刮油环的制作方法与工艺

本发明涉及根据权利要求1前序部分的刮油环。

背景技术：
文献EP1446597B1公开了刮油环，所述刮油环尤其作为挡油件用于船用柴油机的活塞杆。所述刮油环具有由塑料制成的向内指向活塞杆侧面的刮唇，所述刮唇将存在于活塞杆上的油挂掉，并且重新引导到例如机油箱中。所述已知的刮油环具有缺陷，即所述刮油环不十分高效，也就是说，油可能溢出刮油环。

技术实现要素：
本发明的任务在于构成有益的刮油环，所述刮油环在长时间的运行过程中确保了可靠的刮油。所述任务利用具有权利要求1的特征的刮油环而解决。从属权利要求2至13设计另外有益的配置。所述任务进一步利用具有权利要求14的特征的刮油环组件来解决。从属权利要求15至17涉及另外有益的配置。所述任务尤其利用刮油环被解决，所述刮油环在周缘方向上绕中心延伸，并且具有延伸穿过所述中心的纵轴，其中，所述刮油环具有向内朝向中心的端面，并且其中，所述刮油环具有第一侧面、第二侧面和与中心相背离的外部面，其中，所述刮油环在第一端面上具有多个向内朝中心延伸的沟槽，所述沟槽在周缘方向上相互间隔开，并且所述沟槽在径向上在第一侧面的整个宽度上延伸，并且由此形成端面与外部面之间的液体导通连接，其中，分别在两个沟槽之间布置了在周缘方向上延伸的冠状件，其中，所述冠状件在纵轴方向上超过沟槽伸出，并且在此处形成用于沟槽的沟槽侧面，其中，所述冠状件中的至少一个被配置为长冠状件，并且在周缘方向上在60°至350°之间的角度范围α内延伸。所述长冠状件优选被这样配置，从而使所述长冠状件不具有在径向上的通道。所述根据本发明的刮油环优选以刮油环组件方式使用，优选用于密封水平延伸的活塞杆。在所述刮油环组件中，至少两个刮油环彼此相邻布置，其中，所述众长冠状件被如此有益地布置在活塞杆的上方，从而使所有刮油环相对于活塞杆相同地定位，所述刮油环相互接触。所述布置在活塞杆上方的长冠状件导致了这样的结果，即被刮油环从活塞杆上刮除的油不能从刮油环组件中向上溢出，并且由此能够鉴于重力仅向下且还从侧面溢出。所述配置具有下述的有益效果，即油能够总体上更好地从活塞杆上被刮除，或者说具有这样的优点，即更少的油越过刮油环组件。此外，所述任务还通过这样的刮油环解决，其包括保持环并包括带有刮唇的刮油件，其中，所述刮油件被这样布置在保持环上，从而使所述刮唇向内朝向刮油环的中心，用以将活塞杆上的油刮除，所述刮油件由多个刮油件区段构成，所述刮油件区段在刮油环的周缘方向上彼此相继地布置，并且，所述保持环具有槽，用以形状锁合地容纳刮油件区段，其中，所述保持环具有接缝，并且其中，所述保持环形成至少一个向内朝向刮油环中心的、由塑料制成的第一端面，并且所述刮油件由具有比构成第一端面的塑料更大硬度的材料制成，所述刮油件的刮唇具有向内朝中心的接触部位，其中，所述刮油件和保持环被这样相互适配地配置，从而不仅使第一端面还使接触部位可以贴靠在活塞杆上。所述根据本发明的刮油环具有下述的优点，即所述刮油环实现了大幅度且高效地将位于活塞杆上的油刮除，并且所述刮油环的磨损很低。在有益的配置方案中，所述根据本发明的刮油环具有刮油件，所述刮油件具有比保持环的材料更大的硬度，所述保持环的材料形成第一端面，所述第一端面被安装到活塞杆上。这种刮油件具有稳定且优选锋利的刮油刃，这确保了高效的油刮除。此外，所述根据本发明的刮油环还具有保持环，所述保持环有由塑料制成的第一端面，所述第一端面向内朝向活塞杆并且所述第一端面被安装在活塞杆上。在有益的实施方案中，所述根据本发明的刮油环被这样配置，从而能够不仅是第一端面还能使刮油刃同时贴靠在活塞杆上，这导致了这种结果，即所述刮油刃能够仅以非常低的压力或无压力地贴靠在活塞杆上，因为尤其径向向内作用的力分量通过第一端面来转移。