eine Nitrierung verhindernde Plattierung an der oberen Oberfläche 12 des über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereiches 10 der unteren Schiene 4 entfernt, die eine Nitrierung verhindernde Plattierung an der unteren Oberfläche 13 gelassen und die anderen sind die gleichen wie diejenigen, die in Fig. 8 gezeigt sind. Wenn der Ökbstreifring gemäß diesem Beispiel in den Kolben eingebaut wird, wird er in einer solchen Art und Weise eingebaut, daß die geschliffene Oberfläche an der oberen Oberfläche bzw. der unteren Oberfläche des jeweiligen über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereiches nach abwärts weist. Als eine Schleifscheibe zur Verwendung bei der Entfernung der eine Nitrierung verhindernden Plattierung in diesem Beispiel kann die in Fig. 7 gezeigte Schleifscheibe verwendet werden. Weitere Herstellungsverfahrensschritte sind dieselben wie diejenigen, die unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben sind.
• In allen vorgenannten Beispielen werden die nitrierte Schicht oder die eine Nitrierung verhindernde Plattierung an lediglich einer Oberfläche bei den oberen bzw. unteren Oberflächen 8, 12 bzw. 9, 13 der über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereiche 6 und 10 entfernt und die nitrierte Schicht oder die eine Nitrierung verhindernde Plattierung der anderen Oberfläche gelassen. Es können jedoch beide Oberflächen der nitrierten Schicht oder der eine Nitrierung verhindernden Plattierung entfernt werden. In diesem Falle werden als Schleifscheiben die beiden in Fig. 2 und 5 gezeigten Schleifscheiben verwendet. Es kann eine in Fig. 7 gezeigte Schleifscheibe verwendet werden und es werden beide Oberflächen durch Umdrehen des Ölabstreifringes geschliffen. Wenn die obere Oberfläche und die untere Oberfläche des über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorstehenden Bereiches geschliffen werden, verursacht das Schleifverfahren zum gleichzeitigen Ausführen des Schleifens beider Oberflächen, daß eine durch Schleifen bedingte Beanspruchung verstärkt wird, so daß ein Abblättern oder Abspringen leicht auftreten kann. Es ist dementsprechend besser, daß die Oberflächen nacheinander geschliffen werden.
• Es versteht sich, daß die Begriffe obere Schiene und untere Schiene und obere Oberfläche und untere Oberfläche zum Zwecke einer Erleichterung der Bezugnahme auf diese Teile verwendet worden sind und daß der Ölabstreifring zumindest bei bevorzugten Ausführungsformen auch in anderen Ausrichtungen verwendet werden könnte.
• Somit ist zumindest bei bevorzugten Ausführungsformen ein kombinierter Ölabstreifring vorgesehen, bei welchem eine äußere Umfangs-Gleit- Oberfläche in der Breite Mein ist und eine erhöhte Verschleißfestigkeit aufweist und zur gleichen Zeit ein über den Umfang verlaufender, äußerer bzw. nach außen vorstehender oder vorspringender Bereich mit der äußeren Umfangs-Gleit-Oberfläche eine hohe Zähigkeit aufweist.

Claims (10)

1. Ein kombinierter Ölabstreifring, welcher aufweist: einen aus Stahl bestehenden Ölabstreifring (1) mit einem im wesentlichen I-förmigen Querschnitt, bestehend aus einer oberen Schiene (3) und einer unteren Schiene (4) und aus einem Steg (5), der die obere Schiene und die untere Schiene miteinander verbindet, sowie eine Expander-Feder (2), um den Ölabstreifring nach außen zu spannen, dadurch gekemizeichnet, daß jede der äußeren Umfängs-Gleit-Oberflächen (7, 11) von über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorspringenden Bereichen (6, 10) in der genannten oberen Schiene und der genannten unteren Schiene durch eine nitrierte Oberfläche mit einer Härte von Hv 900 oder mehr gebildet ist, daß zumindest eine der oberen und unteren Oberflächen (8, 9, 12, 13), die mit der äußeren Umfangs-Gleit-Oberfläche in jedem der genannten, über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorspringenden Bereiche verbunden sind, durch eine Oberfläche mit einer Härte von weniger als Hv 700 gebildet ist, und daß die Breite der genannten äußeren Umfängs- Gleit-Obeffläche Meiner als 0,25 mm ist.

