DE1209376B - Torsionskolbenring - Google Patents

Description

• Torsionskolbenring Die Erfindung bezieht sich auf einen Torsionskolbenring mit einer konzentrisch verlaufenden Materialausnehmung am inneren, dem Kolbenboden zugekehrten (oberen) Teil der Ringquerschnittsfläche. Derartige Ringe mit sich über den gesamten Ringumfang erstreckenden Nuten in der oberen Flankenfläche des Ringes oder mit Abfasungen der inneren, oberen Kante des Ringes sind bekannt. Sie weisen infolge ihres unsymmetrischen Querschnittes beim Spannen des Ringes eine dem Abdichten zugute kommende tordierende Wirkung auf.
• Es hat sich aber herausgestellt, daß in der Nähe der Stoßenden, wo der Widerstand gegen die Torsion geringer wird, im Betrieb, vermutlich in Verbindung mit Schwingungen, Abweichungen im Torsionsverhalten des Ringes auftreten, so daß unerwünschter Verschleiß und gegebenenfalls auch Brüche die Folge sein können.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Materialausnehmung am Ring so vorzusehen, daß er beim Spannen im Gebiet der Stoßenden entgegengesetzt tordiert wird, um damit den unerwünschten Ausschlägen der sich gegen den Stoß hin freier auswirkenden Torsionsschwingungen entgegenzuwirken.
• Die Lösung dieser Aufgabe soll erfindungsgemäß dadurch erfolgen, daß die Materialausnehmung im Gebiet der Stoßenden nach dem inneren, dem Kolbenboden abgekehrten (unteren) Teil der Ringquerschnittsfläche verlagert ist. Infolge dieser gegen die Stoßenden hin der tordierenden Wirkung im übrigen Teil des Ringes entgegengesetzten Wirkung treten die obenerwähnten unangenehmen Erscheinungen nicht mehr oder nur noch abgeschwächt auf.
• Wenn es sich um Ringe handelt, die eine ihre obere Flankenfläche anschneidende Materialausnehmung aufweisen, so kann die Erfindung dadurch verwirklicht werden, daß die Materialausnehmung vor den Stoßenden, insbesondere auslaufend, endet und sich statt dessen eine entsprechende, die untere Flankenfläche des Ringes anschneidende Materialaussparung bis zu den Stoßenden erstreckt.
• Eine vorteilhafte Ausführung ergibt sich, wenn man die Materialausnehmung als Nut ausschließlich auf der Innenfläche des Ringes verlaufen läßt. Eine solche erfindungsgemäße, die Torsionswirkung hervorbringende Nut hat an sich schon den großen Vorzug, daß durch sie die obere Anlagefläche des Ringes an der Kolbenringnut-Flanke nicht verkleinert wird. Ferner läßt sich die »Torsionsnut« aber auch zügig gegen die Stoßenden hin vom oberen Gebiet zum unteren Gebiet der Innenfläche des Ringes führen. Im einzelnen kann das Gebiet, in dem die Nut schräg nach unten hin geführt ist, einem Zentriwinkel zwischen 10 und 40°, gemessen vom Stoß aus, entsprechen.
• Die Erfindung ist an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.
• Der übliche Torsionskolbenring ist in F i g. 1 in Draufsicht, in F i g. 2 in Untersicht und in F i g. 3 im Querschnitt entsprechend der Schnittlinie 111-11I in F i g. 1 dargestellt. Die F i g. 4 bis 7 zeigen im Schnitt verschiedene erfindungsgemäß ausgeführte Torsionskolbenringe.
• Bei einem üblichen Torsionskolbenring hat die tordierende Wirkung (in F i g. 3 im Uhrzeigersinn) zur Folge, daß die obere Flankenfläche des Ringes bei 10 und die untere bei 11 trägt. In den Gebieten 12a und 12b, also über an den Stoß 13 anschließende Zentriwinkelbereiche 14 a und 14 b von etwa 30°', verbreitern sich die tragenden Flächen 10 a und 10 b der oberen Flankenfläche nach den Stoßenden zu auffällig, während die entsprechenden tragenden Flächen 11 a und 11 b auf der unteren Flankenfläche immer schmäler werden.
• Diese Abweichungen gegenüber den Verhältnissen auf dem übrigen Teil des Ringumfanges lassen sich erfindungsgemäß dadurch beseitigen, daß man an den Stoßenden eine umgekehrte Torsionswirkung zu erreichen sucht als auf dem übrigen Teil des Ringumfanges. Man wirkt somit den durch die auf dem Hauptteil vorhandene Torsionswirkung bedingten Profildrehungen und Schwingungen an den Stoßenden entgegen und gelangt so zu einem ausgeglichenen Tragbild.
• Bei dem in den F i g. 4 bis 6 dargestellten Torsionsringen läuft die ringförmige Ausnehmung 15 auf der oberen Flankenfläche 16 beidseitig vor Erreichen des Stoßes 13 aus. Dafür sind im Gebiet der Stoßenden entsprechende Ausnehmungen 17a und 17b an der unteren, inneren Kante vorhanden. Die Ausführangen nach den F i g. 4 bis 6 weisen allerdings den Nachteil auf, daß die oberen und unteren Flankenflächen der Ringe durch Ausnehmungen verkleinert werden.
• Der Torsionsring nach F i g. 7 weist diesen Nachteil nicht auf. Dadurch, daß die Ringnut 18 ausschließlich auf der Innenfläche 19 des Ringes verläuft, werden die Flankenflächen 20 und 21 überhaupt nicht beeinträchtigt. Dies wäre auch für Torsionsringe mit in gleicher Höhe voll herum laufender Nut vorteilhaft. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel verläuft die Nut 18 in den Gebieten 22 a und 22 b, die einem Zentrierwinkel 14 a und 14 b von je etwa 30° entsprechen, schräg von oben nach unten.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Torsionskolbenring mit einer konzentrisch verlaufenden Materialausnehmung am inneren, oberen Teil der Ringquerschnittsfläche, d adurch gekennzeichnet, daß die Materialausnehmung im Gebiet der Stoßenden nach dem inneren, unteren Teil der Ringquerschnittsfläche verlagert ist.
2. 2. Torsionskolbenring nach Anspruch 1 mit einer die obere Flankenfläche des Ringes anschneidenden Materialausnehmung, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialausnehmung vor den Stoßenden, insbesondere auslaufend, endet und sich stattdessen eine entsprechende, die untere Flankenfläche des Ringes anschneidende Materialaussparung bis zu den Stoßenden erstreckt.
3. 3. Torsionskolbenring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialausnehmung als Nut ausschließlich auf der Innenfläche des Ringes verläuft und gegen die Stoßenden hin vom oberen Gebiet zum unteren Gebiet der Innenfläche des Ringes geführt ist.
4. 4. Torsionskolbenring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebiet, in dem die Nut schräg nach unten hin geführt ist, einem Zentriwinkel zwischen 10 und 40°, gemessen vom Stoß aus, entspricht.