DE1475757A1 - OElring - Google Patents

OElring

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DE1475757A1
DE1475757A1 DE19651475757 DE1475757A DE1475757A1 DE 1475757 A1 DE1475757 A1 DE 1475757A1 DE 19651475757 DE19651475757 DE 19651475757 DE 1475757 A DE1475757 A DE 1475757A DE 1475757 A1 DE1475757 A1 DE 1475757A1
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DE
Germany
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ring
segments
piston ring
loop
axial
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Pending
Application number
DE19651475757
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English (en)
Inventor
Hamm Douglas William
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Muskegon Piston Ring Co
Original Assignee
Muskegon Piston Ring Co
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Publication date
Application filed by Muskegon Piston Ring Co filed Critical Muskegon Piston Ring Co
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/12Details
    • F16J9/20Rings with special cross-section; Oil-scraping rings
    • F16J9/206One-piece oil-scraping rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/12Details
    • F16J9/20Rings with special cross-section; Oil-scraping rings
    • F16J9/203Oil-scraping rings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S277/924Deformation, material removal, or molding for manufacture of seal

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Description

Muskegon Piston Ring Company, 1839 Sixth Street,
Muskegon, Michigan, U. S. A.
Ölring
Die Erfindung bezieht sieh auf» Kolbenringe und richtet sich insbesondere auf einen neuartigen einstückigen Ölring. Die wachsenden Anforderungen an die Wirksamkeit der Ölkontrolle, gekoppelt mit dem steigenden Bedarf an Kolbenringen durch
mit hohem Vakuum und hoher Kompression arbeitende Hochleistungsmaschinen macht die Entwicklung völlig neuartiger Ringkonstruktionen erforderlich. Außerdem wird eine genauere Formgebung bei solchen Ringen dadurch gefordert, daß man die raucherzeugenden Komponen en der Auspuffgase beseitigen oder wenigstens kräftig verringern will. Wegen des
kurzen Hubes und der genauen Ölkontrolle, die man von Ölringen wegen der neuen Maschinen verlangt, ist es notwendig,
Ringe von größerer Flexibilität als sie bisher notwendig erschien, zu bauen. Hlexibilität wird verlangt, um es den Ringen zu ermöglichen, sich sehr eng der Zylinderwandung anzupassen, so daß der Ölfilm auf der Zylinderwandung während jedes Hubes wirksam und zwangsläufig entfernt wird. TJm diese größere Flexibilität oder Anpassungsfähigkeit zu erreichen, müssen die Ringe aus dünnerem Material hergestellt und die Radialtiefe des Ringes größer gemacht werden, um seine Federlänge zu vergrößern. Solche Änderungen schwächen selbstverständlich die Widerstandsfähigkeit des Ringes gegen axiale Zusammendrückung oder einen Zusammenbruch.
Die Erfindung überwindet das Problem der Schwächung des Binges und verbessert trotzdem seine weichen Federcharakteristiken. Durch die Erfindung wird eine neuartige Querschnittskonstruktion für den Ring vorgeschlagen, welche nicht nur die Schwächungswirkung bei der Verminderung der Materialdicke und der Vergrößerung der Federlänge überwindet, sondern auch dazu führt, daß der fertige Ring widerstandsfähiger gegen Druckbelastungen als Ringe üblicher Bauart und aus üblichen Materialien ist. Das bei diesen Ringen auftretende Problem besteht darin, die Segmente oder Schabekanten gegen Durchbiegung infolge des Zuges des Ringes über die Zylinderwandung bei der Hin- und Herbewegung, die Knick- und Druckb-eanspruchungen, die durch den Hing infolge Trägheit und Moment am Ende dta. Hubes auf-
