DE1476107B1 - Spannfutter mit mindestens zwei paaren von klemmbacken mit spanndruckausgleich - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Abstands- Fig.2 eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 dehnerfeder zum axialen und radialen Spannen minde- Endfigur 1 in vergrößertem Maßstab,
stens einer geschlitzten Ringschiene zum ölabstreifen F i g. 3 eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 in einem Zylinder, wobei die Feder aus einem in Endfigur 2 in weiter vergrößertem Maßstab,
radialer Richtung mäanderförmig gewellten, mit öl- 5 F i g. 4 eine perspektivische Ansicht der normalerdurchlässen versehenen und über den gesamten Um- weise aneinanderliegenden Enden der Abstandsfang zusammendrückbaren Metallband besteht und dehnerfeder,
mit radial nach innen gerichteten Zungen versehen ist. F i g. 5 eine Schnittansicht der Kolbenringnut in

Es sind bereits mäanderförmig gewellte Abstands- gegenüber F i g. 4 verkleinertem Maßstab, in der die

dehnerfedern in der verschiedensten Art bekannt. io Überlappung der Federenden veranschaulicht ist.

Insbesondere ist es bekannt, die Abstandsdehnerfeder In der F i g. 1 ist ein Kolben 10 dargestellt, der

mäanderförmig in Umfangsrichtung zu wellen und insbesondere in einem gegenüber der Vertikalen ge-

mit Öldurchlässen zu versehen. neigten Zylinder 12 verschiebbar gelagert ist. Infolge

Nach einem älteren Vorschlag der Anmelderin der Neigung des Zylinders 12 sammelt sich das der

sind an den Kronen der gewellten Feder Zungen 15 Zylinderwandung zugeführte Schmieröl unter der

angebracht, die in den öldurchlaß des Kolbens Wirkung der Schwerkraft bei laufendem Motor an

hineinragen, um eine Sicherung gegen eine Ver- der unteren Zylinderseite 14 an. Der Kolben 10 ist

drehung zu bewirken. Dabei wurden die Zungen aus in üblicher Weise mit einem oberen und mittleren

den innenliegenden Kronen der Feder ausgestanzt Kompressionsring 22 bzw. 24 versehen, ferner mit

und radial nach innen ausgebogen, was zu der 20 einer Ölabstreifringanordnung 26 gemäß der Erfin-

Schwierigkeit führte, daß die Zungen in ihrer Größe dung, die einen Ölfluß in die Verbrennungskammer _

und Lage von der Gestalt der Feder abhängig waren. 20 des Zylinders verhindert, ^

Insbesondere war die radiale Erstreckung dieser Wie aus F i g. 2 und 3 hervorgeht, weist der ölab-

Zungen von vornherein begrenzt, und durch die an streifring 26 ein Paar dünne flache Ringschienen 28

den Kronen sitzenden Zungen konnte die Feder nur 25 und 30 auf, die geschlitzt sind, so daß sie über den

eine geringe maximale Ausdehnung haben. Kolbenkopf zu einem Einbau in die Nut 32 des

Weiter ist vorgeschlagen worden, bei einer Kolben- Kolbens 10 geschoben werden können. Wie üblich ringanordnung für das axiale und radiale Spannen verbleibt, wenn die Ringschienen 28 und 30 radial getrennte Federn vorzusehen und die zum radialen auf den Zylinderdurchmesser zusammengepreßt Spannen nach außen wirkende, innerhalb der Kolben- 30 worden sind, ein Spalt zwischen den die Stoßfugen ringe angeordnete Feder mit radial nach innen abge- begrenzenden Enden 34 und 36 (F i g. 2). Obgleich bogenen Enden zu versehen, die in einen der Öl- der Kolben wegen seiner Verbindung im Kolbendurchlässe im Ringnutboden des Kolbens eingreifen. pleuellager 37 an einer Verdrehung gehindert ist, be-Da zwei getrennte Federn vorgesehen sind, und ins- steht normalerweise eine Tendenz für die Ringbesondere die in axialer Richtung wirkende Feder 35 schienen, daß diese sich relativ zum Kolben während sich frei bewegen kann, wird mit dieser bekannten des Betriebes verdrehen, so daß sich die Stoßfugen Maßnahme eine einwandfreie Festlegung der ge- auch auf der unteren, ölreichen Zylinderseite 14 besamten Kolbenringanordnung nicht gewährleistet. finden können. Hierdurch wird ein sicheres Arbeiten

