DE2557721B1

DE2557721B1 - Axial und radial spannender spreizfederring fuer oelabstreif-kolbenringe

Info

Publication number: DE2557721B1
Application number: DE19752557721
Authority: DE
Inventors: Paul Joehren; Martin Dr-Ing Morsbach; Friedhelm Stecher
Original assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Current assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Priority date: 1975-12-20
Filing date: 1975-12-20
Publication date: 1977-01-13
Also published as: JPS5277957A; US4145060A; SE7614322L; ES225219U; ES225219Y; FR2335756A1; GB1545229A; SE409611B; IT1076924B

Description

45

Die Erfindung betrifft einen axial und radial spannenden Spreizfederring für Ölabstreif-Kolbenringe, bestehend aus einem durch Wellungen und/oder Einschnitte in Umfangsrichtung federnd gemachten, sich mit beiden Stoßenden gegeneinander abstützenden, profilierten Metallband, welches im Bereich einer Flanke axiale und radiale Tragflächen zur Aufnahme mindestens eines bandförmigen Abstreifringes aufweist.

Zum Abstreifen beziehungsweise Regulieren des Ölhaushaltes bei Brennkraftmaschinen sind Ölabstreif-Kolbenringe allgemein bekannt, die aus zwei axial dünnen Stahlbandringen sowie einer im wesentlichen zwischen den beiden Stahlbandringen angeordneten Spreizfeder zur axialen und radialen Anpressung der als Abstreifringe dienenden Stahlbandringe bestehen. Derartige dreiteilige Ringausführungen haben den Vorteil, daß die Abstreifringe ohne gegenseitige wesentliche Beeinflussung unter dem Druck der Spreizfeder den Unebenheiten der Zylinderwand folgen und somit den Ölhaushalt der Brennkraftmaschine leicht regulieren können.

Durch die US-PS 27 85 028 ist ein zweiteiliger ölabstreif-Kolbenring bekannt, der aus nur einem Abstreifring und einem sowohl axial als auch radial spannenden Spreizfederring besteht. Die Verwendung nur eines brennraumseitig neben dem Spreizfederring angeordneten Stahlbandringes zum Abstreifen des Öles von der Zylinderwand hat den Vorteil, daß das abgestreifte Öl durch die öffnungen in dem Spreizfederring und über Bohrungen im Kolben leicht in das Kolbeninnere und damit in den Kurbelwellenraum zurückgefördert werden kann. Nachteilig ist hierbei die auf den Querschnitt des Spreizfederringes bezogene ungleichmäßige Kraftverteilung infolge der axial und radial auf den Abstreifring einwirkenden Federkraft. Durch die unsymmetrische Ausbildung des Ölabstreifring-Systemes entsteht ein auf den Spreizfederring einwirkendes Drehmoment. In der Praxis hat sich gezeigt, daß die hieraus resultierende Verdrillung der Spreizfeder zu einem Verkanten innerhalb der Ringnut des Kolbens mit anschließendem Festsitzen des Ölabstreif-Kolbenringes führt.

Die US-PS 31 91 947 zeigt einen ebenfalls zweiteiligen Ölabstreif-Kolbenring, dessen kurbelwellenseitiger Schenkel des im Querschnitt etwa U-förmig profilierten Spreizfederringes mit seiner äußeren Mantelfläche an der Zylinderwand anliegt und als zusätzlicher ölabstreifer wirkt. Bei unzureichender Schmierung und geringerer Verschleißfestigkeit des aus Federwerkstoff bestehenden kurbelwellenseitigen Federschenkels gegenüber dem brennraumseitigen Stahlbandring kommt es zu funktionsminderndem Verschleiß an den Reibpartnern. Darüberhinaus kann es infolge unzureichender Ölspülung zu Ablagerungen von Verbrennungsrückständen kommen, die möglicherweise zum Funktionsausfall des Ölabstreifringes führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spreizfederring der eingangs genannten Art zu verbessern, mit dem Ziel, die Nachteile der bekannten Konstruktion zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß nahe der dem Abstreifring axial gegenüberliegenden Flanke des Spreizfederringes am Ringumfang verteilt mehrere radial nach außen hervortretende, im Einbauzustand an der Zylinderwand anliegende und durch Spülkanäle voneinander getrennte Vorsprünge vorgesehen sind.

Die als Stützstege wirkenden radialen Vorsprünge gleiten ohne Abstreifwirkung auf der Zylinderwand und nehmen das konstruktionsbedingte Drehmoment auf, so daß die Spreizfeder sich nicht mehr verdrillen kann. Andererseits sorgen die zwischen den radialen Vorsprüngen verbleibenden, zum Ölraum hin offenen und in Umfangsrichtung relativ breiten Kanäle in Verbindung mit den Ölabflußbohrungen im Kolben für eine ausreichende Durchspülung und Kühlung des Ringsystemes.

Vorzugsweise bestehen die radialen Vorsprünge eines Spreizfederringes aus einem profilierten Metallband mit radial nach innen hin offenen, etwa U-förmigem Querschnitt aus partiell herausgeprägten Erhebungen einzelner, durch axiale Einschnitte voneinander getrennter Metallbandbereiche. Die radialen Vorsprünge können in besonders einfacher Weise aus partiell ausgestanzten und radial herausgebogenen Lappen bestehen, die zwecks Verbesserung der Schmier- und Gleitverhältnisse in axialer Richtung abgebogen sein können.