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gebracht werden, und· die Druckkräfte yon Seiten der Gase wirksam abzustützen, welche verursachen, über den Hing auszutreten. Es ist wesentlich, diese zusammendrückende Wirkung auf den Ring un er Kontrolle zu halten. Erfolgt dies nicht an jedem Ende des Hubes, dann neigen die Sei enteile des Ringes dazu, sich von den Sei enfiilen der Ringnut abzuheben, so daß ein Durchlaß entsteht, durch welchen Öl in der einen Richtung und Gase in der anderen Richtung gepumpt werden. Praktisch ergibt sich also ein Nebenschluß für-die Ringabdichtung. Durch die Erfindung werden die Seitenteile des Ringes in der Nähe seiner äußeren Radialkante zwangsläufig abgestützt. Dies führt zu einer zwangsläufigen Kontrolle gegen ein Einknicken oder Zusammendrücken des Ringes.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Abstützung der einzelnen Segmente selbst durch Umformung derselben in der Weise, daß sie die Festigkeit eines BaI-kens statt diejenige einer flachen Platte erhalten. Für diesen Zweck wird ein Teil jedes Segmentes umgebogen, um einen Winkel herzustellen, welcher die Festigkeit gegen Durchbiegung wesentlich vergrößert, die sieh aus der Ümfangszusammendrückung des Ringes im Zeitpunkt des Einbaus ergibt, Diese Maßnahme trägt wesentlich zur Wirksamkeit sowohl der Seitenabdichtung als auch der Zylinderwandung des Ringes bei.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Ringes besteht darin, daß die zwangsläufige Abstützung der Segmente die Gefahr der Beschädigung des Ringes beim Einbau beseitigt. Sie verhindert die Zerstörung infolge unrichtigen oder schwierigen Einbaus. Die Erfindung ermöglicht die Schaffung eines zwangsläufig abgestützten Ringes mit einer wirksamen Seitenabdichtung, wenn der Ring in axialer Richtung bei dem ersten Einbau in die Ringnut etwas zusammengedrückt wird.
Weitere Ziele und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der folgenden Einzelbeschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 eine TeiMrauf sieht auf ein Stanzstück, aus dem
eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ringes hergestellt wird;
Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht eines fertigen
Ringes gemäß der Erfindung;
Fig. 3 einen Schnitt längs der Ebene III-III der Fig. 2;
ί Fig. 4 eine schematische Darstellung eines fertigen Ringes gemäß der Erfindung;
Fig. 5 einen Schnitt ähnlich dem nach Fig. 3 «ur Wiedergabe einer abgeänderten Ausführungsform eines er-
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finäungsgemäßen Ringes mit verstärkter Seitenabdichtung;
Fig. 6 einen Schnitt durch den in eine Hingnut eingebauten Ring nach Fig. 5;
Fig. 7 eine Teilduraufsieht auf ein abgeändertes Stanzstück für eine abgeänderte Ausführungsform eines Ringes gemäß der Erfindung; ^j
Fig. δ eine perspektivische Teilansicht eines aus dem
Stanzstück nach Fig. 7 hergestellten Ringes;
Fig. 9 eine Teilansieht der inneren Radialfläche des Ringes
nach Fig. 8; !
Fig. 10 einen Schnitt im wesentlichen längs der Ebene X-X der Fig. 8 zur Wiedergabe "des in eine Ringnut eingebauten Ringes; ä
Fig. 11 eine schematische Darstellung zur Wiedergabe des Wirkungsprinzips der Ringkonstruktion nach den Figuren : u bis 10;
Fig. 12 eine abgeänderte Konstruktion für den Ring nach den Figuren 7 bis 10;
Fig. 13 eine weitere abgeänderte Ausführungeform, die sowohl auf die Ringe nach' den Figuren 1 bis 6 als auoh auf die Ringe nach den Figuren 7 bis 10 anwendbar ist,
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und in
Pig. 14 einen Schnitt zur Wiedergabe einer abgeänderten Ausführungsform, die sich sowohl bei den Ringen nach den Figuren I bis 6 als auch bei den Ringen nach den Figuren 7 bis 10 anwenden läßt.
