DE2221860C2 - Zweiteiliger ölabstreifring - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen zweiteiligen ölabstreifring der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art.

Derartige zweiteilige ölabstreifringe, die beispielsweise aus der US-PS 34 42 519 bekannt sind, müssen mehrere, teilweise im Widerspruch zueinander stehende Bedingungen erfüllen. Eine erste Bedingung besteht darin, daß die Federkräfte, mit denen der Schlitzring und die in Segmente unterteilte Ringschiene an die Zylinderwand angedrückt werden, möglichst gleich sein sollen. Diese Federkräfte werden auf sehr unterschiedliche Weise erzeugt: Beim Schlitzring entstehen sie einerseits durch die Eigenelastizität des zusammengebogenen Ringes, andererseits durch die radial nach außen wirkende Federkraft der am Innenumfang des Schlitzrings angreifenden und auf Biegung beanspruchten Federfinger. Bei der in Segmente unterteilten Ringschiene sind diese Federkräfte in erster Linie durch den Widerstand bedingt, den die die Segmente zusammenhaltenden Teile einer gegenseitigen Verdrehung der Segmente in ihrer Ebene entgegensetzen. Hierfür sind vor allem die Stege maßgeblich, weiche jeweils zwei zu verschiedenen Segmenten gehörende Federfinger miteinander verbinden und beim Krümmen der Ringschiene auf Biegung beansprucht werden.

Eine zweite wesentliche Bedingung für die Brauchbarkeit eines zweiteiligen ölabstreifrings der angegebenen Art ist die Aufrechterhaltung eines einwandfreien Flächenkontaktes zwischen der Zylinderwand und der Umfangsfläche des Schlitzrings bzw. der Ringschiene. Auch diese Bedingung ist für den Schutzring wesentlich leichter zu erfüllen als für die in Segmente unterteilte Ringschiene. Beim Biegen des Schlitzrings nimmt seine Umfangsfläche eine gleichmäßige Krümmung an, so daß sie sich an die Zylinderwand anschmiegt Wenn sich dagegen die Segmente der Ringschiene gegeneinander verdrehen können, nimmt der Umfang der Ringschiene einen unregelmäßigen Verlauf an, so daß der Flächenkontakt stellenweise verlorengeht

Eine dritte Bedingung besteht schließlich darin, daß Schlitzring und Ringschiene unter dem Einfluß der Federkräfte und der bei der Hin- und Herbewegung im

is Betrieb entstehenden axial gerichteten Reibungskräfte an der Zylinderwand keine Verwerfung in axialer Richtung, also aus ihrer Ebene heraus, erleiden sollen. Auch diese Bedingung ist offensichtlich für den zusammenhängenden Schlitzring leichter zu erfüllen als für die Ringschiene, da sich sowohl die einzelnen Segmente in sich als auch Segmente gegeneinander verhältnismäßig leicht verwerfen können.

Bei dem aus der US-PS 34 42 519 bekannten zweiteiligen Ölabstreifring befinden sich diejenigen Stege, welche jeweils zwei mit verschiedenen Segmenten verbundene nebeneinanderliegende Federfinger miteinander verbinden, an dem etwa axia! umgebogenen, am Innenrand des Schlitzringes anliegenden Ende der Federfinger, und sie sind in ihrer Längsrichtung abgewinkelt. Die anderen Stege, die jeweils zwei zum gleichen Segment gehörende Federfinger miteinander verbinden, sind an den die beiden Schenkel verbindenden, etwa axial verlaufenden Stegabschnitten der Federfinger angebracht und mit seitlichen Ansätzen versehen, die als zusätzliche Stütze für den Schlitzring und die Segmente der Ringschiene dienen. Mit dieser Ausbildung können die zuvor angegebenen Bedingungen nicht optimal erfüllt werden. Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber die

Schaffung eines zweiteiligen ölabstreifringes der angegebenen Art, bei dem die Federkonstanten des Schlitzringes und der in Segmente unterteilten Ringschiene gut aneinander angeglichen sind, ein einwandfreier Flächenkontakt sowohl des Schlitzringes als auch der Ringschiene mit der Zylinderwand gewährleistet ist und Verwerfungen der Segmente der Ringschiene auf ein sehr geringes Ausmaß reduziert sind.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebe nen Maßnahmen gelöst.