所述刮油刃因此经受非常低的磨损。此外，所述刮油刃相对于活塞杆的位置和取向是通过贴靠在活塞杆上的保持环端面来稳定的，并且尤其对于所有出现的运动也是稳定的。在特别有益的配置方案中，构成第一端面 的材料是具有良好干润滑运行性能的塑料，例如填充的PTFE，或者利用适合于干润滑运行的填料、例如PTFE、MoS2、石墨及其他填料而被改性的高温聚合物。所述刮油件优选由金属、例如灰铸铁、青铜、黄铜和铝制成，或由塑料、尤其是由高温聚合物、例如PEEK、聚酰亚胺或PPS制成。所述刮油件由多个刮油件区段构成。所述保持环可以被一体式配置，或由多个保持环区段构成。所述保持环和刮油件优选如此彼此相互适配地配置，即刮油件的唇部至少部分贴靠在保持环上，从而保护唇部不承担过量负载，因为施加在刮油件或者说唇部上的力被直接转移到保持环上。所述根据本发明的刮油环尤其特别良好地适用与干润滑运行的压缩机，因为在干润滑运行的压缩机中，必须可靠地避免待压缩气体被润滑油污染。此外，已经少量渗入干润滑运行活塞杆密封系统中的油渗漏会产生其迅速侵蚀的作用。特别重要的是刮油环系统在压缩氧气时的可靠作用，此处甚至可能由于油渗漏而产生燃烧。而且当无来自油渗漏的迫切威胁时，这至少导致了更高的运行成本和环境负担，因为必须持续补充从曲柄运行中流失的润滑油，并对泄漏的油进行处理。所述根据本发明的刮油环优选被应用在刮油环组件中，其包括多个在活塞杆行进方向上顺序布置的刮油环。以下结合实施例对本发明进行具体描述。附图简述用于阐述实施方案的附图示出了：图1为刮油环第一实施例的立体图；图2为根据图1的刮油环的俯视图；图3为水平布置的组件的截面，其包括多个彼此相邻布置的刮油环，其中示出了两个刮油环；图4为刮油环另一实施例的俯视图；图5为水平组件的截面，其包括如图4所示的三个彼此相邻布置的刮油环；图6为刮油环另一实施例的俯视图；图7为刮油环另一实施例的立体图；图8为在图7中所示出的刮油环的横截面；图9为刮油环另一实施例的横截面；图10为沿线C-C截的刮油环的横截面；图11为根据图9的刮油环的仰视图；图12为沿线D-D截的保持环区段的横截面；图13为所述保持环区段的俯视图；图14为沿线C-C截的刮油件的横截面；图15为刮油件的立体图；图16为水平布置的组件，其包括三个彼此相邻布置的刮油环；图17为在图16中示出的刮油环自方向B的主视图；图18为刮油环另一实施例的横截面；图19为另一个一体式刮油环的俯视图。原则上在附图中相同的部件被设为相同的附图标记。具体实施方式图1以立体图方式示出了刮油环2，并且图2以俯视图方式示出了刮油环2，所述刮油环在周缘方向2x上绕中心2l延伸，并且具有延伸穿过中心2l的纵轴2m。其中，所述刮油环2具有向内朝向中心2l的端面2d，并且，所述刮油环2具有第一侧面2s、第二侧面2t以及相对于中心2l为背向的外部面2u。所述刮油环2在第一侧面2s上具有多个向内朝中心2l延伸的沟槽2c，所述沟槽在周缘方向2x上相互间隔，并且所述沟槽在径向上在第一侧面2s的整个宽度上延伸，并且由此形成了端面2d与外部面2u之间的液体导通连接。在每两个沟槽（2c）之间布置了在周缘方向2x上延伸的冠状件2i，其中，所述冠状件2i在纵轴2m延伸方向上各自超过沟槽2c伸出，并且在此处具有用于沟槽2c的沟槽侧面2w。所述冠状件5i中的至少一个被配置为长冠状件2p，并且在周缘方向2x上覆盖角度α在60°至350°的范围。此外，所述刮油环2还具有接缝2g，所述接缝在所示出的实施例中被布置在沟槽2c中。所述刮油结构1包括刮油环2以及将沿外部面2u平放在刮油环2的凹槽2k中、包围刮油环2的夹紧件4。