Der erfindungsgemäße Ring wird aus einem fortlaufenden m Materialband hergestellt und im Querschnitt auf sich selbst zurückgefaltet, so daß eine vergrößerte Schlaufe entsteht. Die äußere Kante dieser Schlaufe liegt in der Nähe der äußeren Radialfläche des Ringes und dient als Stütze, die sich von den Segmenten auf einer axialen Seite des Ringes zu den Segmenten auf der anderen axialen Seite des Ringes erstreckt und diese gegen Druckbelastungen und nach innen gerichtete Durchbiegung abstützt. Außerdem weist eine Ausführungsform des Ringes Segmente auf, deren innerer Teil nach unten zum inneren Ausbuch ungsteil des Rir.ges umgeschlagen ist, so daß ein L-förmiges Winkelstück entsteht, welches einer Durchbiegung infolge der Umfangszusammendrückung des Ringes zu widerstehen vermag*
In den Zeichnungen und insbesondere in Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 einen Stanzkörper, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er aus einem dünnen langen Materialband besteht, der in gleichen Abständen seitlich verlaufende Öffnungen 11 und 11a aufweist, Diese sind längs der Mittellinie des Stanzkörpers angeordnet. Jede Öffnung 11 und 11a
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ist an einem Ende abgerundet -und am anderen Ende angespitzt. Die angespitzten Enden abwechselnder Öffnungen oder Schlitze weisen in entgegengesetzte Rieh ungen, und auf diese Weise unterscheiden sich die Schlitze 11 , von den Schlitzen 11a. Von dem angek-spitzten Ende jedes Schlitzes erstrecken sich bis zu den Randkanten des Stanz körpers oder wenigstens in die Nähe, der Randkanten schmale M Anreißlinien 12. Diese können auf einer oder beiden Oberflächen des Stanzkörpers vorgesehen sein. Die Öffnungen Tt und 11a sind voneinander durch längliche Streifen 18 getrennt.
Der Stanzkörper wird nach dem Lochen und Anreißen, wie es in Fig. i dargestellt ist, in die gewünschte Querschnittsform gewalzt, erwärmt und abgeschreckt, um ihn brüchig zu machen. Die Anreißmarkierungen 12 werden dann durchgebrochen, um die äußeren radialen Kanten des Ringes in eine Vielzahl von Segmenten 13 zu trennen, die voneinander durch " Trennstellen 14 getrennt sind. Die Segmente auf einer Axial-' seite des Ring'es sind durch das Bezugszeichen 13 und die auf der anderen Seite des Ringes durch das Bezugszeichen 13a i angedeutet, (vgl. Fig. 2). Der Ring wird dann erneut erhitzt und auf die erforderliche Härte gebracht, gestreckt und gezogen, und auf Länge gebracht, um einen Körper herzustellen, welcher beim Schließen des Teiles 15 nach Fig. 4 die kreisförmige Gestalt des Ringes 16 annimmt. Das eben beschriebene Verfahren zur Herstellung einee solchen Ringes
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läßt sich beispielsweise aus der US-Patentschrift 2 668 entnehmen. Selbstverständlich kann man auch andere Verfahren zur Formung des Ringes im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwenden, da sich die Erfindung auf die Form des Ringes und weniger auf das Verfahren, durch das er hergestellt wird, richtet.
Bei der Herstellung des Ringes 20 nach Fig» 2 wird der Stanzkörper 10 nach Fig. 1 zuerst umgefaltet, so daß ein Teil entsteht, der sich nach unten zum inneren radialen Bogenteil des Ringes erstreckt. Das Material wird dann auf sich selbst zurückgefaltet, so daß eine sich radial und nach außen erstreckende Schlaufe 21 von beträchtlichen Abmessungen entsteht. Der Rest des Materials wird dann so gefaltet, daß er sich axial erstreckt, um den Rest des inneren radialen Bogenteils herzustellen, und dann nach außen und radial gerichtet, um die un ere Seite des Ringes zu gestalten. Dort, wo die Seiten des Ringes zur Herstellung der Schlaufe 21 umgebogen werden, entsteht ein Paar kleinerer Schlaufen 22 und 23. Diese Schlaufen liegen in der Nähe des inneren radialen Bogenteiles des Ringes.
