DE2033421A1

DE2033421A1 - Kolbennngschloß

Info

Publication number: DE2033421A1
Application number: DE19702033421
Authority: DE
Inventors: Spring Lake Lakanen Robert Muskegon Mich Nisper Kenneth J (V St A )
Original assignee: Muskegon Piston Ring Company, Muskegon, Mich (V St A )
Priority date: 1969-07-22
Filing date: 1970-07-06
Publication date: 1971-02-11
Also published as: US3598419A; FR2056193A5; GB1284813A

Description

Muskegon Piston Ring Company, Muskegon, Michigan/USA Kolbenringschloß

.Die Erfindung bezieht sich auf ein Schloß oder eine Verriegelung für die Enden eines geteilten Kolbenringe insbesondere eines Atalehnungs- Distanzringes.

Kolbenringe müssen, wenn sie in den Kolbenuten installiert sind, zwangsweise ausgerichtet werden, wenn sie in Anlage kommen, sonst können die Enden des Ringes an der Teilung in den Zustand der Falschausrichtung oder des Rossens kommen oder können sogar überlappen* Solch eine unrichtige Anlage der Enden des Kolbenringes ist unangenehm, da hierdurch eine Verformung des Ringes, ein Verlust an radialer Spannung und ein Fressen zwischen dem Ring und den Seiten der Ringnut hervorgerufen werden kann, was zu einer Be-

009887/1381

bad

schädigung der iylinderbohrung führt* Auch kann eine Falschausrichtung irgendwelcher Schienen hervorgerufen werden, die mit dem Ring verwendet werden, um die Größe der an die Schiene gelegten Sadialien Spannung zu beeinflussen. Die Größe der radialen Spannung wird genau für jeden Ring festgelegt und ein Versagen beim Versagen des vorgeschriebenen Radialspannungswertes kann die Wirksamkeit des Ringes stark beeinflussen. Sowohl zu viel wie zu wenig Radialspannung beeinträchtigt die Dichtungscharakteristiken des Ringes· Verspannte Ringe fressen oder verklemmen oft in den Ringnuten und beschränken so die Freiheit des Ringes sich radial zu bewegen. Dies führt zu einem Ring mit Leckfluß, der für seinen Hauptzweck unwirksam ist.

Die Erfindung geht somit aus von einem Schieß, daß die Enden eines geteilten Ausdehnungs-distanz-kolbenringes ausgerichtet bezüglich einander hält, dessen radial verlaufende Seiten einen Umfangskanal bilden , wobei das Schloß einen so ausgebildeten Körper aufweist, daß er sich in den Kanal radial vorstehend einsetzt. Das Schloß zeichnet sich hierbei dadurch aus, daß die Seiten dieses Körpers federnd abbiegbar sind, um eine Einführung in die-sen Kanal zu ermöglichen und daß sie wenn sie hierin sitzen gegen die radial verlaufenden Seiten des Ausdehnungs-distanzringes anliegen; und daß Einrichtungen von jeder Seite des Schlosses vorstehen, um sich in die öffnungen der radial vorstehenden Seiten des Ausdehnungs-distanzringes einsetzen und gegen diesen Verriegeln, derfert, daß die Enden des Ausdehnungs-distanzringes gegeneinander in ausgerichteter lage befestigt werden.

Beim geteilten Kolbenring nach der Erfindung ist der Hauptteil seines Querschnittes hohl oder leer und er ist im Querschnitt so ausgebildet, daß sich ein durch radial verlaufende Kanäle definierter Umfangskanal bildet, wobei der Kanal von einer Radialfläche des Ringes aus zugänglich ist. Znsbesondere werden also Einrichtungen vorgeschlagen, welche die Enden des Ringes zusammenführen, wenn das hierin befindliche Teil geschlossen ist, wobei diese Einrichtungen einen Körper und Ein-

009887/1388

richtungen auf dem Körper umfassen, die jeden der Stege unmittelbar angrenzend an und auf sich gegenüberliegenden Seiten des Teiles erfassen.