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe des ölabstreifringes in Frage gestellt. Zur Vermeidung zugrunde, eine Abstandsdehnerfeder zum axialen und 40 dieses Ubelstandes weist die ölabstreifringanordnung radialen Spannen verfügbar zu machen, die in ihrer 26 eine Abstandsdehnerfeder 38 auf, die nicht nur Ausgestaltung keinen Beschränkungen unterliegt, eine die Ringschiene 28 und 30 auf axialem Abstand hält vergleichsweise geringe axiale Höhe hat und die und diese gegen die oberen und unteren Flanken 40 ä einerseits eine Überlappung beim Einsetzen verhindert bzw. 42 in einen dichtenden Sitz drängt sowie die ™ und andererseits im Falle nicht senkrecht angeord- 45 Ringschienen radial nach außen gegen die Zylinder- neter Zylinder die Kolbenringe so festlegt, daß ihre wand 2 preßt, sondern auch eine Verdrehung der Stöße sich im höchsten Bereich befinden. Ringschienen relativ zum Kolben begrenzt.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß zur Die Abstandsdehnerfeder 38 ist ein zu einem Ring

Ausbildung einer Feder mit vergleichsweise geringer gebogenes, mäanderförmig ausgebildetes rostfreies

axialer Höhe die Zungen von den Endteilen gebildet 50 Stahlband, das wie die Ringschienen geschlitzt ist, so

werden, die sich radial nach innen über den Innen- daß es über den Kolben geschoben werden kann. Im

durchmesser der Abstandsdehnerfeder erstrecken. Gegensatz zu den Ringschienen liegen aber die die

Mit Vorteil entspricht die axiale Höhe der Endteile Stoßfugen bildenden Enden 58 der Abstandsdehner-

sprecr-enden Umfangskante der Abstandsdehnerfeder. feder 38 normalerweise gegeneinander an (F i g. 2),

Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, 55 wenn die ölabstreifringanordnung auf den Zylinder-

daß mindestens eine Längskante des Endteils gegen- durchmesser zusammengedrückt ist.

über der entsprechenden Umfangsbegrenzung der Wie am besten aus den F i g. 4 und 5 ersichtlich ist,

Abstandsdehnerfeder in Richtung der Federachse bildet die mäanderförmig gebogene Abstandsdehner-

versetzt ist. feder 38 in alternierender Reihenfolge innere und

In vorteilhafter Ausbildung verläuft die andere 60 äußere Kronen 44 bzw. 46, die auf dem inneren bzw.

Längskante des Endteils in gleicher Höhe der ent- äußeren Umfang verteilt sind und über im wesent-

sprechenden Umfangskante der Abstandsdehner- liehen radial verlaufende Flanken, die mit den

feder. Kronen 44 und 46 ein Ganzes bilden, in Verbindung

Die Erfindung soll an Hand eines Ausführungs- stehen. Axial vorstehende Schultern SO an der oberen

beispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnungen 65 und unteren Kante der äußeren Kronen 46 halten die

näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt Ringschienen 28 und 30 nahe deren äußerem Umfang

Fig.! eine Teilschnittansicht eines geneigten auf axialem Abstand, während nach innen geneigte