Die Schlaufen 22 und 23 können solche Abmessungen aufweisen, daß sie den gesamten inneren Bo&enteil des Ringes einnehmen, wie es aus Fig. 3 zu entnehmen ist, sie können aber auch kleiner sein, so daß ein Spalt 28 enteteht, durch
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welchen sich die äußere radiale Schlaufe 21 über die Innenfläche des Ringes öffnet, wie man aus Fig. 13 erkennt. Unabhängig von der verwendeten Konstruktion ist die axiale Höhe der äu&ren Schiaufe 21 derart, daß in der Nachbarschaft des äußeren radialen Teiles des Ringes die Seiten der Schlaufe entweder die Innenseitenoberflächen der Segmente 13 und 13a berühren, oder sich soweit annähern, daß der Spalt zwischen A der Schlaufe und den Segmenten einen Betrag von 0,1 - 0,15 mm nicht überschreitet. Die radiale äußere Wandung 24, die das Ende der Schlaufe 21 definiert, bildet für alle praktischen Zwecke eine geradlinige Stütze, die sich axial zwischen den Segmenten 13 und 13a erstreckt. Als solche bildet sie eine starre Unterstützung zur Aufnahme und Abstützung dieser Segmente an einer Stelle, die sehr nahe an ihren freien Enden liegt. Es entsteht eine zwangsläufige Begrenzung für die Bewegungsfreiheit der Segmente aufeinander zu. Unabhägig davon, ob die Schlaufe 21 geschlossen oder offen an inneren radialen Bogenteil ist, wie es durch die Figuren 3 und 13 einander gegenübergestellt wird, hat diese Ausbil- ! dung keinerlei Einfluß auf die tragende Wirkung der Wandung 24» Gerade diese Stützwandung liefert einen Ring mit großer Widerstandsfähigkeit gegen Druckbelastungen. Man erhält also einen einstückigen Kolbenring mit einem Hauptteil mit einstückigen oberen und unteren in Segmente unterteilten Seitengliedern, wobei ein .Teil des Hauptteiles so umgefaltet ist, daß eine axiale Abstützung für die Segmente
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an ihrer Berührungsstelle· mit aer Zylinderwandung entsteht. Auf diese WeIsewird jedes einzelne Segment abgestützt.
Mail erkennt, daß die Wandung 24 als Abstützung an der Stelle der maximalen Druckbelastung des Ringes dient. β Diese Stelle befindet sich unmittelbar an der Stelle der Berührung zwischen Ring und Zylinderwandung. Man erhält deshalb eine zwangsläufige und enge Abstützung für die schabenden Flächen'des Ringes, wo sie dem Zug ihrer Gleitbewegung längs der Zylinderwandung ausgesetzt sind. Diese Abstützung befindet sich unmittelbar in der Nähe des Spieles zwischen Kolben und Zylinderwandungen, wo irgendwelche durch die austretenden Verbrennungsgase erzeugten Druckbelastungen grundsätzlich ihre maximale Druckkraft auf den Riang übertragen. Die Abstützung der Segmente erfolgt auch gegen die maximale Biegewirkung, die durch Trägheitskräfte und Momente entsteht, welche sich aus der Hin- und Herbewegung des Kolbens ergeben. Sie vermeidet ferner die Vervielfachung der Biegekräfte, die sich bei Fehlen einer solchen Abstützung daraus ergeben, daß die Segmente nur am extremen inneren Radialteil des Rianges befestigt sind. Ohne die abstützende Wandung 24 werden die Belastungen am tatsächlichen Ende dieses langen Hebelarmes aufgebracht, wo das aus diesen Belastungen resultierende Moment am größten ist.
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Man erkennt aus Fig. 2, daß jedea der Segmente 13 und 13a mit einem Paar von Streben 25 verbunden ist. Biese Streben werden durch die Bänder 18 gebildet, welche zwischen den Öffnungen 11 und 11a im Stanzkörper verbleiben. Da die Segmente 13 über "den Umfang gegenüber den Segmenten 13a versetzt sind, ist jede mit einem
der Segmente 13 einstückige Strebe 25 auch einstückig jj
mit einem anderen der Segmente 13a. Gerade diese Streben, welche in die Krümmung verformt werden, erzeugen die ! Schlaufen 21, 22 und 23, zusammen mit der tragenden Stütze 24. Um eine ausreichende Materiallänge zur Erzeugung dieser Schlaufen vorzusehen, weisen diese Streben 25 eine beträchtliche Länge auf.
Die Streben dienen als Federn, die dem Ring eine aus- I reichende Flexibilität verleihen. Infolge ihrer Länge ist die Flexibilität des Ringes stark vergrößert, da die Feder selbst beträch lieh länger als die Ringe bekannter Konstruktion ist. Dieses Merkmal ist als "weiche Feder" bekannt." Während es eine Vergrößerung der radialen Durch-j biegung des Ringes für einen gegebenen radialen Spannungswert erlaubt, hat der Ring eine vergrößerte Freiheit, sich den Zylinderwandungen anzupassen und damit eine dichte und wirksarie Abdichtung zu erzielen. Dieses Weichmachen der Federmharakteristik des Ringes schwächt den Ring nicht wegen der Existenz der Stützen 24, die eine zwangsläufige
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axiale Abstützung der Segmente zur Folge haben.