Erfindungsgemäfl wird also eine ganau Anlage der geteilten Kolbenringe vorgeschlagen, wenn diese durch eine Einrichtung installiert sind,,die Preiswert in der Herstellung ist.

Auch wird eine Einrichtung der obengenannten Art vorgeschlagen, die einfach in der Benutzung ist, so daß die Enden des Kolbenringes ausgerichtet werden. Auch wird erfindungsgemäße eine Einrichtung der obenbeschriebenen Art vorgeschlagen, die, wenn sie installiert ist, dem Ausdehnungs-distanzring es ermöglicht, eine normale Durch- oder Ausbiegung zu erleiden.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Ausdehnungs-distanzteil eines geteilten Kolbenringes ist, der genau mit seinen Enden in richtiger Anlage nach der Erfindung montiert ist;

Fig. 2 ist eine teilweise perspektivische Darstellung der verbundenen geteilten Enden des in Fig. 1 gezeigten Kolbenringes} . (

Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der Sperreinrichtung nach der Erfindung;

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung;

Fig. 5 ist eine Stirnansicht der in Fig. 4 gezeigten Schloßoder Sperreinrichtung;

Fig.,6 ist eine perspektivische Darstellung einer anderen Aueführungsform der Sperreinrichtung nach der Erfindung;

009887/1388

- 4-FIg. 7 ist ein Schnitt länge der linie YII-TII in Fig. 6;

Tig. 8 iet eine perspektivische Sarstellung einer weiteren Ausftihrunfsformj

Fig. 9 ist eine Teilperspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Sperreinrichtung in Anwendung zum Versperren des Binges;

Fig· 10 ist eine Teildraufsieht auf die in Fig. 9 gezeigte Ausführungsform, woduroh der Ausdehnungs-Sistanzring hierdurch völlig verriegelt ist; und

Flg. 11 ist eine Draufsicht auf die Verriegelungseinrichtung der Flg. 9 und 10, wobei die Verriegelungseinrichtung ohne das Auedehnungs-Slstanztell gezeigt ist; und

Fig. 12 ist eine Ansicht der in Fig. 11 gezeigten Einrichtung.

Dl· Erfindung bezieht sich auf ein® Yerriegtlumg oder ein Schloß, welohe als Zusatztell für geteilt® Kolbenringe dient, die Ib allgemeinen ein Ausdehnungs-Distensiteil 10 und ein oder mehrere nicht dargestellte Schienen umfassen,, die auf äen Schienen sitien und gegen die vertikal sich erstreckenden SchienenanschlKge oder -ansätüe 12 anlegen® Bae Ausdehniings« Sistanzteil umfaßt gewöhnlich eine Reihe paarweise vorgesehener, schleifenartiger Schienensitze 14, die radial von sich gegen-· ttberliegenden Seiten der über den Umfang verlaufenden Terbinduagsstegen 15 sich erstrecken, wobei die zn Paaren vorgesehenen Schlenensitze einen tJmfangskanal bilden, der bei der besonderen Ausführungeform - in den Fig. 1 und 2 dargestellt -eich radial nach außen öffnet. Bei einem Ring, d©r entweder ohne Schienen ~ oder nur mit einer Schiene arbeitet, können, die Seiten ie© Ausdehnungs-Distanzteiles keine Schienensitze bilden« Erfindiangs«- gemäß jedoch ist es unerheblich, ob Schienen verwendet werden oder nicht. Das Ausdehnungs-Distanzteil let bei 16 geteilt, so daß die beiden Paare von Schienensitzen 18 und 20 mmittelbar

009887/13 8 8

BAD ORiQfNAL

benachbart und auf sich gegenüberliegenden Seiten des Teiles 16 sich befinden.

