DE19808483C2 - Oil scraper piston ring - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ölabstreifkolbenring für Verbrennungskraftmaschinen mit über den Umfang verteilt angeordneten Schlitzen und mindestens einem an der Zylinderwand anliegenden Steg mit einer geschlossenen Umfangsfläche, wobei die Schlitze auf der Innenseite (Ringrücken) angeordnet sind und sich radial in den Bereich des Steges und axial durch den gesamten Kolbenringquerschnitt erstrecken, so daß Ölabflußöffnungen gebildet sind.The invention relates to an oil scraper ring for internal combustion engines slots distributed over the circumference and at least one on the Cylinder wall adjacent web with a closed peripheral surface, the Slits are arranged on the inside (ring back) and extend radially into the area of the web and axially through the entire piston ring cross section, so that Oil drain openings are formed.

Zur Rückführung überschüssigen Öles in den Kurbelwellenraum werden Ölringe eingesetzt, die als Lauffläche schmale Stege aufweisen.Oil rings are used to return excess oil to the crankshaft chamber used, which have narrow webs as a tread.

Aufgrund der schmalen Stege wird eine hohe Flächenpressung erzeugt, die in Verbindung mit zwei axial hintereinandergeschalteten Stegen eine gute abstreifende Wirkung erzielt. Eine weitere Steigerung der Flächenpressung kann durch eine im Ringrücken eingelegte Expanderfeder erzeugt werden.Due to the narrow webs, a high surface pressure is generated, which in Connection with two axially connected webs a good scraping Effect. A further increase in surface pressure can be Expander spring inserted ring back are generated.

Der Abfluß des Öles erfolgt über Ölabflußöffnungen, die sich radial durch den Ringquerschnitt erstrecken.The drainage of the oil takes place via oil drainage openings which run radially through the Extend ring cross section.

Durch diese am Umfang verteilten Öffnungen wechseln Zonen mit geringer Steifheit mit Zonen hoher Steifheit. Der an der Zylinderwand gleitende Steg kann sich infolgedessen nicht gleichmäßig über den gesamten Umfang an die Zylinderwand anlegen. Damit der Ölabstreifkolbenring eine gute Ölabstreifwirkung erzielen kann, ist nötig, daß der Ring sowohl ein gutes Formfüllvermögen als auch eine ausreichende Flächenpressung aufbringt.Through these openings distributed around the circumference, zones with low stiffness alternate Zones of high rigidity. As a result, the web sliding on the cylinder wall can become loose do not lay against the cylinder wall evenly over the entire circumference. So that Oil wiper piston ring can achieve a good oil wiping effect, it is necessary that the ring both good mold filling capacity and sufficient surface pressure applies.

Das Formfüllvermögen des Ringes wird durch seine Flexibilität beeinflußt, jedoch wird durch eine Verringerung der Querschnittsfläche die Festigkeit des Ringes negativ beeinflußt. Diese beiden konträr zueinander stehenden Maßnahmen führen zu einem Ölabstreifkolbenring mit definierten Abmessungen im Hinblick auf den Querschnitt und die Größe des Ölabstreifkolbenringes. The shape filling capacity of the ring is influenced by its flexibility, however by reducing the cross-sectional area the strength of the ring negative influenced. These two opposing measures lead to one Oil scraper piston ring with defined dimensions in terms of cross section and the size of the oil scraper ring.  

Aus der DE 24 43 299 A1 ist ein auf das Formfüllvermögen verbesserter Ölabstreifkolbenring zu entnehmen. Bei diesem Ring wurde zwischen den Ölabflußöffnungen am Ringrücken Material abgetragen, wodurch diese Bereiche zwischen den Schlitzen partiell geschwächt werden und zwar so stark, daß das Flächenträgheitsmoment des Querschnittes an dieser Stelle etwa gleich demjenigen im Schlitzbereich ist. Auf diese Weise soll insgesamt eine gleichmäßigere Flächenpressung bzw. ein besseres Formfüllvermögen erzeugt werden.DE 24 43 299 A1 has improved the mold filling capacity Remove the oil scraper piston ring. This ring was between the Oil drain holes on the ring back material are removed, creating these areas are partially weakened between the slots and so strong that the Area moment of inertia of the cross section at this point is approximately equal to that in Slot area is. In this way, a more even surface pressure should be achieved or a better mold filling capacity are generated.

Der Nachteil dieser Konstruktion liegt darin, daß neben der Herstellung der Ölabflußlöcher zusätzliche Arbeitsschritte notwendig sind, die die Herstellungskosten des Ringes vergrößern.The disadvantage of this construction is that in addition to the manufacture of the Oil drainage holes additional operations are necessary, the manufacturing costs of the Enlarge ring.