Die Fig. 7 bis 10 zeigen eine Abänderung des Erfindungsgegenstandes. Auch in diesem Falle besteht der Stanzkörper 30 aus einem dünnen bandartigen Material. Er weist ebenfalls in gleichem Abstand angeordnete, längliche, schlitzartige Öffnungen 31 und 32 auf, die voneinander durch längliche Streifen getrennt sind. Die Öffnungen oder Schlitze 31 und 32 ähneln den Öffnungen oder Schlitzen 11 und 11a. Ähnlich wie die Öffnungen 11 und 11a weisen die Öffnungen 31 und 32 ein gerundetes und ein keilförmiges oder angespitztes Ende auf, wobei die spitzen Enden der Schlitze 31 den spitzen Enden der Schlitze 32 entgegengesetzt gerichtet sind. Die Schlitze 31 und 32 sind abwechselnd längs deH Stanzkörpers angeordnet. Unähnlich den Schlitzen 11 und 11a sind die Schlitze 31 und 32 quer zum Stanzkörper gegeneinander versetzt. Auf diese Weise liegen die Schlitze 31 näher an der einen Randkante des Stanzkörpers, während die Schli ze 32 näher an der gegenüberliegenden Randkante des Stanzkörpers angeordnet sind. Man erhält somit eine Art von Zick-Zack-Muster, so daß die Schlitze nicht aur Mittellinie des Stanzkörpers «entriert sind.
Um den Stanzkörper 30 zu einem Kreisring in der Art des Ringes nach Fig. 4 zu verformen, werden dieselben Verfahrensschritte und FaItvorgänge vorgenommen» wie sie
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im Zusammenhang mit dem in Fig. 2 wiedergegebenen Ring 20 erläutert wurden. Der fertige Ring 33 ist aus Fig. 8 teilweise zu entnehmen. Seine Querschnittsform ist, soweit sie den Verlauf der Streben 34 betrifft, identisch mit derjenigen des Ringes 20. Jedoch ändert die Versetzung der Schlitze 31 und 32 wesentlich die Natur der Segmente 35 und 35a. Statt daß die Segmente in den Sei- (^ ten des Ringes enden, erstrecken sich ihre inneren Radialteile nach unten zum inneren Bogenteil des Ringes und
i in den inneren Teil der Seiten der Hauptschlaufe 21 (Fig. 10). Auf diese Weise ist jedes Segment nicht mehr einfach ein flacher Materialstreifen, sondern bildet für alle praktischen Zwecke einen Lkförmigen Winkel. Auf diese Weise wird jedes Segment wesentlich verstärkt.
Fig. 11 zeigt die Änderung im Prinzip, die durch diese Änderunng der Konstruktion eingeführt wird. Der obere Teil gibt Segmente üblicher Bauart, d. h. ein flaches
Materialstück, wider, auf das die Druckbelastungen A vom Bnde her und die Biegebelastungen B gegen die breiten Oberflächen aufgebracht werden. Die Druckbelastungen werden durch den Umfangsdruck auf den Ring beim Schließen und Einsetzen in den Zylinder erzeugt. Diese Belastungen' müssen aufgebracht werden, um die radiale Spannung zu erzeugen, die notwendig ift, damit der Ring riohtig arbeitet. Dieee Druckkräfte führen zu einem Auebeulen der
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flachen plattenartigen Konstruktion, die charakteristisch für den Stand der Technik ist. Reichen sie nich aus, um dieses Ausheulen hervorzurufen, so wirken sie doch mit
den Biegekräften zusammen, die senkrecht zu den breitesten Oberflächen aufgebracht werden, und vergrößern die Neigung zum Ausbeulen und Durchbiegen, sobald diese Biegebelastungen zur Einwirkung kommen. Diese Belastungen werden durch das Reiben des Ringes an den Zylinderwandungen und durch die Druckkräfte der Gase, denen der Ring ausgesetzt ist, aufgebracht. Außerdem kommt die Khickwirkung der Momente und Trägheitskräfte hinzu, die jeweils am Ende des Hubes entstehen.