Bei dem zweiteiligen ölabstreifring nach der Erfindung liegen diejenigen Stege des Expander-Distanz-Rings, welche jeweils die zu zwei verschiedenen Segmenten gehörenden Federfinger miteinander ver-

SS binden und somit hauptsächlich die Federkonstante der Ringschiene bestimmen, in einer etwa radialen Ebene, so daß sie beim Krümmen der Ringschiene, ebenso wie die Segmente selbst, auf Biegung in ihrer Ebene beansprucht werden. Dadurch werden einerseits die Federkräfte gleichmäßiger um den Umfang der Ringschiene verteilt, und andererseits ist die Federwirkung verhältnismäßig steif und unmittelbar von der radialen Breite der Stege abhängig. Die anderen Stege, welche jeweils die zum gleichen Segment gehörenden Federfinger miteinander verbinden, liegen ebenfalls in einer radialen Ebene und werden somit ebenfalls in dieser Ebene auf Biegung beansprucht. Sie wirken daher radialen Verschiebungen der mit den Segmenten

verbundenen Enden der Federfinger entgegen, wodurch Verdrehungen der Segmente in ihrer Ebene, die den Flächenkontakt mit der Zylinderwand beeinträchtigen würden, verhindert werden. Außerdem verringern diese Stege axiale Relativbewegungen und ein Verwinden der beiden mit dem Segment verbundene.-! Schenkel der Federringe, wodurch Verwerfungen der Segmente entgegengewirkt wird. Durch die angegebene Bemessung der radialen Breiten der Stege können schließlich die Federkonstanten des Schlitzrings und die Ringschiene weitgehend aneinander angeglichen werden.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des zweiteiligen ölabstreifrings werden somit die gestellten Bedingungen sehr gut erfüllt

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt Darin zeigt

F i g. 1 eine Schnittansicht eines in die Ringnut eines Kolbens eingelegten zweiteiligen Ölabstreifringes nach der Erfindung und

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des einen Teils des zweiteiligen ölabstreifringes von Fig.l.

In Fig.l ist ein zweiteiliger ölabstreifring 10 dargestellt, der in der Ringnut U eines Kolbens 12 angeordnet ist. Der Kolben 12 befindet sich seinerseits in der Bohrung eines Zylinders 13.

Der ölabstreifring 10 besteht aus zwei getrennten Teilen 16 und 18, von denen das Teil 16 ein flacher Schlitzring ist, dessen Außenumfang 17 federnd an der Wand des Zylinders 13 anliegt. Das zweite Teil f3 besteht aus einer in Segmente unterteilten Ringschiene 19, die einstückig mit einem Expander-Distanz-Ring 20 ausgebildet ist. Der Expander- Distanz-Ring 20, der am besten in Fig.2 zu erkennen ist, besteht aus einer Anzahl von in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Federfingern 22. Die Federfinger haben einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit im axialen Abstand voneinander angeordneten Schenkeln 23 und 24, die durch einen äußeren Stegabschnitt 25 miteinander verbunden sind. Die unteren Schenkel 23 sind über einen haarnadelförmig umgebogenen Abschnitt 26 einstückig mit den Segmenten der Ringschiene 19 verbunden. Die Endabschnitte 27 der oberen Schenkel 24 sind axial nach außen umgebogen und laufen in einem freien Ende 30 aus. Jeder nach außen umgebogene Endabschnitt 27 bildet ein Widerlager 31. das am inneren Umfang 32 des Schlitzringes 16 anliegt.