Aus der US 2452503 ist ein aus einem Blechstreifen hergestellter gattungsgemäßer Kolbenring zu entnehmen. In den dünnen Metallblechstreifen werden zunächst die Ölabflußöffnungen eingebracht anschließen erfolgt die Formgebung des Kolbenringes. Obwohl der Ring eine geschlossenen Laufstegfläche aufweist, bildet sich im Motor keine lichtspaltdichte Anlage an der Zylinderwand aus, sondern eine Anlage gemäß eines Vielecks.From US 2452503 is a generic made of a sheet metal strip Remove the piston ring. In the thin sheet metal strips are the The oil ring is inserted and the piston ring is shaped. Although the ring has a closed catwalk surface, none is formed in the motor light-gap-proof system on the cylinder wall, but a system according to one Polygons.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Flexibilität eines gattungsgemäßen Kolbenringes derart zu verbessern, daß eine gleichmäßige, lichtspaltdichte Anlage an der Zylinderwand gewährleistet ist, wobei gleichzeitig die Herstellungskosten gesenkt werden.The invention is based, the flexibility of a generic task To improve the piston ring so that a uniform, light-gap-tight system on the Cylinder wall is guaranteed, while reducing manufacturing costs become.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dokumentiert.This object is achieved by the characterizing features of Claim 1 solved. Advantageous embodiments of the invention are in the Sub-claims documented.

Durch die Anordnung der erfindungsgemäßen Schlitze auf der Ringrückenseite wird in nur einem Herstellungsschritt die Flexibilität des Ringes erhöht und gleichzeitig die Ölabflußlöcher geschaffen. Aufgrund der großen radialen Tiefe der Schlitze ist bei axial niedrigen Ringen die Festigkeit des Ringes gefährdet, da der Ring nur noch über die schmalen Stege gehalten wird. Um während des Transportes oder Einbaus eine ausreichende Festigkeit zu gewährleisten, ist am Aussenumfang eine auf Zug beanspruchte Feder angeordnet.Due to the arrangement of the slots according to the invention on the ring back side in only one manufacturing step increases the flexibility of the ring and at the same time the  Oil drainage holes created. Due to the large radial depth of the slots is axial low rings endangers the strength of the ring, since the ring is only over the narrow webs is held. To a during transport or installation Ensuring sufficient strength is a pull on the outer circumference stressed spring arranged.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.The invention is shown in the drawing using exemplary embodiments and is explained in more detail below.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Ölabstreifkolbenring in perspektivischer Ansicht, Fig. 1 shows a piston oil control ring according to the invention in perspective view;

Fig. 2 alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ölabstreifkolbenringes gemäß Fig. 1 und Fig. 2 alternative embodiment of the oil scraper ring according to the invention according to Fig. 1 and

Fig. 3 weitere Alternative gemäß Fig. 1 oder Fig. 2 Fig. 3 a further alternative, as shown in FIG. 1 or FIG. 2

Die Fig. 1 zeigt einen selbstspannenden Ölabstreifkolbenring 1 aus Grauguß mit zwei schmalen Stegen 2, 3, die während des Betriebes die Lauffläche des Kolbenringes bilden. Das von der Zylinderwand (nicht dargestellt) abgestreifte Öl wird bei bekannten Ölabstreifkolbenringen durch Ölabflußbohrungen radial durch den Ringquerschnitt geleitet. Der erfindungsgemäße Ölabstreifkolbenring 1 weist über den Umfang verteilt eine Vielzahl von Schlitzen 4 auf, die vom Ringrücken 5 sich radial bis zu den Stegen 2, 3 und axial durch den gesamten Kolbenringquerschnitt erstrecken. Durch die Schlitze 4 kann das von den Stegen 2, 3 abgestreifte Öl in den Kurbelwellenraum zurückgefördert werden, gleichzeitig wird der Ölabstreifkolbenring in Umfangsrichtung flexibler, so daß der Ölabstreifkolbenring 1 sich gleichmäßiger an die Zylinderwand anlegen kann. Fig. 1 shows a self-tightening oil scraper piston ring 1 made of gray cast iron with two narrow webs 2 , 3 , which form the running surface of the piston ring during operation. In known oil scraper piston rings, the oil stripped from the cylinder wall (not shown) is guided radially through the ring cross section through oil drain holes. The piston oil control ring 1 of the invention has distributed over the periphery a plurality of slots 4 which extend from the ring back 5 extending radially up to the webs 2, 3 and axially through the entire piston ring cross section. Through the slots 4 , the oil stripped from the webs 2 , 3 can be returned to the crankshaft space, at the same time the oil scraper ring becomes more flexible in the circumferential direction, so that the oil scraper ring 1 can lay down more evenly on the cylinder wall.

