Fugenabdichtung, insbesondere gegen grosse Druck- und Wärmeunterschiede. Die Erfindung bezieht sieh auf eine Fugenabdichtung, insbesondere .gegen ,grosse Druck- und Wärmeunterschiede, mit wenig stens einer Dichtungseinlage, die in wenig- stens einen quer zur Fuge verlaufenden Schlitz eingreift.
Eine bekannte Fugenabdichtung dieser Art ist eine für Kältemittelkompressoren vor geschlagene Kurbelwellendichtung, die das Entweichen von Ammoniakgas, Schwefel dioxyd und dergleichen aus. dem Kurbel gehäuse verhindern soll.
Die aus .dem Gehäuse austretende Kurbelwelle ist mit mehreren Ringen besetzt, deren Querschnitt sich nach aussen verjüngt, so @dass keilähnliche Ringrip pen entstehen, an deren Seitenflächen die Abdichtung vorgenommen wird. Über jede Ringrippe .greift zu diesem Zweck mit seinen Innenrändern ein Paar quer zu der wellenför mig verlaufenden Fuge angeordneter Metall- blech,Ringscheiben, deren Aussenrand fest und dicht eingespannt ist.
Die Ringrippen spreizen die beiden Innen- rInder jedes Blechringscheibenpaares ausein- ander, wodurch eine besonders starke Pres sung zwischen den Seitenflächen der ,Spreiz- ringe und den Innenrändern der die Dich- tungseinlage bildenden Blechringscheiben herbeigeführt wird.
Die Dichtungseinlagen verlaufen zwar quer zur Gesamtfuge, aber ihre Wirkung beruht wie die der allgemein gebräuchlicb,en Dichtungseinlagen, die in der Fuge liegen (z. B. .gewöhnliche Flanschdich- tungen), auf einer starken mechanischen Pressung.
Man hat ferner eine gas- und wasserdichte Verbindung von Rohren und Formstücken vorgeschlagen, bei der in die beiden Fugen flächen bezw. Dichtränder je eine tiefe Nut eingeformt und in beide Nuten ein quer zur Fuge verlaufendes Dichtungsglied aus elasti schem Werkstoff (Gummi, Asphaltfilz, Leder oder dergleichen) eingesetzt ist. Die sich von .der Fugenfläche zu ihrem Grunde hin ver jüngenden Nuten sind ausserdem mit einer Dichtungsmasse, wie Wachs,
Kitt usw., aus gefüllt. Da die Dichtung ausschliesslich mit Weichstoffen vorgenommen wird, ist die 'Verbindung für hohe Druck- und Wärme unterschiede unverwendbar, :denn sie muss schon bei Gas- und Wasserleitungen mit ge ringem Druck versagen, wenn die Weich- istoffe keine ausreichende mechanische Zu sammenpressung erfahren.
Schliesslich ist für Rohrabdichtungen eine die Lichtweite der Rohrenden vergrössernde Aussparung vorgeschlagen worden, mittels welcher unter Zuhilfenahme :eines innern Stützringes eine quer zur Stossfuge liegende Kammer gebildet wird, in die man eine Weichstoffpackun;g (Gummi, Leder, Asbest, Bleiwolle) einlegt.
Die Kammer soll kürzer als der Dichtungsring sein, und dieser wird beim Zusammenschrauben der Robrenden @so gestaucht, dass er die Kammer nahezu aus füllt und schon .ohne Mitwirkung .des Be triebsdruckes abdichtet. Als Z'(jeichstoffab- dichtung ist auch diese Verbindung für hohe Druck- und Wärmeunterschiede ungeeignet.
Gemäss der Erfindung soll die Aufgabe dadurch gelöst werden, da,ss die Dichtungs einlage aus einem federnden Metallbaud be steht und der erwähnte Schlitz eine solche Breite hat, dass das 3letallba.nd in diesem Schlitz sich seitlich bewegen kann.
Bekanntem gegenüber weist die erfin dungsgemässe Fugenabdichtung als besonders wesentlichen Unterschied den auf, da.ss keine mechanischen Druck- oder Verformungs- kräfte auf das Metalldichtband zur Einwir kung gebracht werden, um dadurch die ge wünschte Abdichtung zu erzwingen, wie es bis jetzt bei bekannten Fugenab@dichtungeu (aus Weichstoff oder Metall, in der Stossfuge oder quer zu dieser verlaufend) notwendig war.
