Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kolbenrings mit einer axialen Höhe < 2 mm.

Zum allgemeinen Stand der Technik zählt es, beispielsweise galvanisch beschichtete, profil geschliffene Schlauchfederringe mit und ohne Profil bis zu einer Ringhöhe von 2 mm laufflächenseitig bearbeiten zu können. Dabei werden üblicherweise beide Stegflanken symmetrisch und inklusive der Außennut bearbeitet.

Die DE 100 02 282 C1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines

Ölabstreifkolbenrings sowie einen nach diesem Verfahren hergestellten

Ölabstreifkolbenring. Das Verfahren zur Herstellung des Ölabstreifkolbenrings, der mindestens einen mit einem verschleißfesten Überzug versehenen Laufsteg beinhaltet, wird ausgeführt, indem vor dem Aufbringen des verschleißfesten Überzugs laufstegseitig ein Profil erzeugt wird, das im konischen Bereich einer 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 Laufflächenprofils, zumindest im Bereich der radialen Erhebung, ein vorgebbarer Material abtrag des Überzugs vorgenommen wird und anschließend die Laufstegflanken profil geschliffen werden, so dass eine definierte zylindrische Restfläche im Bereich der radialen Erhebung erzeugt wird.

Diese Technik wird heute bei Kolbenringen, insbesondere Ölabstreifkolbenringen, bis zu einer Ringhöhe von 2 mm eingesetzt. Die ständig fortschreitende Entwicklung der Brennkraftmaschinen verlangt nun eine weitere Anpassung der Kolbenringhöhe in Bereiche bis zu 1,5 mm oder geringer. Nach heutigem Stand der Technik können derartige Ringe laufflächenseitig nicht mehr profilgeschliffen werden, weil die axial niedrigere Abmessung der Laufflächengestaltung über die verfügbare Technologie der Schleifscheibengestaltung nicht umgesetzt werden kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung der bisher erfolgreich eingesetzten Laufflächengestaltungen an Kolbenringen, auch für Kolbenringe mit Abmessung < 2 mm eine Lösung aufzuzeigen, die es nicht nur erlaubt, die Laufflächen so zu bearbeiten, dass eine scharfe Abstreifkante gegeben ist, sondern darüber hinaus auch wirtschaftlich ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Kolbenrings mit einer axialen Höhe < 2 mm, der eine mit mindestens einem Steg versehene radial äußere Lauffläche, eine radial innere Umfangsfläche sowie dazwischen verlaufende obere und untere Flankenflächen aufweist, indem der jeweilige Steg mit einer radial nach außen sich konisch verjüngenden Kontur versehen wird, danach die Lauffläche samt der Stegflanken des jeweiligen konischen Stegs mit mindestens einer verschleißfesten Schicht versehen und anschließend ausschließlich die, eine Abstreifkante bildende, Stegflanke des jeweiligen Stegs einem zumindest partiellen Material ab trag unterzogen wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den zugehörigen verfahrenstechnischen Unteransprüchen zu entnehmen.

Ebenfalls beansprucht wird ein Olabstreifkolbenring, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist.

Die nach dem erfindungs gemäßen Verfahren hergestellten Kolbenringe, insbesondere Ölabstreifkolbenringe, werden bevorzugt in Otto- und Dieselmotoren mit sehr hohem Formfüll vermögen und geringen Tangentialkräften eingesetzt.

Dadurch, dass nunmehr lediglich die dem Kurbelgehäuse zugewandte flankenseitige Verschleißschicht des jeweiligen Stegs partiell abgetragen wird, können die übrigen, nicht mit dem anderen Reibpartner in Wirkverbindung stehenden, Laufflächenbereiche des Kolbenrings unbearbeitet bleiben. Abweichend vom Stand der Technik gemäß DE 100 02 282 C1 findet somit keine symmetrische, vielmehr eine asymmetrische Bearbeitung des jeweiligen Laufstegs statt, wodurch die Zykluszeit beim Profilschleifen gegenüber dem Stand der Technik erheblich erhöht werden kann.

Von besonderem Vorteil ist, dass das Werkzeug, insbesondere eine Schleifscheibe, die jeweilige Stegflanke nur bis zu ca. 30 bis 90 % der Tiefe der jeweiligen Außennut bearbeiten muss, um eine scharfe Abstreifkante zu erzeugen.

Der Erfindungs gegenständ ist nicht nur auf Profile anwendbar, wie sie in der DE 100 02 282 Cl dargestellt sind. Vielmehr können auch Ölabstreifringe mit einer Bauhöhe < 2 mm, vorzugsweise≤ 1 ,5 mm, bearbeitet werden, die eine zylindrische Stegfläche ohne weitere Profile aufweisen. Auch hier kann eine scharfe Abstreifkante durch das erfindungsgemäße Verfahren erzeugt werden, indem an der dem Ölraum zugewandten Stegflanke ein partieller Materialabtrag herbeigeführt wird.

Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 Teilansicht eines, eine Gesamthöhe von 1,5 mm aufweisenden

Ölabstreifrings mit definiertem Laufflächenprofil;

Figur 2 Darstellung des Kolbenrings gemäß Figur 1 mit einer Beschichtung auf der

Lauffläche;

Figur 3 Darstellung eines Bearbeitungswerkzeugs zum Bearbeiten eines definierten

Flächenbereichs des Laufflächenstegs;

Figur 4 Teilansicht eines Ölabstreifrings mit zylindrischem Laufflächenprofil;

Figur 5 Darstellung eines Bearbeitungs Werkzeugs zum Bearbeiten eines definierten

Flächenbereichs des Laufflächenstegs; Figur 6 Darstellung eines mit einem Steg versehenen Ölabstreifrings samt angedeutetem Bearbeitungswerkzeug.