Motorzylinders mit Kolben, Schultern 52, die von der Ober- und Unterkante der

inneren Kronen 44 vorspringen, gegen den Innenumfang der Ringschienen liegen, wodurch diese sowohl axial auseinander als auch gegen die Zylinderwand 12 gedrängt werden, ölabflußöffnungen 53 sind in den inneren Kronen 44 (F i g. 4) vorgesehen. Bei einer derart ausgebildeten Abstandsdehnerfeder wurde gefunden, daß sich die Ringschienen 28 und 30 bei laufendem Motor relativ zu ihr normalerweise nicht verdrehen. Wenn aber nicht die gesamte Ringanordnung, bestehend aus den Ringschienen 28 und 30 und der Abstandsdehnerfeder 38, festgehalten wird, so wird diese als Einheit relativ zum Kolben während der Hubbewegungen desselben verdreht werden. Gemäß der Erfindung ist jedoch eine derartige Verdrehung durch Anordnen mindestens einer Zunge, vorzugsweise zweier Zungen 54 und 56, beschränkt, die von den Enden 58 der Abstandsdehnerfeder 38 radial einwärts vorspringen. Die Zungen 54 und 56 bilden ein Ganzes mit der Abstandsdehnerfeder und stellen eine Fortsetzung der endständigen ^ Flanken des Abstandshalters dar. Die Zungen 54 und ψ 56 springen radial einwärts über den lichten Innendurchmesser der Abstandsdehnerfeder 38 um ein Maß vor, das ausreicht, um in eine Ölabflußöffnung 60, 66 hineinzuragen. Bei einer Drehung des Ringes können sich die Zungen 54 und 56 im Ölabflußschlitz 60, 66 bewegen, aber nur innerhalb der durch die Wände 62 und 64 des Schlitzes vorgegebenen Grenzen. Eine Drehung der Abstandsdehnerfeder 38 ist daher auf die Umfangslänge der Ölabflußöffnung beschränkt. Bei einer derartigen Hin- und Herwanderung der Zungen 54 und 56 in einem der Ölabflußschlitze erfolgt eine Reinigung des Schlitzes von hierin abgelagerten Rußrückständen u. dgl. Daher ist es vorteilhaft, die Zungen in demjenigen Ölabflußschlitz anzuordnen, der am meisten dazu neigt, sich zuzusetzen. Normalerweise ist dies der auf der unteren Zylinderseite 14 gelegene Schlitz 60.

Wie aus der F i g. 2 und 5 hervorgeht, dienen die Zungen 54 und 56 gleichfalls als Sicherung dafür, daß der Abstandshalter in einer Lage eingesetzt wird, in der sich die beiden Stoßenden der Abstandsdehnerfeder nicht überlappen. Ein Überlappen der Enden der Abstandsdehnerfeder 38 hätte nämlich eine fehlerhafte Funktion dieser Feder und damit einen übermäßigen Ölverbrauch zur Folge. Die Zungen sind mehr als doppelt so lang wie die radiale Ausdehnung der endständigen Flanken 58 der Abstandsdehnerfeder. Daher muß, wie in der Fig. 5 dargestellt ist, ein Ende 58 radial nach außen verschoben werden, bis es sich außerhalb der Nut 32 befindet, bevor die Zunge 56 die benachbart zur endständigen Flanke 58 liegende äußere Krone 46 des Abstandshalters überlappen kann. Das überlappende Ende steht selbst dann noch vor, wenn sich die Zunge in der Vertiefung verhakt hat, die durch eine innere Krone und ein Flankenpaar 48 gebildet ist. Sollte daher eine dieser vorstehend beschriebenen Bedingungen eintreten, so ist es unmöglich, die Ölringanordnung26 auf den Zylinderdurchmesser zusammenzudrücken. Vielmehr wird das der Zunge 56 zugeordnete überlappende Ende 58 das obere Ende des Zylinders 12 übertragen (F i g. 5), so daß ein Einsetzen des Kolbens in den Zylinder verhindert und dadurch dem Monteur unmittelbar angezeigt wird, daß der Ölring unrichtig eingesetzt worden ist.

Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Merkmalen einer erreichten Sicherung gegen Verdrehung und Überlappung sowie einer Reinigungswirkung hat die Abstandsdehnerfeder 38 eine geringe axiale Höhe, so daß der axiale Abstand der beiden Flanken 40 und 42 der Nut 32 in der Größenordnung von 3 mm liegt. Er ist daher kleiner als die übliche axiale Nuthöhe. Infolge der reduzierten axialen Höhe der Abstandsdehnerfeder 38 würde, wenn die Zungen 54, 56 oder andere Vorsprünge aus den Kronen 44 oder 46 angeformt würden, zu wenig Material in der Krone

ίο für eine ausreichende Stabilität stehen bleiben, oder aber die axiale Höhe der Zungen würde zu klein werden, um eine ausreichende Festigkeit an dem Punkt zu erhalten, in dem sie mit der Krone in Verbindung stehen. Wenn jedoch die Zungen 54 und 56 als einteilige Vorsprünge der endständigen Flanken 58 des Abstandsgliedes ausgebildet werden, wird die Abstandsdehnerfeder nicht geschwächt, so daß auch die Zungen 54 und 56 ausreichende Festigkeit haben.