Die Wirkung des erfindungsgemäss an- g o eordneten, federnden Metallbandes beruht vielmehr wenigstens zur Hauptsache auf dem im abzudichtenden Raume herrschenden Überdruck, gegebenenfalls in Zusammenwir kung mit der Wärmeausdehnung. Hierzu kann allenfalls noch eine Vorspannung des Dichtbandes treten.
Der Erfolg ist durch Versuche festge stellt worden, bei denen dem federnden Me talldichtband absichtlich kleine achsrechte Bewegungen in Sehlitzen ermöglicht wurden, also das Auftreten mechanischer Anpress- drücke mit Sicherheit ausgeschlossen war. Obgleich die Versuche mit besonders heissen und hochgespannten Gasen (Brennstoffmotor gase bei Verdichtung und Zündung) vorge nommen wurden, zeigten sich weder Undiclit- heiten noch sonstige Mängel.
Der Umstand, da.ss die Abdichtwirkung wenigstens zur Hauptsache auf dem Innendruck beruht, isst besonders günstig, weil dabei die erfin dungsgemässe Fu--enabdichtung unter belie big hohen. Innendrücken gleich gut wirkt.
Das Metalldichtband kann als kreiszylin drischer oder ähnlicher, z. B. elliptischer Ringmantel (das Versuchsband war ein Ringmantel mit einem aus zwei durch Ge rade verbundenen Halbkreisbogen bestehen den U mriss) oder aber als ebene Ringscheibe ausgebildet sein. Ferner kann das Metall dichtband aus zwei dicht; aneinanderliegenden offenen Ringen von etwa halber Banddicke bestehen, deren Stösse in bekannter Weise gegeneinander versetzt sind.
Ausser der Anordnung des Dichtbandes derart, dass das Band in zwei einander gegen überliegenden Schlitzen sich seitlich bewegen kann, sind für den Fall, dass das seitliche Bewegen nur in einem Schlitz stattfinden soll, Ausführungsformen möglich, bei denen das Metallhand in einem andern Schlitz stramm eingetrieben ist oder aber mit einem es tragenden Teil ein einziges Stück bildet.
Ein als Ringscheib < , ausgebildetes Metall dichtband hat für Kolbenabdichtungen be sondere Bedeutung. Dabei kann die Ring scheibe in den sie mit Spielraum aufnehmen den Schlitz nach der Niederdruckseite hin mit Vorspannung eingreifen. Ferner kann der die Ringscheibe mit seitlicher Bewegitngs- mögliclikeit aufnehmende Schlitz @so nahe an der der Hoclidriiel,:seite zugekehrten Aussen fläche des diesen Schlitz aufweisenden Teils angeordnet:
sein, class eine auf der Hochdruck seite verbleibende Ringwand dieses Teils quer federn kann.
Es können schliesslich bei Kolben, unter Wegfall von Kolbenringnuten, zum Abdich- tau zwei :oder mehr Metalldichtbänder par allel nebeneinander angeordnet ,sein.
Mit einem überraschend einfachen Hilfs mittel kann ein einwandfreier Abdichtungs erfolg ohne eine mechanische Zusammen pressung der Dichtflächen bezw. :des Dicht bandes erreicht werden. So braucht man bei spielsweise bei der Abdichtung von Rohr- oder Gefässfugen durch :die Verbindungs schrauben nur noch :eine Trennung der Fugenflächen, voneinander zu verhindern.
Die Bedeutung dieses Vorzuges geht besonders daraus hervor, dass bei den bis jetzt allein bewährten, in der Fuge liegenden Metalldich- tunb einlagen gerade der :dabei urentbehr- liche Anpress,druck :die grössten Schwierig keiten (häufiges Nachziehen, Gefahr der Überlastung der Schrauben usw.) bereitet.
Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigen Fig. 1a und 1b .eine F'ugenab.dichtung für Rohre, Gefässe und dergleichen, Fig. 2a bis 3c die Abdichtungsverhält nisse bei bisher gebräuchlichen Kolbenringen, Fig. <I>4a</I> bis 4c in Anlehnung an Fig. 3a bis 3c die Abdichtungsverhältnisse einer er findungsgemässen Kolbenringabdichtung,
Fig. 5a bis 10b weitere Beispiele von er findungsgemässen golbenringabdicUtungen. Alle Abbildungen stellen Erläuterungs- skizzen -dar, in denen die Spielräume, die Verformungen des Dichtbandes usw. über trieben angedeutet :sind.
Fig. la zeigt die Abdichtung einer Fuge zwischen zwei rohr- oder gefässförmigen Hohlkörpern 1 und 2 durch ein federndes Metalldichtband 3, das in zwei quer zur Fuge verlaufende ,Schlitze ragt, die beide eine solche Weite haben, .dass .das Metallband in den Hohlkörpern 1 und 2 sich radial bewegen, d. h. sich ausdehnen und zusammenziehen kann.
Durch ein .oberes Widerlager 4 (2 sei ein auf einer Grundplatte stehendes Gefäss) ist angedeutet, dass -die Hohlkörper im Be reich der Fuge so miteinander verbunden sind, dass die Fugenflächen sich nicht von einander entfernen können, also die gezeich nete Agialläge des Dichtbandes 3 in seinen Schlitzen erhalten bleibt. Das kann mit Schrauben geschehen, auf die jedoch nur der' Innendruck und kein zusätzlicher Abdich- tu.ngs:druck entfällt.
Das Metalldichtband nach Fig. la und 1b besteht aus zwei dicht aneinanderliegenden offenen Riiigen 3' und 3" von je etwa halber Banddicke, deren Stösse 30' und 30" gegen einander versetzt sind. Bei den oben erwähn ten Versuchen wurde ein solches Band ver wendet, und zwar hatten die beiden einzel nen dünnen Stahlbänder 0,3 mm und 0,15 mm Dicke. Entsprechend gering waren auch die Spielräume in den :Schlitzen bezw. ner Ab- ständ der Bandkanten von dem zugehörigen Schlitzgrund.
Das Dichtband und die Schlitze sind kreiszylindrisch ,gezeichnet, können aber auch einen elliptischen Grundriss oder der gleichen haben.
Die Abdichtungswirkung entsteht da durch, dass das Metallband :sich unter :dem Einfluss des Innendruckes geringfügig ver formen und an die aussen befindliche Schlitz wand anlegen kann, eine Wirkung, die durch das Hinzutreten vom. Wärmedehnungen noch gesteigert wird.
F'ig. 2a bis 2c zeigen einen einfachen üblichen Kolbenring 5, der an der Zylinder fläche 6 abdichtend anliegt und in die Kol- benringnut 7 eingreift. Der Ring 5 muss we gen seiner Wärmedehnung in der Nut 7 seit liches Spiel 7' und 7" haben,,das stark über trieben angedeutet ist. Fig. 2a bedeutet die Nichtbetriebslage (ohne Innendruck und Wärme).
Nach Fig. 2b ist der Ring 5 durch den Betriebsdruck abdichtend an die rechte Nutseitenwand .gedrückt; das -Spiel 7' ist entsprechend grösser geworden. Fig. 2c zeigt ,den Einfluss der Wärmedehnung; ,das Spiel 7' hat .sich wieder verkleinert. Die waagrechten Pfeilspitzen bedeuten .den Druck des Be triebsmittels für die Abdichtung des Ringes 5 an der rechten Nutwand und die senkrech ten Pfeilspitzen den Druck für die Abdich tung gegenüber der Zylinderfläche 6.
Fig. 3a bis, :3e zeigen einen im Querschnitt U-förmigen Kolbenring 8 (sog. Zungenkol- benring) in einer im Querschnitt ebenfalls Uh.färmigen Kolbenringnut 9. Fig. 3a zeigt -wieder die Nichtbetriebslage. Gemäss Fig. 3b wirkt nur :der Betriebsdruck; die Abdich tung geschieht am Mittelsteg 9' :der Nut 9; so dass ein zu starker Druck auf die Zylinder fläche 6 vermieden ist.
Die Wärmedehnung führt den Zustand nach Fig. 3e mit Abdich tung an der rechten Nutseitenwand und Wie deranwachsen des Druckes auf die Zylinder fläche 6 herbei.