In der Fig. 2 ist ein alternativer Ölabstreifkolbenring dargestellt. Zur Steigerung der Flächenpressung ist im Ringrücken 5' eine Expanderfeder in Form einer Schlauchdruckfeder 6 eingelegt.In FIG. 2, an alternative piston oil control ring is shown. To increase the surface pressure, an expander spring in the form of a hose compression spring 6 is inserted in the ring back 5 '.

Da die Tangentialkraft dieses Ringes über die Schlauchdruckfeder erzeugt wird, kann der Endquerschnitt des Ringes kleiner als beim Ölabstreifkolbenring 1 gemäß Fig. 1 ausgelegt sein. Zur Festigkeitssteigerung kann eine Schlauchzugfeder 7 auf der Außenseite des Ringes angeordnet sein. Alternativ wäre es auch denkbar wie in der Fig. 3 dargestellt eine Zugfeder 8 in Form eines Ringes aus elastomerem Werkstoff einzusetzen. Die Zugfedern halten den Ölabstreifkolbenring 1 während der Montage zusammen.Since the tangential force of this ring is generated via the hose compression spring, the end cross section of the ring can be designed to be smaller than that of the oil scraper piston ring 1 according to FIG. 1. To increase strength, a hose tension spring 7 can be arranged on the outside of the ring. Alternatively, it would also be conceivable, as shown in FIG. 3, to use a tension spring 8 in the form of a ring made of elastomeric material. The tension springs hold the oil scraper piston ring 1 together during assembly.

Claims (8)

1. Ölabstreifkolbenring für Verbrennungskraftmaschinen mit über den Umfang verteilt angeordneten Schlitzen und mit mindestens einem an der Zylinderwand anliegenden Steg mit einer geschlossenen Umfangsfläche, wobei die Schlitze (4, 4', 4") auf der Innenseite (5, 5', 5") (Ringrücken) angeordnet sind und sich radial bis in den Bereich des Steges (2, 2', 2", 3, 3', 3") und axial durch den gesamten Kolbenringquerschnitt erstrecken, so daß Ölabflußöffnungen gebildet sind dadurch gekennzeichnet, daß der Ölabstreifkolbenring aus Grauguß besteht und die Schlitze (4, 4', 4") mittels eines Laserschneid- oder Räumverfahrens eingebracht sind.1. Oil scraper piston ring for internal combustion engines with slots distributed over the circumference and with at least one web lying against the cylinder wall with a closed peripheral surface, the slots ( 4 , 4 ', 4 ") on the inside ( 5 , 5 ', 5 ") (Ring back) are arranged and extend radially into the area of the web ( 2 , 2 ', 2 ", 3 , 3 ', 3 ") and axially through the entire piston ring cross-section, so that oil drain openings are formed, characterized in that the oil scraper piston ring consists of gray cast iron and the slots ( 4 , 4 ', 4 ") are made by means of a laser cutting or broaching process. 2. Ölabstreifkolbenring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (4, 4', 4") parallel zueinander verlaufen.2. Oil scraper piston ring according to claim 1, characterized in that the slots ( 4 , 4 ', 4 ") run parallel to each other. 3. Ölabstreifkolbenring nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (4, 4', 4") senkrecht zur Umfangsrichtung verlaufen.3. Oil scraper piston ring according to claim 1 and 2, characterized in that the slots ( 4 , 4 ', 4 ") are perpendicular to the circumferential direction. 4. Ölabstreifkolbenring nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (4, 4', 4") unter einem Winkel zwischen 10° und 40° geneigt zur Umfangsrichtung verlaufen.4. Oil scraper piston ring according to claim 1 and 2, characterized in that the slots ( 4 , 4 ', 4 ") are inclined at an angle between 10 ° and 40 ° to the circumferential direction. 5. Ölabstreifkolbenring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzbreite im Bereich von 0,1 bis 0,8 mm liegt.5. Oil scraper piston ring according to one of claims 1 to 4, characterized in that the slot width is in the range of 0.1 to 0.8 mm. 6. Ölabstreifkolbenring nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Ringrücken (5, 5', 5") des Ölabstreifkolbenringes eine Nut zur Aufnahme einer Schlauchdruckfeder (6) angeordnet ist.6. Oil scraper piston ring according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the ring back ( 5 , 5 ', 5 ") of the oil scraper piston ring a groove for receiving a hose compression spring ( 6 ) is arranged. 7. Ölabstreifkolbenring nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite des Ölabstreifkolbenringes eine radial nach innen spannende Zugfeder (8) angeordnet ist. 7. oil scraper piston ring according to one of claims 1 to 6, characterized in that on the outside of the oil scraper piston ring a radially inwardly tension spring ( 8 ) is arranged. 8. Ölabstreifkolbenring nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfeder eine Schlauchzugfeder (7) ist.8. Oil scraper piston ring according to one of claims 1 to 7, characterized in that the tension spring is a hose tension spring ( 7 ).