DE3643243C1 - Kolbenring - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kolbenring, insbesondere einen axial niedrig bauenden Ölabstreifring, bestehend aus einer Spreizfeder aus Bandmaterial und zwei Lamellenringen, die zum einen auf mehreren in Umfangsrichtung gesehen radial sich erstreckenden Zungen der Spreizfeder sich axial und zum anderen an aus den Zungen etwa axial abgebogenen Schenkeln sich radial abstützen, die wiederum mindestens radial nach innen gebogene Verlängerungen aufweisen, wobei die Zungen und Schenkel durch alternierende, gestanzte Einschnitte gebildet sind.

Es ist allgemein bekannt, Ölabstreifringe als mehrteilige Stahlringkonstruktion zu gestalten, wobei zur radialen Anpressung mindestens eines Lamellenringes eine Spreizfeder aus Bandmaterial vorgesehen ist, die so geschlitzt beziehungsweise mit Einschnitten versehen ist, daß ein äußerst flexibles Gebilde entsteht, welches dann zu einem Ring mit definierter Querschnittsform gebogen werden kann, um für den jeweiligen Motor eine tragbare Lösung darzustellen. Die Einschnitte werden üblicherweise von einer Bandoberfläche ausgehend in einer Richtung in das Bandmaterial eingestanzt. Die US-PS 36 33 260 offenbart einen mit dieser Fertigungstechnologie hergestellten Spreizfederring. Wird nun das Bandmaterial in seine endgültige Profilform gebogen, beispielsweise in eine Form, bei der ein Biegewinkel von nahezu 180 Grad gefordert wird, wie es die DE-PS 35 30 175 offenbart, so treten im Zugbereich des auf Biegung beanspruchten Bandmaterials Risse auf. Diese nehmen ihren Ausgang von der geschnittenen Kante her, wobei diese Rißentstehung durch einen Schneidgrat begünstigt wird. Der Stanzquerschnitt setzt sich in Stanzrichtung gesehen aus ca. ²/₃ glatter Schneidfläche und ¹/₃ Zugfläche beziehungsweise Bruchfläche zusammen, wobei dieses Verhältnis von einer Vielzahl von Einflußgrößen abhängig ist, unter anderem vom Spreizfeder­ werkstoff oder vom Verschleißzustand des Schneidwerkzeuges. Aus dem Handbuch der Fertigungstechnik, Band 213, "Umformen und Zerteilen", herausgegeben von G. Spur, ist es bekannt, daß beim Stanzen am Ende der Zugfläche ein Stanzgrat entsteht, welcher beim späteren Biegen des Metallbandes in Profilform Risse an diesen Stellen hervorruft, welche die Lebensdauer der Feder und damit auch die Lebensdauer des Motors negativ beeinflussen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kolbenring mit einer Spreizfeder der genannten Gattung hinsichtlich seiner Dauerfestigkeit zu verbessern, ohne Einschränkungen im Hinblick auf seine Betriebssicherheit oder Wirtschaftlichkeit machen zu müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lage des Stanzgrates der Einschnitte so gewählt ist, daß im profilgebogenen Zustand des Metallbandes der Stanzgrat auf Druck belastet und daß der Stanzgrat der Einschnitte mindestens im Bereich der im abgebogenen Zustand auf Zug belasteten Stellen durch Prägen nahezu entfernt ist.

Bei einer derartigen Spreizfeder treten nach dem Biegen in das vorgegebene Querschnittsprofil keine Risse mehr in den auf Zug beanspruchten Kantenbereichen der Einschnitte auf, so daß die Dauerfestigkeit der Spreizfeder wesentlich erhöht ist. Zur wirtschaftlichen Herstellung einer solchen Spreizfeder wurde gefunden, daß die die Schenkel bildenden Einschnitte immer in einer Richtung gestanzt werden und die die Zungen bildenden Einschnitte abwechselnd in entgegengesetzter Richtung gestanzt werden und anschließend der Stanzgrat entgegengesetzt zur jeweiligen Stanzrichtung geprägt wird.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben:

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ölabstreifringes.