Bei den nachfolgend beschriebenen erfin dungsgemässen Kolbenringabdiehtungen ist das dünne, federnde Metallband als Ring scheibe ausgebildet.
Nach Fig. 4a bis 4c ist das Dichtband 10 in einen im Grund der Kolbennut 11 ange brachten Schlitz fest cingepresst und ragt mit ,einem ein seitliches Bewegen gegenüber dem Kolbenring 12 gestattenden geringen seit lichen Spiel in einen Schlitz des Kolbenringes 12 hinein. Das Metallband 10 biegt sich aus der Nichtbetriebslage (Fig. 4a) unter dem Betriebsdruck gemäss Fig. 4b in der Rich tung, in der der Kolbenring 12 verschoben wird, liegt an der rechten Schlitzwand an und dichtet an ihr ab.
Der Druck gegen die Zylinderfläche 6 wird verringert, die Fläche für diesen Druck kann durch nichtmitt.ige Anordnung des schmalen Kolbenringschlitzes (vergl. Fig. 9a und 9b) weiterhin verkleinert werden.
Ausführungsungenauigkeiten, die beidem bekannten Zungenring nach Fig. 3a bis 3c nachteilig wirken, hindern das einwandfreie Arbeiten des dünnen Dichtbandes 10 nicht, und auch die Wärmeausdehnung kann nicht schädlich wirken, vielmehr bleiben gemäss Fig. 4c die Abdichtung an der rechten Schlitzwand und der Druck gegen die Zylin derfläche 6 ungefähr so, wie sie nach Fig. 4b waren.
Fig. 5a und 5b zeigen, dass das dünne, federnde Metallband 10 auch in seiner Aus bildung als ebene Ringscheibe in zwei Schlitze 11' und 12' mit seitlichem =Spiel ein gesetzt werden kann. Beim Übergange aua der Nichtbetriebslage (Fig. 5a) in die schon die Wärmedehnung berücksichtigende Dichtstel- lang (Fig. 5b) ergibt sich dasselbe Krä.fte- bil@d wie in Fig. 4e, zu dem nur die Abdich tung des Bandes 10 im Schlitz 11' durch den Betriebsdruck hinzutritt.
Ein Ausführungsbeispiel, bei dem das dünne Metallband mit einem :dasselbe tragen den Teil ein einziges Stück bildet, zeigen Fig. 6a und 6b. Auf dem Grunde der Kol bennut liegt ein Ring 13, der ursprünglich einen so; grossen rechteckigen Querschnitt gehabt hat, dass das dünne Metallhand 13' aus ihm herausgearbeitet werden konnte, das ge mäss Fig. 6a im Schlitz des Kolbenringes 12 sich seitlich bewegen kann. In .der Arbeits stellung (Fig. 6b) :ergibt sich unter Druck und Wärme dasselbe Kräftebild wie in Fig. 4e.
Während nach F'ig. 6a und 6b der Grund ring 13 sieh über die ganze Breite der Kol bennut erstreckt, ist in Fig. 7a und<I>7b</I> ein sonst gleicher, :aber schmalerer Grundring 14 mit einem aus ihm herausgearbeiteten dünnen Dichtband 14' vorgesehen. Hier wirken nach Fig. 7b eine Verschiebung -des Grundringes 14 und die Verformung das Dichtbandes 14' zusammen.
Gemäss Fig. 8a ist das beispielsweise wieder fest in einen Schlitz des Kolbennut grundes eingepresste dünne Metallband 15 nach der Niederdruckseite hin mit Vorspan- nung in den Schlitz des Kolbenringes 12 ein gesetzt, @so dass der Ring schon in der Nicht betriebslage an der rechten Nutwand anliegt.
In der Betriebsstellung tritt infolgedessen keine merkliche Lageveränderung des Ban des ein, und es tritt zum durch die Vorspan- nung erzeugten Abdichtdruck noch der grö ssere durch den Betriebsdruck erzeugte Ab dichtdruck hinzu.
Die Anordnung ist. bei- spielsweise für Hubkolbenringe vorteilhaft, weil bei der Hin- und Herbewegung dieser Ringe der Verschleiss der Kolbennut-Seiten- wände infolge Wegfalles des harten Anschla ges verringert wird.