Der untere Teil der Pig. 11 zeigt, wie die Segmente
gemäß der Erfindung ausgebildet sind und wirken. Man
erkennt, daß jedes Segment nunmehr längs einer Kante
einen Plansch oder Rand rechtwinklig zum flachen,
plattenartigen Teil aufweist. Dieser winkelförmige Teil versteift das gesamte Segment. Er vergrößert wesentlich· die Fähigkeit de» Segments, den Umfangsdruckkraften A
zu widerstehen. Er verstärkt außerdem die Fähigkeit des
Segments, den axial aufgebrachten Biegebelastungen B zu widerstehen. Gleichzeitig wird die Flexibilität des Hinges nicht merklich nachteilig beeinflußt, weil die Querschnittsgestalt des Ringes eine Feder soloher I4nge aufrechterhält, daß trotz der Stanrheit des Segmentes selbst
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der Ring als Ganzes außerordentlich flexibel ist und damit für einen bestimmten radialen Spannungswert gut anpaßt. Wegen dieser besonderen Ringkonstruktion mit einem so starken Ausmaß an Weichfedereffekt ist es möglich, die Länge des Segmentes zu vergrößern. Man kann deshalb jede zweite oder dritte Anreißlinie 12 statt jeder dieser Anreißlinien unterbrechen. Dadurch wird wesentlich die Anzahl der Teile über den Umfang des Ri^nges herabgesetzt und damit auch die Anzahl der Öffnungen, durch die Schmiermittel oder Gase über die vom Ring erzeugte Dichtung austreten können.
Die Fig. 5, 6 und 12 zeigen das Merkmal, daß einer der Ringe 33a oder 40 mit verstärkter Seitenabdichtungswirkung konstruiert werden kann. Diese Ringe weisen bei der anfänglichen Verformung in ihre Querschnittsgestalt leicht divergierende Seiten auf, so daß der Ring f eine schwache Keilform erhält. Wird der Ring in die Ringnut - wie aus"Fig. 6 ersieh lieh - eingesetzt, dann wer- \ den die Segmente und damit die ganzen Sei enteile des Ringes etwas zusammengedrückt. Dies sichert einen zwangsläufigen Seitenabdichtkontakt mit den anderen Kanten der Ringnut ohne Störung der Freiheit des Ringes, sich in radialer Richtung zur Anpassung an die Form d*r 2yv linderwandungen zu verschieben. Man erkennt aus Fig. 5, daß ein kleiner Spalt 41 zwischen den Enden der Stütze 24
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und den Innenoberflachen der Segmente 13 und 13a vorgesehen ist. Dieser Spalt wird entweder vollständig oder Vorzugs« weise wenigstens annähernd geschlossen* wenn der Ring in die Ringnut 42 (vgl. Pig« 6} eingesetzt wird. Dieser Spalt an der Verschlußstelle hat Abmessungen von annähernd
fig. 12 geigt das gleiche Prinzip divergierender Rinn« sgitenttile wie in den Pig« 5 und i» Jeäoeh in ÄnweMyni auf einen Ring naoh Pig« 6.. Der· ling; 33& erhält somit Am S^itenaMiehteffelrt wegen des zwangsläufigen gittern 4er Äuienkante der Ringnut und den ¥ersteifungs* B&lkoneffe&t der tieferen Segmente 35 und 35a, ferner eine besonders starre Abstiitziung durch dit 24.
In manchen Fällen kann es wünschenswert sein». Ringe nmoh den Pig, 5$ β und 12 ohne tatsächliche Ius der Ringseitenteile einzubauen* Selbst unter diesen ständen bewirkt die Divergenz der Seitesteil© ein« ü*rie liehe Verbesserung im Seiteaabäichteffekt, fta Ate die Segmente weiter gegen axialesVerbieg«»-
14 eeigt eine Konstruktioßi bei der durch Aufeetaen einer Hippe 50 in air Nail· ätf Äuiinveittr verstärkt siaa^ Joait welät Iw? Hing 5 t
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selbst steifere Segmente, soweit die Widerstandsfähigkei:; gegen Druckkräfte betroffen ist, auf, als die anderen Ringe, ohne daß die Federwirkung beeinträchtigt wird. Man erkennt, daß die Verstärkungsrippen auf den Segmenten 35b und 35c bei allen Ringkonstruktionen, die hier beschrieben worden sind, angewendet werden können.