In F i g. 2 sind zwei nebeneinanderliegende Segmente 41, 42 der Ringschiene 19 dargestellt An jedem Segment sind zwei Federringe 22 angeformt Jeweils zwei nebeneinanderliegende, zu verschiedenen Segmenten gehörende Federfinger 22 sind durch einen einstückig mit den oberen radialen Schenkeln 24 ausgebildeten, in der Umfangsrichtung verlaufenden Sieg 45 miteinander verbunden. Die Stege 45 ergeben somit den Zusammenhalt aller Segmente der Ringschiene 19 in Form eines einstückigen Gebildes. Wenn dieses einstückige Gebilde zunächst in gestreckter Form hergestellt und dann zu einem Ring gebogen wird, entsteht eine in der Umfangsrichtung wirkende Expansionskraft durch die Federungseigenschaften der Stege 45 und der Segmente 41 und 42. Wenn der Ring in dieser Form in die Kolbenringnut 11 eingelegt ist, wird er durch diese Expansionskraft in der bei Kolbenringen üblichen Weise radial nach außen gegen die Wand des Zylinders 13 gedrückt Diese Federkraft sucht jedoch die Segmente 41 und 42 in der Umfangsrichtung zu verbiegen. Eine solche Verbiegung würde die Kontaktfläche zwischen der äußeren Umfangsfläche 47 der Segmente und der Wand des Zylinders 13 beeinträchtigen. Wegen der unsymmetrischen Ausbildung des ölabstreifringes 10 mit einem oberen, nicht in Segmente unterteilten Schlitzring 16 und einer unteren, in Segmente unterteilten Ringschiene 19 besteht ferner das Problem, daß die Federkräfte, mit denen diese Ringe nach außen gegen die Wand des Zylinders 13 gedrückt werden, voneinander verschieden sind.

Um diese Erscheinungen zu vermeiden, sind folgende Maßnahmen getroffen: Die unteren Schenkel 23 der beiden jeweils mit dem gleichen Segment verbundenen Federfinger 22 sind durch einen in der Umfangsrichtung verlaufenden Steg 46 miteinander verbunden. Diese Stege 46 vermindern die Verbiegung der Segmente und bilden ein zusätzliches Federsystem zur Ausdehnung des Schlitzringes 16 und der in Segmente unterteilten Ringschiene 19. Die in Umfangsrichtung wirkende Expansionskraft wird sowohl durch die Stege 45 als auch durch die Stege 46 erzeugt. Zum Ausgleich des unsymmetrischen Aufbaus haben ferner die Stege 46 in radialer Richtung eine geringere Breite als die Stege 45. Auf diese Weise werden gleiche Federkonstanten für den Schlitzring 16 und für die in Segmente unterteilte Ringschiene 19 vorgesehen, und die Verbiegung der Segmente der Ringschiene 19 ist minimal.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Zweiteiliger ölabstreifring mit einem Schlitzring und mit einer in Segmente unterteilten Ringschiene, die einstückig mit einem Expander-Distanz-Ring ausgebildet ist, der Federfinger aufweist, die derart zu einem zum inneren Umfang des Ringes hin offenen U-Profil gebogen sind, daß jeder Federfinger zwei im axialen Abstand voneinander liegende, etwa radial verlaufende Schenkel hat, von denen der der Ringschiene benachbarte Schenkel über einen haarnadelförmig umgebogenen Abschnitt mit einem Segment verbunden ist und der andere Schenkel am freien Ende einen als Widerlager für den Innenrand des Schlitzringes dienenden, etwa axial umgebogenen Abschnitt hat, wobei mit jedem Segment zwei Federfinge^r verbunden sind, die außerdem durch einen im Abstand vom Segment liegenden, einstükkig mit den Federfingern ausgebildeten Steg miteinander verbunden sind, und jeweils zwei mit verschiedenen Segmenten verbundene nebeneinanderliegende Federfinger durch einen einstückig damit ausgebildeten Steg miteinander verbunden sind, der an einer weiter von den Segmenten entfernten Stelle liegt als der die beiden Federfinger eines Segmentes verbindende Steg, dadurch gekennzeichnet, daß die die Federfinger (22) des gleichen Segmentes (z. B. 41) verbindenden Stege (46) zwischen den dem Segment benachbarten Schenkeln (23) angeordnet sind, und daß die zwei Federfinger (22) verschiedener Segmente (41, 42) verbindenden Stege (45) zwischen den von den Segmenten entfernt liegenden Schenkeln (24) angeordnet und radial breiter sind als die Stege (46) zwischen den zum gleichen Segment gehörenden Federfingern (22).