Nach Fig. 9a und 9b ist in dem Kolben ring 16 der das dünne Dichtband 17 mit Spielraum aufnehmende Schlitz so nahe an der der Hochdruck- oder Treibmittelseite zu- gelehrten Aussenfläche des Ringes 16 ange- o@rdnet, dass. die. verbleibende Ringwand 16' (Fig. 9a) im Sinne der Fig. 9b quer federn kann. Das Dichtband 17 lässt sich dabei mit noch geringerem Spiel als sonst in den .Schlitz einsetzen.
Eine besondere Abdichtungsmöglichkeit für Kolbenringe ist durch Fig. 10a und 10b veranschaulicht. Unter Wegfall der Kolben ringnut sind zum Abdichten zwei federnde Metalldichtbänder 18', 18" parallel nebenein ander angeordnet. Sie können vorteilhaft in den, einen entsprechend kleineren Durchmes ser aufweisenden Kolben 19 fest eingepresst sein.
Der an der Zylinderfläche 6 anliegende Kolbenring 20 hat ebensoviele ,Schlitze wie Dichtbänder für ihn vorgesehen sind. Es könnten selbstverständlich auch mehr als zwei Dichtbänder in den Kolbenring greifen.
Joint sealing, especially against large pressure and heat differences. The invention relates to a joint seal, in particular against large pressure and heat differences, with at least one sealing insert which engages in at least one slot running transversely to the joint.
A known joint seal of this type is a for refrigerant compressors before beaten crankshaft seal that the escape of ammonia gas, sulfur dioxide and the like. to prevent the crankcase.
The crankshaft emerging from the housing is covered with several rings, the cross-section of which tapers outwards, so that wedge-like annular ribs are created on whose side surfaces the seal is made. For this purpose, a pair of metal sheets, annular disks, which are arranged transversely to the corrugated joint and whose outer edge is clamped tightly and tightly, grip over each annular rib with its inner edges.
The ring ribs spread the two inner edges of each sheet metal ring disk pair apart, as a result of which a particularly strong compression is brought about between the side surfaces of the expanding rings and the inner edges of the sheet metal ring disks forming the sealing insert.
The sealing inserts run transversely to the joint as a whole, but their effect, like that of the commonly used sealing inserts that lie in the joint (e.g. ordinary flange seals), is based on strong mechanical pressure.
It has also proposed a gas- and watertight connection of pipes and fittings in which surfaces in the two joints BEZW. Sealing edges each formed a deep groove and a transverse to the joint extending sealing member made of elastic Shem material (rubber, asphalt felt, leather or the like) is used in both grooves. The grooves that narrow from the joint surface to their base are also covered with a sealing compound, such as wax,
Putty, etc., filled out. Since the seal is made exclusively with soft materials, the connection cannot be used for high pressure and heat differences: because it must fail in gas and water pipes with low pressure if the soft materials do not experience sufficient mechanical compression.
Finally, for pipe seals, a recess that enlarges the clear width of the pipe ends has been proposed, by means of which, with the aid of an inner support ring, a chamber is formed that is transverse to the butt joint and into which a soft material packing (rubber, leather, asbestos, lead wool) is inserted.
The chamber should be shorter than the sealing ring, and when the Robrenden is screwed together, it is compressed so that it almost fills the chamber and seals it off without the cooperation of the operating pressure. This connection is also unsuitable as a Z '(waterproofing material) for high pressure and heat differences.
According to the invention, the object is to be achieved in that the sealing insert is made of a resilient metal structure and the mentioned slot has such a width that the 3letallba.nd can move laterally in this slot.
Compared to what is known, the joint seal according to the invention has a particularly significant difference in that no mechanical pressure or deformation forces are exerted on the metal sealing tape in order to force the desired seal, as has been the case with known joints up to now @dichtungeu (made of soft material or metal, in the butt joint or running across it) was necessary.
The effect of the resilient metal strip arranged according to the invention is based at least mainly on the overpressure prevailing in the space to be sealed, possibly in conjunction with the thermal expansion. For this purpose, the sealing tape can at most be pretensioned.
The success has been established through tests in which the resilient metal sealing tape was deliberately made possible small axial movements in seat seats, ie the occurrence of mechanical contact pressures was definitely excluded. Although the tests were carried out with particularly hot and highly stressed gases (fuel engine gases during compression and ignition), there were no imperfections or other defects.
