Federnder Dichtungsring. Vorliegende Erfindungbetrifft einen federn den Dichtungsring, z. B. für Kolben oder Packungen von Kolbenstangen, bezw. rotieren den Wellen, der aus zwei aufgeschlitzten Teilringen besteht, die in axialer Richtung aufeinanderliegen, und deren aufeinander liegende Flächen mittels Erhöhungen und ent sprechender Aussparungen ineinandergreifen.
Dichtungsringe dieser an sich bereits be kannten Art werden nach vorliegender Erfin dung so ausgebildet, dass eine Bewegung der Enden des einen Teilringes durch den andern, diese Enden abstützenden Teilring verhindert wird, wenn diese Enden sich unter der Ein wirkung eines äussern Druckes entgegen ihrer Spannkraft zurückbiegen würden. Damit wird einerseits bezweckt, die Herstellung des Rin ges zu erleichtern, anderseits aber einen Ring zu erhalten, bei dem die aufgeschlitzten Enden der Teilringe hohen Drücken und hohen Geschwindigkeiten in Verbrennungsmotoren, Dampfmaschinen etc. besser widerstehen sollen.
In beiliegender Zeichnung zeigen die Fig. 2 bis 5 Ausführungsbeispiele des Erfin dungsgegenstandes, während Fig. 1 einen bekannten Kolbenring betrifft.
Fig. 1 ist ein axialer Schnitt durch einen Kolben 1 mit Kolbenringnuten 2 und Kolbenring 3, 4 sowie durch den angrenzen den Teil einer Zylinderwand 5; dabei liegen die aufgeschlitzten Teilringe 3 und 4 axial aufeinander, indem sie mittels Erhöhungen und Aussparungen ineinandergreifen. Der Schnitt ist in der Zeichnung durch den Schlitz des Teilringes 4, also zwischen die Enden dieses Teilringes gelegt.
Da ein Kolbenring an der Zylinderwand anliegen, also nach aussen drücken und demgemäss stets die Fähigkeit, nach aussen zu federn, aufweisen soll, sind natürlich auch die Enden der Teil ringe bestrebt, nach aussen zu federn; dies ist unter Umständen ein Nachteil, beispiels weise, wenn die Ringe während der Arbeit des Kolbens in einem Motor mit Öffnungen in der Zylinderwand bei jedem auf- und ab- wärtsgehenden Kolbenhub diese Öffnungen passieren. Um nun zu verhindern, dass die Enden des Teilringes 4 in den Zylinder öffnungen hängen bleiben, liegt eine Erhö hung des Teilringes 4 innerhalb einer Aus sparung des Teilringes 3, und zwar wenigstens auf einem in der Nähe der Schlitzstelle gele genen Teil des Umfanges.
Dadurch werden diese Enden gehalten, wenn sie sich in Rich tung ihrer Spannkraft aufbiegen würden. Es hat sich erwiesen, dass diese Vorrichtung nach Berechnung arbeitet; bei den höheren Drücken, die bei den heutigen Maschinen immer mehr Verwendung finden, ist jedoch die Gefahr vorhanden, dass die Ringenden zu schwach werden, besonders an schmaleren Ringen, so dass der Gasdruck des Zylinders die Enden der Teilringe nach innen, entgegen ihrer Spannkraft zurückbiegt, wenigstens an dem obern mehrerer Kolbenringe, wo der Druck am grössten ist.
Um nun Brüche und dadurch bewirkte Betriebsstörungen zu verhindern, werden die Erhöhungen und Aussparungen der Teilringe nach vorliegender Erfindung in anderer Weise angeordnet, und zwar beispielsweise so, wie dies die übrigen Fig. 2 bis 5 der Zeichnung zeigen.