Durch die Erfindung wird ein neues Grundprinzip eines einstückigen Ringes geschaffen, dessen mit der Zylinderwandung in Eingriff kommende Seitenteile in viele unabhängige Segmente unterteilt sind, die jeweils in Achsrichtung abgestützt sind. Durch die Erfindung wird ferner eine Konstruktion vorgeschlagen, bei der dies bei einem einstückigen Ring möglich ist. Darüberhinaus offenbart die Erfindung zum ersten Mal eine axiale Abstützung zur Steuerung des Flattern des Segmentes bei einem einstückigen Ring.
Durch den erfindungsgemäßen Ring wird ein bedeutender Fortschritt bei der Konstruktion von Ölringen erzielt. Der Ring weist eine zwangsläufige Kontrolle des axialen Abstandes der Segmente auf, Damit wird der Seitenabdichtungseffekt dee Ringes wesentlich verbessert. Ohne Verlust an Festigkeit wird d#r Ring wesentlich flexibler oder nachgiebiger wegen der vergrößerten Länge der
Feder» Dies erfolgt ohne Beeinträchtigung der Ring-
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festigkeit oder der radialen Spannungs-Charakteristik des Ringes. Man erhält einen Ring mit verbesserter Widerstandsfähigkeit gegen Durchbiegen und Ausbeulen der Segmente. Da die Segmente zwangsläufig gegen axiale Druckbeanspruchung des Ringes.abgestützt und gegen ein Durchbiegen oder Ausbeulen unter Einwirkung von Umfangsdrücken verstärkt sind, kann man für den Ring selbst ein dünneres Material verwenden. Dadurch werden die Kosten und das Gewicht des Ringes vermindert. Die Verminderung im Gewicht führt zu einer Verringerung der Größe der Trägheitskräfte und Momen e, denen der Ring während des.Betriebes ausgesetzt ist. Dadurch werden wiederum die Ausbiegungseffekte auf den Ring beim Entstehen dieser Kräfte herabgesetzt.
Selbstverständlich sind die gezeichneten und beschriebenen Ausführungsformen nur Beispiele für das Erfindungsprinzip*
Pat entanaprüche:
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Claims (7)

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mit tüs äuiertii rsötialea IM© in VtrMndwii stths», vm& &&% füa*
tint Sttttzt ^ergtith^n ist
2. Kolbenring nk©n Anspruem 1f dt.tiii'eß g'e k β a η . a ei e η η e t t daß die Enden der Stütssen (24) die Innenoberflächen der Segmente in freiem Zustand des Ringes voneinander einen Abstand aufweisen und die Länge der Stützen derart gewählt ist, das die Segmente . in Achsrichtung parallel zueinander verlaufen»
aie die Enden der Stützen berühren.
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3. Kolbenring nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der schlaufen- oder schlingenförmige Mittelteil Sei enteile aufweist, welche einen großen axialen Teil der Innenfläche des Ringes einnehmen und an der Innenfläche voneinander einen axialen Abstand aufweisen.
/der 4· Kolbenring nach einem oder mehreren7Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Mittelteil in eine Vielzahl paralleler Stützglieder unterteilt ist, die in Umfangsrichtung voneinander durch Schlitze getrennt sind, welche sich von den Segmenten auf einer Seite des Ringes zu den Segmenten auf der anderen Seite erstrecken.
5. Kolbenring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Enden abwechselnder Schlitze gegeneinander in Richtung der Segmente eines der Seitenteile versetzt sind, während die verbleibenden Schlitze in Richtung der Segmente des anderen Seitenteiles versetzt sind, und Teile dieser Segmente sich in Achsrichtung erstrecken, so daß bei der Bildung des inneren Radialteiles des Ringes die Segmente L-Form erhalten.
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6. Kolbenring nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialbreite des Kolbenringes etwas größer als die Axialbreite der den Kolbenring aufnehmenden Ringnut ist.
7. Kolbenring nach einem oder"mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch. gekennzeichnet, daß der schlingen- oder schlaufenförmige Mittelteil dreieckige Form aufweist.
VL.
Leerseite
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