图3示出了水平延伸的刮油环组件，其中，示出了两个在活塞杆6的运行方向上彼此相继布置的刮油环2。所述长冠状件2p在上方且在活塞杆6的运行方向上彼此贴靠地布置。所述长冠状件2p由此形成了朝上的阻挡件，用以避免在端面2d上从活塞杆6上被刮除的油能够直接流入壳体7的顶部内腔7a中。有益地，扭转止动器5还被设为销，用以避免刮油环2 的相对转动。有益地，所有长冠状件2p相对于活塞件6被布置在确定的位置上。图5示出了水平延伸的刮油环组件，其包括三个在活塞杆6的运行方向上彼此相继布置的刮油环2。图4示出了自方向B的布置在5中的刮油环2的主视图。如在图4中所示出的，所述第二端面2e相对于端面2d在径向上回缩地布置，从而形成了长冠状件2p与活塞杆6的表面6a之间的中间腔体2q。如在图5中所示，所述第一端面2d至少部分贴靠在活塞杆6的表面6a上，从而使油被刮除，如以液流8所表示的，所述油通过沟槽2c向外溢出。众沟槽2c在下方在周缘方向2x上优选覆盖至少60°的角度范围布置，其中，在两个沟槽2c之间各布置了一个冠状件2i。有益地，每个沟槽2c在周缘方向2x上具有相当于至少10°的角度范围的宽度，从而使每个沟槽2c在周缘方向2x上覆盖至少10°的角度范围。在所示出的实施例中，在左置和右置的沟槽2c之间，在上方布置了大体上为半圆形的长冠状件2p，所述长冠状件根据实施方案的不同而在至少60°的角度范围内延伸。所述长冠状件2p在周缘方向上被这样连续地构成，从而使冠状件2p不具有通道。所述配置方案具有这样的优点，即如在图8中所示出，所述被刮除的油仅能够向下溢出，因为刮油环2不具有在径向上朝上联通的沟槽2c。在特别有益的配置方案中，如在图5中所示出的，相邻布置的刮油环2具有扭转止动器、例如固定销5，用以避免刮油环2的相对转动，并优选还可避免刮油环2相对于壳体7的转动。图6以俯视图的方式示出了刮油环2的另一实施例的俯视图，其带有长冠状件2p并带有多个在周缘方向2x上布置的沟槽2c和冠状件2i。所述长冠状件2p在大于180°的角度范围α内延伸。所述刮油环2被有益地这样布置在刮油环组件中，即被标记为2v的位置为顶部布置所述刮油环，从而使所述冠状件2p从位置2v开始在至少30°的角度范围内在两个周缘方向上延伸。在图1至5中所示出的刮油环2优选由塑料制成。图7以立体图的方式并且图8以剖视图方式示出了刮油环2的另一实施例，所述刮油环被夹紧件4包围。所述刮油环2由金属制成，优选由黄铜制成。所述刮油环2还具有长冠状件2p，并且在周缘方向2x上具有若干沟槽2c和冠状件2i。在所示出的实施例中，所述接缝2g倾斜延伸地配置，其中，还可以在所述接缝2g后看见所述夹紧件4的一部分。图9以剖视图方式示出了刮油环2的另一实施例。所述刮油环2由至少一个第一环件2y和一个第二环件2z构成。其中，所述第一和第二环件2y、2z彼此相互连接，优选彼此固定连接。其中，所述第二环件2z被布置在中心2l与第一环件2y之间，并且所述第二环件2z优选由塑料制成，并且其中该第二环件2z形成了端面2d。所述第一环件2y可以由塑料或者也由金属制成。所述第二端面2e相对于第一端面2d回缩地布置，从而仅使第一端面2d贴靠在活塞杆6的表面6a上。图10示出了沿在图11中示出的线C-C截的刮油环2，其带有夹紧件4。图11示出了相同刮油环1的仰视图。如在图11中清楚所示的，所述刮油环2由三个在周缘方向2x上彼此相继布置的保持环区段2a构成。其中，在所述保持环2a之间分别有径向延伸的接缝2g。所述刮油环2就还可以仅由两个保持环区段2a或由多于三个的保持环区段2a构成。所述刮油环2在周缘方向2x上具有间隔布置的冠状件2i，在所述冠状件之间布置了在径向上向内朝刮油环2的中心2l延伸的沟槽2c。