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Kolben
Die Erfindung bezieht sich auf Kolben, deren Kolbenringe mit dreieckigem Querschnitt in von je zwei
Kolbenscheiben gebildeten Ringnuten formschlüssig angeordnet sind. Es ist bereits vorgeschlagen worden. geschlitzte Kolbenringe, deren Seitenflächen in bezug auf eine zur Kolbenachse senkrechte Ebene nach entgegengesetzten Richtungen geneigt sind, in Umfangsnuten von Kolbenscheibenpaaren anzuordnen, die unter dem im Zylinder herrschenden Flüssigkeitsdruck gegeneinander verschiebbar sind. Durch diese Kon- struktion wird angestrebt, dass sich die Kolbenringe durch den auf die Kolbenscheiben wirkenden Druck erweitern und an der Zylinderwandung dichtend anliegen.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass dieses Ziel nur in unvollkommener Weise erreicht wird, da der nur an einer Stelle geschlitzte Ring sich nicht gleich- mässig erweitern kann und demnach auch nicht eine am ganzen Umfang des Kolbenringes gleiche Abdichtung erzielbar ist.
Zur Behebung dieses Übelstandes werden erfindungsgemäss mit den Kolben der beschriebenen Art die an sich bekannten, aus aneinander gefügten Segmenten bestehenden Kolbenringe kombiniert, wodurch eine gleichmässige Ausweitung der Kolbenringe gesichert ist. Demgemäss besteht die Erfindung in der Kombination folgender an sich bekannter Merkmale, dass die Kolbenringe aus aneinandergefügten Ringsegmenten bestehen, dass die Kolbenringe in bezug auf eine zur Kolbenachse senkrechten Ebene nach entgegengesetzten Richtungen geneigte Seitenflächen aufweisen und dass die Kolbenscheiben unter dem auf den Kolben wirkenden Flüssigkeitsdruck gegeneinander verschiebbar sind.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass der Kolbenring nach einer zur Kolbenachse senkrechten Ebene geteilt ist. Eine solche Teilung wurde bereits angewendet, um zwischen die beiden Teile Druckfedern einzufügen. Im vorliegenden Falle hat die Teilung in Kombination mit den bereits angeführten Konstruktionsmerkmalen das Ziel, die beiden Ringhälften aneinander verschiebbar zu machen, so dass bei Auftreten eines Widerstandes an einer Seite der Ringnut wenigstens der auf der andern Seite der Nut befindliche Teil des Ringes ausgeweitet und dichtend an die Zylinderwand angedrückt werden kann.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Die Fig. l, 2 und 3 zeigen drei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes im Axialschnitt und die Fig. 4 und 5 Dichtungsringe in Ansicht.
Gemäss Fig. 1 besteht der Kolben im wesentlichen aus mehreren Metallscheiben l, deren Durchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Zylinders 2 ist, wobei jedes Scheibenpaar am Umfang eine ringförmige Nut von dreieckigem Querschnitt bildet, in welche Kolbenringe 3 von dreieckigem oder ähnlichem (trapezförmigem) Querschnitt liegen. Die Kolbenringe bestehen aus Segmenten 5 mit schräg zu dem zugehörigen Radius liegenden Schnitten 6 (Fig. 4) oder radialen Schnitten 7 (Fig. 5), wobei sich die Segmente jedes Ringes überlappen.
Zwischen den einzelnen Scheibenpaaren liegt je eine Scheibe 12 aus weichem, elastischem Material.
Auf einem Konus 13 der Kolbenstange werden die Scheiben durch eine Mutter 15 zusammengehalten. Die Mittelöffnung der Kolbenscheiben wird durch eine biegsame Beilagscheibe 16 aus synthetischem Material abgedichtet. Zwischen der Mutter 15 und der Beilagscheibe 16 kann eine Feder angeordnet sein. um das Schlottern der Scheiben zu verhindern. Die an dem der Mutter entgegengesetzten Kolbenende befindliche Scheibe 1 kann auf den Konus 13 aufgekeilt sein.
Infolge des dreieckigen oder trapezförmigen Querschnittes der Ringe 3 haben die Segmente 5 das Bestreben, sich unter dem auf die Scheiben 1 wirkenden Flüssigkeitsdruck im Zylinder radial auszuweiten,
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wodurch die Abdichtung am ganzen Umfang gleichmässig erfolgt und mit der Zunahme des Druckes im
Zylinder verstärkt wird.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausfiihrungsform sitzen die Kolbenscheiben 1 auf einem zylindrischen
Zapfen der Kolbenstange 14. Die Kolbenringe 4 sind nach einer zur Kolbenachse senkrechten Ebene ge- teilt. Durch diese Teilung wird erreicht, dass bei Auftreten zu grosser Reibung an einer Fläche der Ring- nut, was beispielsweise durch Eindringen eines Fremdkörpers entstehen kann, wenigstens an der ändern
Seite der Ringnut das Ausweiten der Kolbenringhälfte stattfinden kann und somit die Abdichtung gesichert ist. Zwischen den beiden Teilen des Kolbenringes 4 kann eine Schichte 12'aus elastischem Material angeordnet sein.
Nach einer weiteren, in Fig. 3 dargestellten Ausfülbrungsform sind die beiden mittleren Kolbenscheiben l'auf einer doppelkonischen Muffe 21 befestigt, die auf einer Kolbenstange 22 sitzt. Die beiden äusseren Scheiben 1 sind lose auf die Muffe 21 aufgeschoben und weisen ein geringes Spiel auf, um die radiale Verschiebung der (nicht dargestellten) Kolbenringe durch die Druckwirkung der Flüssigkeit zu gestatten. Auch in diesem Falle ist zwischen der Mutter 15 und der äusseren Scheibe 1 bzw. der Unterlagscheibe 16 eine Feder angeordnet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kolben, dessen Kolbenringe mit dreieckigem Querschnitt in von je zwei Kolbenscheiben gebildeten Ringnuten formsch ! üssig angeordnet sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender an sich bekannter Merkmale, dass die Kolbenringe (3, 4) aus aneinandergefügten Ringsegmenten (5) bestehen, dass die Kolbenringe in bezug auf eine zur Kolbenachse senkrechten Ebene nach entgegengesetzten Richtungen geneigte Seitenflächen aufweisen, und dass die Kolbenscheiben (1) unter dem auf den Kolben wirkenden Flüssigkeitsdruck gegeneinander verschiebbar sind.