The fact that the sealing effect is based at least mainly on the internal pressure is particularly beneficial because the foot sealing according to the invention is below any high level. Internal pressure works equally well.
The metal sealing tape can drischer or similar, z. B. elliptical ring jacket (the test tape was a ring jacket with one of two semicircular arcs connected by Ge straight exist the U mriss) or be designed as a flat washer. Furthermore, the metal sealing tape can be made of two tight; Adjacent open rings of about half the tape thickness exist, the joints of which are offset against one another in a known manner.
In addition to arranging the sealing tape in such a way that the tape can move laterally in two opposing slots, in the event that the lateral movement is only to take place in one slot, embodiments are possible in which the metal hand is driven tightly into another slot is or forms a single piece with a supporting part.
A metal sealing band designed as an annular disk is of particular importance for piston seals. The ring disc can intervene with bias in which they take up the slot towards the low pressure side. Furthermore, the slot accommodating the annular disk with lateral movement possible can be arranged so close to the outer surface of the part having this slot facing the Hoclidriiel: side:
be, class a ring wall remaining on the high pressure side of this part can spring transversely.
Finally, in the case of pistons, with the omission of piston ring grooves, two or more metal sealing strips can be arranged in parallel next to one another for sealing purposes.
With a surprisingly simple auxiliary means a perfect sealing success without mechanical compression of the sealing surfaces BEZW. : of the sealing tape can be achieved. For example, when sealing pipe or vessel joints, you only need: the connecting screws: to prevent the joint surfaces from separating from one another.
The importance of this advantage is particularly evident from the fact that with the metal gasket inserts that have been tried and tested so far and that are located in the joint, it is precisely the: essential contact pressure, pressure: the greatest difficulties (frequent tightening, risk of overloading the screws, etc.) .) prepares.
The invention is shown in the drawing, for example. 1a and 1b show a joint seal for pipes, vessels and the like, FIGS. 2a to 3c show the sealing conditions for piston rings that have been used up to now, FIGS. 4a to 4c based on FIG 3a to 3c the sealing conditions of a piston ring seal according to the invention,
5a to 10b show further examples of piston ring seals according to the invention. All figures represent explanatory sketches in which the clearances, the deformations of the sealing tape, etc. are exaggerated.
Fig. La shows the sealing of a joint between two tubular or vessel-shaped hollow bodies 1 and 2 by a resilient metal sealing band 3, which protrudes into two transverse slots to the joint, both of which have such a width, .that the metal band in the hollow bodies 1 and 2 move radially, i.e. H. can expand and contract.
An upper abutment 4 (FIG. 2 is a vessel standing on a base plate) indicates that the hollow bodies in the area of the joint are connected to one another in such a way that the joint surfaces cannot move away from one another, i.e. the drawn agial layer of the sealing tape 3 is retained in its slots. This can be done with screws, but only the internal pressure and no additional sealing pressure is required.
The metal sealing band according to FIGS. La and 1b consists of two closely adjacent open channels 3 'and 3 "each approximately half the thickness of the band, the joints 30' and 30" of which are offset from one another. In the experiments mentioned above, such a tape was used, and the two individual thin steel tapes were 0.3 mm and 0.15 mm thick. The leeway in the: slots respectively. ner distance between the strip edges and the associated slot base.
The sealing tape and the slots are circular cylindrical, drawn, but can also have an elliptical plan or the same.
The sealing effect arises from the fact that the metal strip: can deform itself slightly under the influence of the internal pressure and can lay against the outer slit wall, an effect that occurs when the. Thermal expansion is increased.
F'ig. 2a to 2c show a simple, conventional piston ring 5, which lies against the cylinder surface 6 in a sealing manner and engages in the piston ring groove 7. Because of its thermal expansion in the groove 7, the ring 5 must have play 7 'and 7 "since it is strongly exaggerated. FIG. 2a means the non-operating position (without internal pressure and heat).
According to Fig. 2b, the ring 5 is sealingly pressed against the right side wall of the groove by the operating pressure; the game 7 'has increased accordingly. Fig. 2c shows the influence of thermal expansion; The game 7 'has shrunk again. The horizontal arrowheads indicate the pressure of the operating fluid for sealing the ring 5 on the right groove wall and the vertical arrowheads the pressure for the sealing against the cylinder surface 6.