在刮油环2中布置了刮油件3，在所示出的实施例中，所述刮油件由三个在周缘方向上彼此相继布置的刮油件区段3e构成，其中，在刮油件区段3e之间分别布置了在径向上延伸的接缝3b。所述刮油件3还能够仅由两个刮油件区段3e或还由多于三个的刮油件区段3e构成。如在图1中所示的，在组装状态下，所述刮油环2还具有夹紧件4、例如弹簧，所述弹簧从外部包围刮油环2，并且向内朝中心2l作用的夹紧力施加在刮油环2或者说刮油件3上。图10示出了刮油环2以及保持环区段2a，所述保持环区段具有环绕的槽2b，在所述槽中布置了刮油件3或者说刮油件区段3e。所述刮油件3具有刮唇3a，所述刮唇在其尖端上具有接触部位3c。所述刮油件3优选由金属、例如灰铸铁、青铜、黄铜或铝或高温聚合物、例如PEEK、聚酰亚胺或PPS制成。所述刮油件3由具有比构成第一端面2d、2e的保持环2的塑料更大硬度的材料制成。所述刮油件3被这样布置在刮油环2中，从而使刮唇3a和接触部位3c向内朝向刮油环2的中心2l，用以将油从仅示意性示出的活塞杆6的表面6a上刮除。所述刮油环2的槽2b被有益地这样相对于刮油件区段3a适配地配置，从而使槽2b允许对刮油件区段3a的形状锁合的容纳。所述刮油环2具有至少一个向内朝向刮油环1的中心2l的由塑料制成的端面2d、2e。所述刮油件3和刮油环2被这样彼此适配地配置，从而能够不仅使至少第一端面2d还能使接触部位3c同时贴靠在 活塞杆6上。在有益的配置方案中，所述刮油环2具有第一和第二端面2d、2e，所述两个端面等距地向内朝刮油环1的中心2l伸出，从而使两个端面2d、2e能够贴靠在活塞杆6的表面6a上。在特别有益的配置方案中，所述构成第一端面2d的材料是具有良好干润滑运行性能的材料、例如填充的PTFE或利用适合于干润滑运行的填料、例如PTFE、MoS2、石墨或另一填料而被改性的高温聚合物制成。所述第一和第二端面2d、2e通过在周缘方向2x上延伸的槽2b相互隔开。此外，图10还示出了在径向上延伸的沟槽2c，通过冠状件2i限定出所述沟槽的两侧。所述刮油环2具有长冠状件2p，所述长冠状件在所示出的实施例中具有三个区段，并且在大于180°的角度或者说长度A上延伸。在另一实施方案中，如在图1中虚线示出且以2e所标注的，所述第二端面2e能够回缩地布置，从而形成了在第二端面2e与表面6a之间的中间腔体2q。图12再次以局部图方式示出了保持环区段2a，其带有其槽2b以及第一和第二端面2d、2e。所述保持环区段2a还具有凹槽2k，用以容纳夹紧件4。在所示出的实施例中，所述槽2b具有向内朝中心2l的延伸部，其方式为，所述槽2b具有横向于或者倾斜于活塞杆6的表面6a延伸的支承面2h，如在图10中所示出的，所述支承面被这样布置和配置，从而使其被用于刮油件3的支承。图13示出了保持环区段2a的另一实施例，所述保持环区段能够适用于在图11中所示出的刮油环2。所述保持环区段2a具有内径R。图14以局部图方式示出了图10中所示出的刮油件区段3e的剖视图。所述刮油件区段3e包括刮唇3a、支承面3d以及接触部位3c，所述接触部位用于贴靠活塞杆6。所述刮油件区段3e优选由金属制成，从而使所述接触部位3c优选被配置为锋利的切刃。图15以立体图方式示出了已经在图10、11和14中所示出的刮油件3。所述根据本发明的刮油环2具有下述的优点，即所述刮油件3的接触部位3c优选在活塞杆6的表面6a上不施加力或仅施加极小的力，因为通过弹簧4从向内朝中心2l作用的力大体上或完全通过第一端面2d和可能还有第二端面2e传导到活塞杆6的表面6a上。所述刮油件3可以因此这样配置，从而使所述刮油件优化为尽可能高地产生刮除作用。