Der Erfindungsgegenstand beinhaltet unter anderem eine bildliche Darstellung der DE 100 02 282 C1. Wie bereits dargelegt, ist ein in den Figuren 1 bis 3 dieser Druckschrift dargestellter Ölabstreifring für Ringhöhen von > 2 mm einsetzbar und die Lauffläche dieses Kolbenrings auch symmetrisch bearbeitbar. Für diese Anwendungsfälle gibt es noch Bearbeitungswerkzeuge, die die symmetrische Bearbeitung beider Laufstege gleichzeitig ermöglichen. Für Ringhöhen < 2 mm, insbesondere < 1 ,5 mm, ist keine symmetrische Bearbeitung der Stege mehr möglich, da die Technik hinsichtlich der Schleifscheibengestaltung an ihre Grenzen stößt.

Figur 1 zeigt einen Kolbenringgrundkörper 1 , der in diesem Beispiel eine Ringhöhe h von 1,5 mm aufweisen soll. Die Querschnittsform wurde analog zur DE 100 02 282 C1 gewählt, so dass auch hier gleichartige Bearbeitungskriterien zur Erzeugung des Grundprofils vorausgesetzt werden können. In einem ersten Arbeitsgang werden Laufstege 2 durch mechanische Bearbeitung dergestalt erzeugt, dass die Stegflanken 4,4' sich konisch verjüngen.

Ein jeder der Stege 2 wird so bearbeitet, dass eine radiale Erhebung 5 gebildet wird. Ebenfalls erkennbar sind die Olablaufbohrungen 6, die sich vom Nutgrund der zwischen den Stegen 2 gebildeten Nut 6' in Richtung der inneren Umfangsfläche 3 verlaufen. Zwischen der Lauffläche 2' und der inneren Umfangsfläche 3 erstrecken sich die obere 3' und die untere Ringflanke 3".

Dieser so vorbereitete Kolbenringgrundkörper 1 wird, wie in Figur 2 dargestellt, im Bereich der gesamten Lauffläche 2', beinhaltend die Stege 2, die Erhebungen 5 sowie die Stegflanken 4,4', mit einer verschleißfesten Schicht 7 versehen, die lediglich die Ölablaufbohrungen 6 auslässt. Zur Erzeugung einer scharfen Abstreifkante 8 im Übergangsbereich zwischen der jeweiligen Erhebung 5 und der zugehörigen Stegflanke 4 kommt ein in Figur 3 nur angedeutetes Schleifwerkzeug 9 zum Einsatz, das ausschließlich diesen

Übergangsbereich bearbeitet und selbigen - wie dargestellt - vom verschleißfesten Material 7 befreit Die übrigen Bereiche der Lauffläche 2' bleiben unbearbeitet. Der so bearbeitete Kolbenringgrundkörper 1 ergibt dann den fertigen Ölabstreifko Ibenring, der bedarfsweise noch einem Läppvorgang unterzogen werden kann. Im. Betriebszustand ist die jeweilige scharfe Abstreifkante 8 einem nicht dargestellten Kurbel gehäuse/Ölraum zugewandt.

Die Figuren 4 bis 6 zeigen alternative Querschnittsformen von Ölabstreifkolbenringen. Gleiche Bezugszeichen werden soweit sinnvoll analog zu den Figuren 1 bis 3 verwendet.

Figur 4 entspricht vom Bearbeitungszustand her in etwa der Figur 2. Unterschiedlich zu den Figuren 1 bis 3 ist bei Figur 4, dass der jeweilige Steg 2 auf seiner einem nicht weiter dargestellten Reibpartner zugewandten Lauffläche 2' keine Profilierung aufweist, vielmehr zylindrisch bearbeitet wurde. Ansonsten entspricht die Querschnittsform derjenigen der Figuren 1 bis 3. Auf der jeweiligen Stegflanke 4,4' wurde ebenfalls ein verschleißfester Werkstoff 7 aufgebracht.

Figur 5 entspricht im Wesentlichen derjenigen der Figur 3. Das Bearbeitungswerkzeug 9 ist in Richtung der jeweiligen Stegflanke 4 zuführbar und trägt im Übergangsbereich von der zylindrischen Lauffläche 2' in die Stegflanke 4 über eine definierte radiale Höhe des Stegs 2 verschleißfestes Material ab. Durch diese Maßnahme wird im

Übergangsbereich von der Lauffläche 2' in die Stegflanke 4 eine scharfe Abstreifkante 8 gebildet.

Figur 6 zeigt mehrere zu einem Paket zusammengestellte Ölabstreifkolbenringe, die lediglich einen einzelnen Laufflächensteg 2 aufweisen und im Übrigen eine

Querschnittsform beinhalten, wie sie der Figur 4 zu entnehmen ist. Die Lauffläche 2' ist auch hier zylindrisch ausgeführt. In Analogie zu Figur 5 trägt das

Bearbeitungswerkzeug 9 zur Bildung einer scharfen Abstreifkante 8 im

Übergangsbereich von der Lauffläche 2' in die Stegflanke 4 über eine definierte radiale Höhe des Stegs 2 verschleißfestes Material ausschließlich von der Stegflanke 4 ab.