Bei einem aus einem axial mäanderförmig gewellten Metallband bestehenden Spreizfederring ist es von

Vorteil, wenn die radialen Vorsprünge im Bereich der dem Abstreifring axial gegenüberliegenden, radial äußeren Wellenberge vorgesehen sind. Die Vorsprünge können somit beim Ausstanzen und Wellen des Metallbandes in einem Arbeitsgang mit angeformt werden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die Vorsprünge in sich radial federnd ausgebildet sein, so daß kleinere Unebenheiten der Zylinderwand ohne Auswirkung auf den eigentlichen Spreizfederringkörper eliminiert werden.

Zwecks Verminderung des vorzeitigen Verschleißes der Vorsprünge wird weiterhin vorgeschlagen, diese mit zur Zylinderwand hin abgerundeten Kuppen auszubilden, so daß die Vorsprünge leicht auf den Ölfilm an der Zylinderwand aufgleiten können. Hierzu ist auch denkbar, die Kuppen mit einer an sich bekannten verschleißfesten Beschichtung zu versehen.

Schließlich können die Vorsprünge axial in Richtung auf den Abstreifring abgebogen sein und als zusätzliche axiale Stützkörper für den Abstreifring nahe des an der Zylinderwand anliegenden Bereiches dienen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden wie folgt beschrieben. Es zeigen:

F i g. 1 a bis 4a Teilschnitte durch verschiedene Ölabstreif-Kolbenringe im eingebauten Zustand,

Fig. Ib bis 4b perspektivische Darstellungen der Ölabstreif-Kolbenringe nach den F i g. la bis 4a.

In den Fig. la bis 4a sind die Kolben mit 1, die Ringnuten zur Aufnahme des Ölabstreif-Kolbenringes mit 2, die Ölabflußbohrungen im Kolben 1 mit 3 und die Zylinderwandungen mit 4 bezeichnet. Der Ölabstreif-Kolbenring nach den Fig. la und Ib besteht aus einem etwa U-förmig profilierten Metallband 5, welches durch abwechselnd in entgegengesetzter axialer Richtung erfolgte, einander überlappende Einschnitte 6, 7 in Umfangsrichtung federnd gemacht ist und somit einen Spreizfederring zum gleichzeitigen radialen und axialen Spannen des Abstreifringes 8 bildet. Die Metallbandbereiche 9 zwischen den Einschnitten 6, 7 weisen radiale, an der Zylinderwand 4 zur Anlage kommende Vorsprünge 10 auf, die als in Umfangsrichtung verlaufende Sicken ausgebildet sind. Bei dem in den F i g. 2a und 2b dargestellten Ölabstreif-Kolbenring sind die radialen Vorsprünge als ausgestanzte und herausgebogene, federnde Lappen 10' ausgeführt, deren mit der Zylinderwand 4 in Berührung stehenden Kuppen abgerundet sind. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß der aus Gußeisen bestehende Abstreifring 8 nach den Fig. la und Ib durch einen Stahlbandring 11 entsprechend den F i g. 2a und 2b ersetzt ist.

Das Ausführungsbeispiel entsprechend den F i g. 3a und 3b zeigt einen Spreizfederring 12 mit radialen, mäanderförmig verlaufenden Wellungen. Im Bereich der radial außen liegenden Wellenberge sind brennraumseitig Haltelappen 13 angeformt, die mit ihren axialen Ansätzen 14 hinter einen Stahlbandring 15 greifen. Die Wellenberge weisen darüberhinaus auf der axial gegenüberliegenden Seite radial nach außen abgewinkelte Stege 17 auf, die unter Bildung von in Umfangsrichtung relativ breiten Zwischenräumen 18 sich an der Zylinderwand 4 abstützen.

In den Fig.4a und 4b ist ein durch die US-PS 26 56 230 an sich bekannter Spreizfederring 19 dargestellt, der zusammen mit einem Stahlbandring 20 einen Ölabstreif-Kolbenring bildet. Die erfindungsgemäßen radialen Vorsprünge 21 sind im Bereich der dem Abstreifring 20 axial gegenüberliegenden Wellenberge 22 vorgesehen und mit einer verschleißfesten Laufflächenschicht 23 bedeckt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

L Axial und radial spannender Spreizfederring für Ölabstreif-Kolbenringe, bestehend aus einem durch Wellungen und/oder Einschnitte in Umfangsrichtung federnd gemachten, sich mit beiden Stoßenden gegeneinander abstützenden, profilierten Metallband, welches im Bereich einer Flanke axiale und radiale Tragflächen zur Aufnahme mindestens eines bandförmigen Abstreifringes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß nahe der anderen Flanke am Ringumfang verteilt mehrere radial nach außen hervortretende, im Einbauzustand an der Zylinderwand (4) anliegende und durch größere Spülkanäle (7,18) voneinander getrennte Vorsprünge (10,18,21) vorgesehen sind.
2. Spreizfederring nach Anspruch 1 aus einem Metallband mit etwa U-förmigem Querschnittsprofil, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Vorsprünge (10) aus partiell herausgeprägten Erhebungen einzelner durch axiale Einschnitte (6,7) voneinander getrennter Metallbandbereiche (9) bestehen.
3. Spreizfederring nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Vorsprünge aus partiell ausgestanzten und herausgebogenen Lappen (10') bestehen.
4. Spreizfederring nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (10') in sich radial federnd ausgebildet sind.
5. Spreizfederring nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (10') zur Zylinderwand (4) hin abgerundete Kuppen aufweisen.
6. Spreizfederring nach Anspruch 1 aus einem axial mäanderförmig gewellten Metallband, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Vorsprünge (21) im Bereich der dem Abstreifring (20) axial gegenüberliegenden Wellenberge (22) vorgesehen sind.
7. Spreizfederring nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kuppen mit einer verschleißfesten Schicht (23) überzogen sind.