3a to 3e show a piston ring 8 with a U-shaped cross section (so-called tongue piston ring) in a piston ring groove 9 that is also Uh.shaped in cross section. FIG. 3a shows the non-operating position again. According to FIG. 3b, only: the operating pressure; the sealing device happens on the central web 9 ': the groove 9; so that excessive pressure on the cylinder surface 6 is avoided.
The thermal expansion leads to the state according to FIG. 3e with sealing device on the right side wall of the groove and how the pressure on the cylinder surface 6 grows.
In the piston ring sealings described below, the thin, resilient metal strip is designed as an annular disk.
According to Fig. 4a to 4c, the sealing band 10 is firmly cingepresst in a slot in the bottom of the piston groove 11 and protrudes with, a lateral movement relative to the piston ring 12 permitting small since union play in a slot of the piston ring 12 into it. The metal strip 10 bends from the non-operating position (FIG. 4a) under the operating pressure according to FIG. 4b in the direction in which the piston ring 12 is displaced, rests against the right slit wall and seals against it.
The pressure against the cylinder surface 6 is reduced; the surface for this pressure can be further reduced by arranging the narrow piston ring slot off-center (see FIGS. 9a and 9b).
Execution inaccuracies, which have a disadvantageous effect on the known tongue ring according to FIGS. 3a to 3c, do not prevent the thin sealing tape 10 from working properly, and the thermal expansion cannot have a harmful effect either; rather, according to FIG. 4c, the seal on the right slit wall and the pressure against it remain the Zylin derfläche 6 roughly as they were according to Fig. 4b.
Fig. 5a and 5b show that the thin, resilient metal strip 10 can also be set in its formation as a flat annular disk in two slots 11 'and 12' with a side = play. The transition from the non-operating position (FIG. 5a) to the sealing point (FIG. 5b), which already takes into account the thermal expansion, results in the same force as in FIG. 4e, to which only the sealing of the strip 10 in Slot 11 'is added by the operating pressure.
An embodiment in which the thin metal band with one: the same supporting part forms a single piece, Fig. 6a and 6b show. At the bottom of the Kol bennut is a ring 13, which was originally a so; has had a large rectangular cross-section that the thin metal hand 13 'could be worked out of it, which can move laterally in the slot of the piston ring 12 according to FIG. 6a. In .der working position (Fig. 6b): the same force pattern results under pressure and heat as in Fig. 4e.
While according to Fig. 6a and 6b, the base ring 13 extends over the entire width of the piston groove, an otherwise identical but narrow base ring 14 with a thin sealing band 14 'worked out of it is provided in Fig. 7a and 7b . Here, according to FIG. 7b, a displacement of the base ring 14 and the deformation of the sealing band 14 'act together.
According to FIG. 8a, the thin metal band 15, for example firmly pressed again into a slot in the piston groove base, is inserted into the slot of the piston ring 12 with pretension towards the low-pressure side, so that the ring is already in the non-operational position on the right groove wall is applied.
As a result, in the operating position there is no noticeable change in the position of the band, and the sealing pressure generated by the operating pressure is added to the sealing pressure generated by the preload.
The arrangement is. For example, it is advantageous for reciprocating piston rings because the back and forth movement of these rings reduces wear on the piston groove side walls as a result of the elimination of the hard stop.
According to FIGS. 9a and 9b, in the piston ring 16, the slit which receives the thin sealing band 17 with clearance is arranged so close to the outer surface of the ring 16 facing the high pressure or propellant side that the. remaining ring wall 16 '(Fig. 9a) in the sense of Fig. 9b can spring transversely. The sealing tape 17 can be used in the .Slit with even less play than usual.
A special sealing option for piston rings is illustrated by FIGS. 10a and 10b. With the omission of the piston ring groove, two resilient metal sealing strips 18 ', 18 "are arranged parallel next to one another for sealing purposes. They can advantageously be firmly pressed into the piston 19, which has a correspondingly smaller diameter.
The piston ring 20 resting on the cylinder surface 6 has as many slots as there are sealing strips for it. Of course, more than two sealing strips could also grip the piston ring.