Das Problem, das durch eine schmale Ölabstreifnut auftritt, wird weiter dadurch vergrößert, daß der Ölabflußschlitz 60, der in der Basisfläche 68 der Nut 32 einmündet, axial versetzt ist und sich im wesentlichen in der unteren Hälfte der Basisfläche befindet (F i g. 3). Diese axiale Versetzung des Ölabfluß-Schlitzes 60 relativ zur Nut 32 erfordert, daß die Zungen 54 und 56 in gleicher Weise eine axiale Versetzung aufweisen. Würden aber die Zungen aus einer inneren oder äußeren Krone ausgeformt, müßten sie von dem Material ausgeformt werden, daß benachbart einer Längskante des Abstandshalters liegt. Dies wiederum würde ein Ungleichgewicht im Verbindungsteil der Krone hervorrufen und den ausgeglichenen Zustand zwischen dem Abstandshalter und dem oberen und unteren Flachring 28 stören. Durch die Erfindung wird dieses Problem gleichfalls überwunden, und zwar dadurch, daß jede Zunge 54 und 56 als einteilige Verlängerung der endständigen Flanken 58 der Abstandsdehnerfeder 38 ausgebildet sind. Die Oberkante 70 jeder Zunge 54, 56 wird durch Ausstanzen oder Abschleifen der Oberkanten 72 der endständigen Flanken 58 gebildet, so daß eine Schulter 74 (F i g. 3 und 4) unter rechtem Winkel zu den Oberkanten 70 und 72 gebildet wird. Die Oberkante 70 erstreckt sich radial einwärts von der Schulter 74 benachbart dem überragenden Wandteil 76 des Ölabflußschlitzes 60.

Die Unterkante jeder Zunge 54 und 56 erstreckt sich radial einwärts und fluchtend mit der Unterkante 80 der endständigen Flanke 58 und läuft dann über einen Vorsprung 82 bei 78 (F i g. 3) aus. Der Vorsprung 82 berührt normalerweise nicht die untere Flanke 42 der Nut 32. Durch eine derartige Verbindung der Zungen 54 und 56 mit den endständigen Flanken 58 hat jede Zunge eine axiale Höhe, die mindestens halb so groß ist, wie die der Flanken 58 an der Verbindungsstelle zwischen beiden. Daher ist eine Verbindung ausreichender Steifigkeit vorhanden, ohne daß hierdurch die Abstandsdehnerfeder geschwächt würde. Demnach wird der axialen Versetzung des Ölschlitzes 60 durch einen Vorsprung Rechnung getragen, der — obgleich er axial versetzt ist — nicht eine ungleichmäßige Federwirkung der Abstandsdehnerfeder zur Folge hat.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Abstandsdehnerfeder zum axialen und radialen Spannen mindestens einer geschlitzten Ringschiene zum Ölabstreifen in einem Zylinder,

wobei die Feder aus einem in radialer Richtung mäanderförmig gewellten, mit öldurchlässen versehenen und über den gesamten Umfang zusammendrückbaren Metallband besteht und mit radial nach innen gerichteten Zungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung einer Feder mit vergleichsweise geringer axialer Höhe die Zungen von den Endteilen (54,56) gebildet werden, die sich radial nach innen über den Innendurchmesser der Abstandsdehnerfeder (38) erstrecken, um in an sich bekannter Weise in die ölabflußöffnungen (60) einzugreifen.

2. Feder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Höhe der Endteile (54, 56) mindestens der halben Höhe der Abstandsdehnerfeder (38) entspricht.

3. Feder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Längskante (70) des Endteils gegenüber der entsprechenden Umfangsbegrenzung der Abstandsdehnerfeder in Richtung der Federachse versetzt ist.

4. Feder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Längskante (80) des Endteils in gleicher Höhe der entsprechenden Umfangskante der Abstandsdehnerfeder verläuft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen