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Patent Searching and Data


Title:
OIL-SCRAPER PISTON RING AND A METHOD FOR PRODUCING AN OIL-SCRAPER PISTON RING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/053727
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an oil-scraper piston ring (1) comprising at least one conical bearing ridge (2, 3) that is provided with a wear-resistant coating (5). Said ring is characterised in that a radial elevation (6) of a predeterminable radial height (6) and width (h5'), which is provided with a wear-resistant coating, is located in the area (4) of the conical ring plane of the bearing ridge.

Inventors:
PREYER KARLFRIED (DE)
Application Number:
PCT/EP2000/013398
Publication Date:
July 26, 2001
Filing Date:
December 19, 2000
Export Citation:
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Assignee:
FEDERAL MOGUL BURSCHEID GMBH (DE)
PREYER KARLFRIED (DE)
International Classes:
F02F5/00; F16J9/20; F16J9/26; (IPC1-7): F16J9/20
Foreign References:
EP0924319A21999-06-23
US5901963A1999-05-11
DE4236641A11993-12-09
DE4236641A11993-12-09
Attorney, Agent or Firm:
FEDERAL-MOGUL HOLDING DEUTSCHLAND GMBH (Manfred Zellerhoff Office Burscheid - Patente Bürgermeister-Schmidt-Strasse 17 Burscheid, DE)
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Claims:
Patententansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Ölabstreifkolbenringes (1), der mindestens einen mit einem verschleißfesten Überzug (5) versehenen Laufsteg (2,3) beinhaltet, indem vor dem Aufbringen des verschleißfesten Überzuges (5) laufstegseitig ein Profil erzeugt wird, das im konischen Bereich (4) eine aus dieser Ebene radial hervorstehende Erhebung (6) aufweist, daß zumindest dieses Profil mit dem verschleißfesten Überzug (5) versehen wird, und daß zur Einstellung eines über den Ringumfang im wesentlichen gleichmäßigen Laufflächenprofiles zumindest im Bereich der Erhebung (6) ein vorgebbarer Materialabtrag des Überzuges (5) vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil dergestalt erzeugt wird, daß die radiale Erhebung (6) mit zylindrischem Außenumfang (6') ausgebildet ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Bereich des Laufsteges (2,3) verchromt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufbringen des verschleißfesten Überzuges (5) durch Rundläppen des Laufsteges (2,3) der Materialabtrag herbeigeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des geforderten Laufstegprofiles die äußere Umfangsfläche des Ölabstreifkolbenringes (1) zumindest partiell profilgeschliffen wird.
6. Ölabstreifkolbenring mit mindestens einem mit einem verschleißfesten Überzug (5) versehenen konischen Laufsteg (2,3), dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der konischen Ringebene des Laufsteges (2,3) eine mit dem verschleißfesten Überzug (5) versehene radiale Erhebung (6) vorgebbarer radialer Höhe (t) und Breite (h5') vorgesehen ist.
7. Ölabstreifkolbenring nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebung (6) mit zylindrischem Außenumfang (6') vorgesehen ist.
8. Ölabstreifkolbenring nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der verschleißfeste Überzug (5) aus Chrom besteht.
9. Ölabstreifkolbenring nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der verschleißfeste Überzug (5) im Bereich der Erhebung (6) zur Einstellung einer definierten zylindrischen Lauffläche (7) angeläppt ist.
Description:
Olabstreifkolbenring sowie Verfahren zur Herstellung eines Olabstreifkolbenringes Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Olabstreifkolbenringes.

Es ist allgemein bekannt, unbeschichtete Olabstreifkolbenringe mit konischen Laufstegen auszubilden. Problematisch bei Beschichtungen dieser konischen Laufflächen war bisher, daß die Anläppung über den gesamten Ringumfang nicht gleichmäßig und auf beiden Laufstegen mit gleichen radialen Abmessungen oder definiert nur im oberen Bereich vorgesehen werden konnte, damit auch eine Reduzierung des Ölverbrauchs im Einlaufverhalten gegeben ist.

Der DE-A 42 36 641 ist ein Olabstreifkolbenring für Verbrennungsmotoren zu entnehmen, der mit einem Federring zusammenwirkt, durch welchen seine beiden Laufstege an die korrespondierende Zylinderwand angedrückt werden. Die Laufstege sind hierbei konisch ausgebildet und mit einer verschleißfähigen Chromschicht überzogen. Nachteilig ist hier festzustellen, daß bei Anordnung von zwei Laufstegen und Überziehen derselben mit einer Verschleißschutzschicht es sich bei der anschließenden Läppung nicht vermeiden läßt, daß im Bereich der Laufstege unterschiedliche Laufflächen bezüglich Höhe und radialer Ausdehnung gebildet werden und sich somit ein unterschiedliches Laufverhalten des Olabstreifkolbenringes im Betriebszustand einstellen wird. Daraus resultieren neben einem unterschiedlichen Verschleißverhalten der beiden Laufstege bzw. der zugehörigen Laufflächen auch ein nicht optimaler Ölverbrauch, insbesondere im Einlaufverhalten des Ölabstreifkolbenringes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Olabstreifkolbenringes zu konzipieren, durch welches sichergestellt wird, daß der bzw. die Laufstege so vorgesehen ist bzw. sind, daß beide Laufstege mit im wesentlichen gleichen Laufflächenhöhen und radialen Erstreckungen gegenüber der korrespondierenden Zylinderwand vorgesehen sind. Des weiteren soll ein Ölabstreifkolbenring bereitgestellt werden, der insbesondere im Einlaufzustand einen minimierten Ölverbrauch der jeweiligen Brennkraftmaschine mit sich bringt und gleichzeitig eine lange Standzeit beinhaltet.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Ölabstreifkolbenringes, der mindestens einen mit einem verschleißfesten Überzug versehenen Laufsteg beinhaltet, indem vor dem Aufbringen des verschleißfesten Überzuges laufstegseitig ein Profil erzeugt wird, das im konischen Bereich eine aus dieser Ebene radial hervorstehende Erhebung aufweist, daß zumindest dieses Profil mit dem verschleißfesten Überzug versehen wird, und daß zur Einstellung eines über den Ringumfang im wesentlichen gleichmäßigen Laufüächenprofiles, zumindest im Bereich der Erhebung, ein vorgebbarer Materialabtrag des Überzuges vorgenommen wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den zugehörigen Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Aufgabe wird darüber hinaus gelöst durch einen Ölabstreifkolbenring mit mindestens einem mit einem verschleißfesten Überzug versehenen konischen Laufsteg, der dadurch gekennzeichnet ist, daß im Bereich der konischen Ringebene des Laufsteges eine mit dem verschleißfesten Überzug versehene radiale Erhebung vorgebbarer Höhe vorgesehen ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Olabstreifkolbenringes sind den zugehörigen Unteransprüchen zu entnehmen.

Vor der Aufbringung der Verschleißschutzschicht, insbesondere der Chromschicht wird somit ein derartiges Profil im Laufflächenbereich gebildet, daß aus der konischen Ebene eine umlaufende, vorzugsweise zylindrisch ausgebildete Erhebung, vorgegebener Höhe gegeben ist. Im Anschluß an das Aufbringen der Verschleißschutzschicht, insbesondere der Chromschicht, wird vorzugsweise durch Rundläppen der Laufstege ein Teil der Erhebung wieder abgearbeitet, wobei dies ausschließlich die Verschleißschutzschicht betrifR. Der fertige Ring hat, insbesondere nach dem Fertigungsvorgang des Profilschleifens der Laufstegflanken, eine definierte zylindrische Restfläche mit radialer Erhöhung.