Fig. 3 zeigt einen nach aussen in Richtung der Pfeile spannenden Kolbenring mit an den beiden Teilringen 7 und 8, die einander vollständig gleich sind, und die in Fig. 2 perspektivisch dargestellte Form besitzen. Die Erhöhung 6 jedes Teilringes befindet sich am innern Umfang an desjenigen Hälfte desjenigen Teilringes, die von dem Schlitz 9 am weitesten entfernt liegt, und die Erhöhung 10 am äussern Umfang der andern, die Enden aufweisenden Hälfte des Teilringes. Die Er höhung 6 verhindert die Enden des andern Teilringes bei den Schlitzen 9 entgegen ihrer, durch die Pfeile a angedeuteten Spannkraft nach innen gepresst zu werden. Dieser Kolben ring kann ohne weiteres in Viertaktmotoren, die keine Öffnungen in der Zylinderwand haben, verwendet werden.
Zur Verwendung in Zweitaktmotoren oder andern Maschinen mit Zylinderwandöffnungen können an solchen Kolbenringen noch zusätzlich andere bekannte Vorkehrungen getroffen werden, um zu ver hindern, dass die Enden der Teilringe in den Öffnungen sitzen bleiben, beispielsweise ein Abfasen der äussern Kanten der Enden der Teilringe, entsprechend Fig. 1.
Die nach aussen gerichtete Spannkraft wird irr den Ringen, wie bekannt, dadurch gegeben, das die Innenseite der Ringe an derjenigen Hälfte gehämmert wird, die dem Schlitz gegenüberliegt. Das Material wird dort durch das Hämmern gestreckt. Es ist dann angebracht, dass der Ring dort stark genug ist, um die Beanspruchungen während des Hämmerns zu ertragen. Diese Wider- standsfiIiigkeit wird grösser, je breiter der Ring in aclisialer Richtung ist.
Wie aus dem Vergleich der Fig. 1 und 2 hervorgeht, wird der Teilring in Fig. 2 an dem dem Schlitze gegenüberliegenden Teile breiter. Die Teil ringe in Fig. 2 werden somit für das Häm mern zweckmässiger, was noch ein Vorteil dieses neuen Kolbenringes gegenüber dem Bekannten ist.
Fig. 4 zeigt einen andern Kolbenring mit Teilringen 16 und 17, von welchen der eine, 16, eineringsuin laufende Nut 18 und der andere, 17, eine ringrumlaufende Feder 19 aufweist, die schmäler als die Breite der Nut ist. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, werden auch hier die Ringenden verhindert, nach innen geschlagen zu werden, und zwar da durch, dass die Feder 19 auf der einen Seite innen und auf der andern Seite aussen an der Nut anliegt. Auch dieser Ring kann in Zylindern reit Öffnungen ohne weiteres ver wendet werden, falls man jeweils in der Nähe der Schlitzstellen die Nut 18 eben so schmal macht wie die Feder 19 dort breit ist.
Dasselbe gilt auch für die Verhältnisse an Dichtungsringen für Kolbenstangenpaekun- gen und rotierende Wellen, wo die Ringe um eine Kolbenstange bezw. eine Welle ab zudichten nach innen spannen sollen, wie es in Fig. 5 durch die Pfeile b angedeutet ist. Um in diesem Falle zu verhindern, dass die Enden der Teilringe von der Kolbenstange bezw. Welle weggedrückt werden, werden die Erhöhungen des einen Teilringes in der Nähe des Schlitzes des andern Teilringes so angeordnet, dass dessen Enden sich nicht nach aussen zurückbiegen können.
Spring-loaded sealing ring. The present invention relates to a spring the sealing ring, e.g. B. for pistons or packs of piston rods, respectively. rotate the shaft, which consists of two slit partial rings that lie on top of each other in the axial direction, and their superimposed surfaces interlock by means of elevations and ent speaking recesses.
Sealing rings of this already known type are designed according to the present invention so that movement of the ends of one partial ring is prevented by the other partial ring supporting these ends when these ends bend back under the action of an external pressure against their clamping force would. The purpose of this is on the one hand to facilitate the production of the ring, but on the other hand to obtain a ring in which the slit ends of the partial rings are to withstand high pressures and high speeds in internal combustion engines, steam engines, etc. better.