2. Ein kombinierter Ölabstreifring gemäß Anspruch 1, bei welchem die eine der oberen und unteren Oberflächen (8, 9, 12, 13), welche mit der äußeren Umfangs-Gleit-Obeffläche (7, 11) in einem genannten, über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorspringenden Bereich (6, 10) verbunden sind, durch eine Oberfläche mit einer Härte von weniger als Hv 700 gebildet ist und die andere Oberfläche durch eine nitrierte Oberfläche mit einer Härte von Hv 900 oder mehr gebildet ist.

3. Ein kombinierter Ölabstreifring gemäß Anspruch 1, bei welchem sowohl die oberen als auch die unteren Oberflächen (8, 9, 12, 13), welche mit der äußeren Umfangs-Gleit-Oberfläche (7, 11) in einem genannten, über den Umfang verlaufenden, äußeren, vorspringenden Bereich (6, 10) verbunden sind, durch eine Oberfläche mit einer Härte von weniger als Hv 700 gebildet werden.

4. Ein kombinierter Ölabstreifring gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, bei welchem ein genannter, über den Umfäng verlaufender, äußerer, vorspringender Bereich (6, 10) durch ein trapezförmiges Profil gebildet ist, das durch eine äußere Umfangs-Gleit-Oberfläche (7, 11) und eine geneigte obere Oberfläche und eine geneigte untere Oberfläche (8, 9, 12, 13) begrenzt ist, welche Oberflächen jeweils mit der Gleit-Oberfläche in Verbindung stehen, und daß sich seine Breite in Richtung zu der äußeren Umfangs-Gleit-Oberfläche hin verringert.

5. Ein kombinierter Ölabstreifring gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die genannte Oberfläche (8, 9, 12, 13) mit einer Härte von weniger als Hv 700 eine Basismaterial-Oberfläche ist.

6. Ein kombinierter Ölabstreifring gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die genannte Oberfläche (8, 9, 12, 13) mit einer Härte von weniger als Hv 700 eine mit einer Phosphatschicht behandelte Oberfläche ist.

7. Ein kombinierter Ölabstreifring gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die genannte Oberfläche (8, 9, 12, 13) mit einer Härte von weniger als Hv 700 eine mit einer Ferrox-Schicht behandelte Oberfläche ist.

8. Ein kombinierter Ölabstreifring gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die genannte Oberfläche (8, 9, 12, 13) mit einer Härte von weniger als Hv 700 eine mit einem galvanischen Überzug zur Verhinderung einer Nitrierung versehene Oberfläche ist.

9. Ein kombinierter Ölabstreifring gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die genannte Oberfläche (8, 9, 12, 13) mit einer Härte von weniger als Hv 700 eine mit einem galvanischen Überzug zur Verhinderung einer Nitrierung versehene Oberfläche ist und daß der die Nitrierung verhindernde galvanische Uberzug ein galvanischer Metallüberzug ist, der aus einer Gruppe bestehend aus Kupfer, Zinn, Nickel, Chrom und Legierungen dieser Metalle ausgewählt ist.

10. Ein kombinierter Ölabstreifring gemäß einem der Ansprüche 1 bis 54, bei welchem die genannte Oberfläche (8, 9, 12, 13) mit einer Härte von weniger als Hv 700 eine Oberfläche mit einem galvanischen Uberzug zur Verhinderung einer Nitrierung ist und daß der die Nitrierung verhindernde galvanische Uberzug ein wenigstens doppelschichtiger Uberzug aus Metallen ist, die aus einer Gruppe bestehend aus Kupfer, Zinn, Nickel, Chrom und Legierungen dieser Metalle ausgewählt sind.