Durch das erfindungsgemäße Herstellverfahren wird ein Ölabstreifkolbenring konzipiert, der über den Umfang gesehen, eine gleichmaßig hohe Lauffläche im Bereich des bzw. der Laufstege beinhaltet, und bei welchem-bei Verwendung von Olabstreiflcolbenringen mit zwei oder mehreren Laufstegen-selbige mit gleicher radialer Erstreckung ausgebildet sind und demzufolge die Laufflächen aller Laufstege mit im wesentlichen gleicher Kraft an die korrespondierende Zylinderwand angedrückt werden. Diese Maßnahme führt zu einem insbesondere in der Einlaufphase, reduzierten Ölverbrauch der jeweiligen Brennkraftmaschine.

Gegenüber dem bekannten Stand der Technik wird somit ein funktionsfähiger Ölabstreifkolbenring erzeugt, der neben einem optimierten Einlaufverhalten auch eine lange Standzeit mit sich bringt. Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen : Figur 1 schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Ölabstreifkolbenringes Figuren 2 bis 4 unterschiedliche Fertigungsschritte des erfindungsgemäßen Ölabstreifkolbenringes gemäß Figur 1.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Ölabstreifkolbenringes 1, der mit zwei Laufstegen 2,3 versehen ist. Die äußere Umfangsfläche 4 des nicht mit einer Verschleißschutzschicht versehenen Ölabstreifkolbenringes 1 ist konisch ausgebildet. Vor dem Aufbringen der in diesem Beispiel aus Chrom gebildeten Verschleißschutzschicht 5 werden die Laufstege 2,3 des Ölabstreifkolbenringes mit radial nach außen sich erstreckenden umlaufenden Erhebungen 6 versehen, so daß auch die Chromschicht 5 im Anschluß an den Beschichtungsvorgang in diesem Bereich 6 vorgesehen ist. Die Erhebungen 6 sind hierbei zylindrisch ausgebildet, was auch die Verschleißschutzschicht 5 in diesem Bereich betrifR. Durch einen mechanischen Bearbeitungsvorgang werden in Umfangsrichtung gleichmäßig hohe Laufflächen 7 im Bereich dieser radialen Erhebungen 6 gebildet.

Die Figuren 2 bis 4 zeigen unterschiedliche Fertigungszustände des erfindungsgemäßen Ölabstreifkolbenringes 1 gemäß Figur 1, wobei lediglich der Laufsteg 2 daegestellt ist.

Zunächst wird im Bereich des zukünftigen Laufsteges 2 eine konische Fläche 4 mit vorgegebener Neigung a erzeugt. Aus dieser konischen Ebene heraus erstreckt sich radial nach außen eine Erhebung 6 mit vorgebbarer radialer Höhe t, deren Außenumfangsfläche 6'zylindrisch ausgebildet ist. Die nicht weiter erkennbaren Ölkanäle sind im zylindrisch verlaufenden Bereich 8 des Ölabstreifkolbenringes 1 vorgesehen. Die Konturgebung gemäß Figur 2 soll in diesem Beispiel durch mechanische Formgebung herbeigeführt werden.

Figur 3 zeigt den Zustand nach Aufbringung der Verschleißschutzschicht 5, die sich im wesentlichen über den gesamten zukünftigen Laufsteg 2 erstreckt und auch die Erhebung 6 überdeckt. Die spätere Kontur des Laufsteges 2 sowie des zylindrischen Bereiches 8 ist gestrichelt angedeutet. Nach Aufbringen der in diesem Beispiel aus Chrom bestehenden Verschleißschutzschicht 5 wird durch Rundläppen des bzw. der Laufstege ein Teil der Verschleißschutzschicht 5 abgearbeitet.

Figur 4 zeigt die Kontur des fertigen Ölabstreifkolbenringes 1 mit dem Profil des Laufsteges 2, des konischen Bereiches 4 sowie der radial nach außen weisenden Erhebung 6 in Verbindung mit der Verschleißschutzschicht 5. Der fertige Ölabstreifkolbenring 1 hat nach dem Profilschleifen der Laufstegflanken 9,10 eine definierte zylindrische Restflache h5 im Bereich der radialen Erhebung 6. Die gesamte Laufsteghöhe ist hierbei mit h5 bezeichnet.