Fig. 2 zeigt eine Ausschnittvergrößerung eines Federsegmentes gemäß Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine Teilabwicklung der Feder (Stanzbild) gemäß Fig. 1.

Fig. 4 zeigt die Lage der Stanzgrate.

Fig. 5 zeigt den Prägevorgang.

Fig. 6 zeigt die Einschnitte nach dem Prägen.

Die Fig. 1 zeigt ein dreiteiliges Kolbenring-System 1, bestehend aus einer Spreizfeder 2 aus Bandmaterial und zwei Lamellenringen 3, 3′. Die Lamellenringe 3, 3′ stützen sich zum einen auf mehreren in Umfangsrichtung gesehen radial sich erstreckenden Zungen 4 axial und zum anderen an aus den Zungen 4 axial abgebogenen Schenkeln 5, 5′ radial ab. Die Abbiegung der Schenkel 5, 5′ erfolgt alternierend in entgegengesetzter Richtung.

In Fig. 2 ist ein Federsegment gemäß Fig. 1 dargestellt. Durch die Einschnitte 6, 6′ werden die für die axiale Abstützung der Lamellenringe 3, 3′ notwendigen Zungen gebildet.

Das Stanzbild zur Herstellung der Feder 2 offenbart die Fig. 3. Abwechselnd erstrecken sich U-förmige Einschnitte 6, 6′, 7 in Richtung auf die jeweilige äußere Kante, wobei die Schenkel 5, 5′ durch die Einschnitte 7 gebildet werden. Erfindungsgemäß sind die Einschnitte 7 immer in einer Richtung gestanzt, beispielsweise von oben nach unten und die Einschnitte 6, 6′ abwechselnd in entgegengesetzter Richtung und zwar so, daß der Stanzgrat im Bereich 8 der Einschnitte 6, 6′ im gebogenen Zustand auf Druck belastet wird.

In der Fig. 4 ist die Lage der Stanzgrate im Bereich der Einschnitte 6′, 7 dargestellt. Diese Stanzgrate 9 werden mit Hilfe eines Prägestempels 10 (Fig. 5) entfernt. Nach dem Prägen sind die Einschnitte geglättet (Fig. 6) und können beim anschließenden Biegen nicht mehr einreißen. Durch die Vielzahl der Spreizfederkonstruktionen kann es auch erforderlich sein, daß eine Kombination aus "Prägen" und "entgegengesetzt Stanzen" notwendig ist. Liegt beispielsweise der Stanzgrat 9 der Einschnitte 6, 6′ immer auf der druckbelasteten Seite des Bandmaterials, so braucht dieser Bereich der Einschnitte nicht durch "Prägen" geglättet zu werden.

Claims (2)

1. Kolbenring, insbesondere axial niedrig bauender Ölabstreifring, bestehend aus einer Spreizfeder aus Bandmaterial und zwei Lamellenringen, die zum einen auf mehreren in Umfangsrichtung gesehen radial sich erstreckenden Zungen der Spreizfeder sich axial und zum anderen an aus den Zungen etwa axial abgebogenen Schenkeln sich radial abstützen, die wiederum mindestens radial nach innen abgebogene Verlängerungen aufweisen, wobei die Zungen und Schenkel durch alternierende, gestanzte Einschnitte gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Stanzgrates (9) der Einschnitte (6, 6′, 7) so gewählt ist, daß im profilgebogenen Zustand des Metallbandes der Stanzgrat auf Druck belastet und daß der Stanzgrat (9) der Einschnitte (6, 6′, 7) mindestens im Bereich der im gebogenen Zustand auf Zug belasteten Stellen durch Prägen nahezu entfernt ist.

2. Verfahren zur Herstellung eines Kolbenringes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schenkel (5, 5′) bildenden Einschnitte (7) immer in einer Richtung gestanzt werden, und die die Zungen (4) bildenden Einschnitte (6, 6′) abwechselnd in entgegengesetzter Richtung gestanzt werden und anschließend der Stanzgrat (9) entgegengesetzt zur jeweiligen Stanzrichtung geprägt wird.