In the accompanying drawings, FIGS. 2 to 5 show embodiments of the invention, while FIG. 1 relates to a known piston ring.
Fig. 1 is an axial section through a piston 1 with piston ring grooves 2 and piston ring 3, 4 and through the adjoining part of a cylinder wall 5; The split rings 3 and 4 lie axially on top of one another by engaging with one another by means of elevations and recesses. The section is in the drawing through the slot of the partial ring 4, that is, placed between the ends of this partial ring.
Since a piston ring rests against the cylinder wall, ie pushes outwards and should therefore always have the ability to spring outwards, the ends of the part rings naturally also endeavor to spring outwards; this may be a disadvantage, for example, when the rings pass these openings during the work of the piston in an engine with openings in the cylinder wall with every up and down piston stroke. In order to prevent the ends of the partial ring 4 from getting stuck in the cylinder openings, there is an increase in the partial ring 4 within a recess of the partial ring 3, at least on a part of the circumference near the slot.
As a result, these ends are held if they would bend up in the direction of their clamping force. It has been found that this device works by calculation; At the higher pressures, which are used more and more in today's machines, there is however the risk that the ring ends will become too weak, especially on narrower rings, so that the gas pressure of the cylinder will bend the ends of the partial rings inwards against their clamping force , at least on the top of several piston rings, where the pressure is greatest.
In order to prevent breakages and operational disturbances caused by them, the elevations and recesses of the partial rings are arranged in a different way according to the present invention, for example as shown in the remaining FIGS. 2 to 5 of the drawing.
FIG. 3 shows a piston ring stretching outwards in the direction of the arrows with the two partial rings 7 and 8 which are completely identical to one another and which have the shape shown in perspective in FIG. The elevation 6 of each partial ring is located on the inner circumference of that half of that partial ring which is farthest from the slot 9, and the elevation 10 on the outer circumference of the other half of the partial ring having the ends. The heightening 6 prevents the ends of the other partial ring at the slots 9 from being pressed inwardly against their clamping force indicated by the arrows a. This piston ring can easily be used in four-stroke engines that have no openings in the cylinder wall.
For use in two-stroke engines or other machines with cylinder wall openings, other known precautions can also be taken on such piston rings to prevent the ends of the partial rings from remaining seated in the openings, for example chamfering the outer edges of the ends of the partial rings, according to Fig . 1.
The outwardly directed tension force is given to the rings, as is known, in that the inside of the rings is hammered on the half opposite the slot. The material is stretched there by hammering. It is then appropriate that the ring there be strong enough to withstand the stresses and strains of hammering. This resistance increases the wider the ring is in the aclisial direction.
As can be seen from the comparison of FIGS. 1 and 2, the partial ring in FIG. 2 becomes wider at the part opposite the slot. The partial rings in Fig. 2 are thus more useful for the hammers, which is another advantage of this new piston ring over the known.
Fig. 4 shows another piston ring with partial rings 16 and 17, of which one, 16, a single running groove 18 and the other, 17, has a ring circumferential tongue 19 which is narrower than the width of the groove. As can be seen from FIG. 5, the ring ends are also prevented here from being knocked inwards, namely because the tongue 19 rests against the groove on the inside on one side and outside on the other. This ring can also be used in cylinders riding openings easily ver, if you make the groove 18 just as narrow as the tongue 19 is wide there in the vicinity of the slot locations.
The same also applies to the conditions on sealing rings for piston rod pairs and rotating shafts, where the rings around a piston rod or. to tighten a shaft from the inside to seal, as indicated in Fig. 5 by the arrows b. In order to prevent in this case that the ends of the partial rings BEZW from the piston rod. Shaft are pushed away, the elevations of one partial ring are arranged in the vicinity of the slot of the other partial ring so that its ends cannot bend back outwards.