特别地，所述刮油件的横截面或者说其径向和/或轴向上的尺寸被降低到最小，此外还在应 用了金属的情况下导致了单个区段对活塞杆6的良好配适。为了在逐渐磨损的情况下保持刮除作用，所述刮油件由至少两个、优选为三个区段3e构成，其带有为产生的磨损所量取的具有间隙的接缝3b。所述刮油环2可以是一件式或多件式、优选为三件式的配置，并且还含有接缝2g，具有补偿磨损的间隙。为了避免通过接缝2g、3b的油泄漏，所述刮油环2和刮油件3被如此布置，从而使所述接缝2g、3b相互密封，并且由此在活塞杆6的运行方向上不存在联通的泄漏路径。因此，即使在逐渐磨损的情况下也确保了良好的刮除作用。图19示出了刮油环2的另一实施例，与在图11中所示出的实施方案不同，所述刮油环被一件式地配置，其具有唯一的接缝2g。除此之外，所述刮油环2如在图11中所示的一样构成，并且由此还具有在图10中所示出的横截面。图18以剖视图方式示出了刮油环2的另一实施例，与在图10中所示出的实施方案不同，所述刮油环不具有支承面2h，因为刮油件3呈尖端状地向内朝中心2l延伸，并且在其尖端上形成了接触部位3c。如在图18中示例性地示出的，所述沟槽2c还能够被配置为被遮盖的沟槽2r，从而使被遮盖的沟槽2r形成贯穿孔。图16示出了水平延伸的刮油环组合，其包括三个在活塞杆6的运行方向上彼此相继布置的刮油环2。图17示出了自方向B的在图16中布置的刮油环2。如在图17中所示出的，所述第二端面2e如在图10中虚线示出的那样被回缩地布置，从而至少在长冠状件2p与活塞杆6的表面6a之间形成了中间腔体2q。所述第一端面2d以及刮油件3的接触部位3c贴靠在活塞杆6的表面6a上，从而使油被刮除，如以液流8所表示的，所述油通过沟槽2c径向向外溢出。所述众沟槽2c在下方在周缘方向2x上至少沿60°的角度范围布置，其中，在两个沟槽2c之间各布置了一个冠状件2i。有益地，每个沟槽2c在周缘方向2x上具有相当于至少10°的角度范围的宽度，从而使每个沟槽2c在周缘方向上覆盖至少10°的角度范围。在上方，在左置与右置的沟槽2c之间布置了例如半圆形的长冠状件2p，所述长冠状件在至少60°的角度范围内延伸，其中，所述长冠状件2p在周缘方向上被这样连续配置，从而使冠状件2p不具有通道。所述配置方案具有如下的有益效果，即如以液流8所表示的，所述油仅能够向下溢出，因为刮油环1不具有径向向上的联通沟槽2c。在特别有益的配置方案中， 如在图16中所示出的，相邻布置的刮油环1具有扭转止动器，例如固定销5，用于避免刮油环1的相对转动，并且优选用以避免刮油环1相对于壳体7的转动。如在图16和17中所示出的，所述根据本发明的刮油环2具有如下的有益效果，即穿过中间腔体2q形成的排放沟槽自方向B连接在刮油件3之前而不是之后，从而形成了向内朝压缩活塞6d方向沿周缘连续的面。所述面作为密封面发挥作用并且由此避免了在活塞杆6的运行方向上润滑油从各自的刮油环2中溢出。此外，如在图16中所示出的，为了水平布置的使用，在与重力相反的方向上不布置排放沟槽是有利的。如在图17中所示出的，所述被刮除的油因此仅从侧面且向下被导出。利用这种方式，避免了所述单个刮油件或者说单个刮油环2的环流。有益地，固定销5还确保了所述刮油件3被安装在正确的位置上，其中的密封的沟槽朝上。图19示出了一体式刮油环2的再另一实施例的俯视图。所述在图16中所示出的刮油环2具有连贯的冠状件2p，所述冠状件覆盖角度范围A，所述角度范围A在60°至350°的角度范围。在所示出的实施例中，所述径向延伸的接缝2g延伸穿过冠状件2p。然而所述接缝2g还能够这样布置，即所述接缝不布置在角度范围A内，并且由此不延伸穿过冠状件2p。