Erfindungsgemäß wird ein Schloß 30 verwendet, um die Sohienensitze 18 und 20 in die richtige Anlage gegeneinander zu brigen. Das Schloß umfaßt einen Körper 32, der, wie in den Pig. 3-5 dargestellt, aus einem U-förmigen Kanal besteht. Um die zu Paaren vorgesehenen Stege 18 und 20 richtig gegeneinander anliegend zu halten, sind zwei Paare von geneigten Ansätzen 34 und 36 Torgesehen· Ein Ende jedes Ansatzes ist am Körper befestigt, wobei das gegenüberliegende linde vom Körper 32 ein ausreichendes Stück nach außen weist, so daß, wenn die Verriegelung in den durch die zu Paaren vorgesehenen Schienensitze 18 und 20 gebildeten Kanal eingebracht 1st, wie Ansätze in die innerhalb der Schienensitze 18 und 20 gebildeten öffnungen vorstehen, jedoch nicht über den Schienensitz oder die Seitenfläche 38 der Schienensitze hinausragen. Da der Körper 32 flexibel ist, wird das Schloß 30 leicht in einem Ende des Ausdehnungs-Distanzringes installiert, das heißt dem durch die zu Paaren vorgesehenen Sohienensitze 18 gebildeten Ende, indem einfach der Körper abgebogen wird, so daß er zwischen den Schienensitzen passiert und die Ansätze 34 in die öffnungen in den Schienensitzen einras-ten oder einsohaappen. Der Kolbenring mit den Schienen oder gegebenenfalls ohne Schienen, wenn solche nicht erfaderlieh sind, wird dann um den Kolben innerhalb der Kolbennut installiert, in-dem lediglich der Ring über den Kolben gestreift wird, Befindet er sich in seiner Hut, so verbindet der Installierende die zu Paaren vorgesehenen Schienensitze 20 mit den zu Paaren vorgesehenen Schienen sitzen 18, indem die Ansätze 36 in ihren Ort innerhalb der Schienensitze 20 schnappen oder einrasten gelassen werden, wobei der Körper 32. auch durch das Paar von Schienen begrenzt wird· An dieser Stelle hat die Schloß- oder Verriegelungseinrichtung ihre Funktion auch erfüllt, der Ring sitzt richtig In seiner Nut. Hernaoh kann die Sohl··- oder Verriegelungseinrichtung, während der Kolben arbeitet, auseinandergehen, jedoch nur 00, wie unten beschrieben·

009887/1388 bad

Sas Schloß 30 kann aus synthetischen Material wie Lexan, Zytel 103, fluorel oder Nylon 12 gebildet sein. In sämtlichen Fällen wird das Material geformt, umjaie oben ersichtliche und beschriebene form anzunehmen. Andere synthetische Material-'ien können benutzbar werden, vorausgesetzt, dad sie entweder den Apbeitstemperaturen des Kolben wiederstehen oder bei Versagen verdampfen oder auf sonstige Weise üslntegriert werden, ohne daß ein Rückstand verbleiben würde, welcher die öffnungen im Rign zusetzen oder die Bewegungsfreiheit beeinträchtigen würde· Es soll darauf hingewiesen werden, daß in Situationen, wo Arbeitstemperaturen notwendig sind, die

* oberhalb dem für synthetische Materialien zulässigen liegen, das Schloß aus Metall, beispielsweise Berylliumkupfer, fabriziert sein kann, das aus einer Bahn, um die gewünschte Torrn zu erreichen, gestanzt ist, wobei die Ansätze in diesem Fall aus den Selten des Kanals ausgestanzt werden.

Die Fig. 6 bis 8 zeigen eine andere Ausführungsform der oben beschriebenen Verriegelungseinrichtung, wobei der Körper der Vorrichtung eine unterschiedliche Form aufweist. Teile ähnlich den vorher beschriebenen tragen das gleiche Bezugszeichen mit dem Untereehddungezusatz ⁿaⁿ. Die Schießeinrichtung 30a umfaßt also einen keilförmigen Körper 50 mit ^ einem Mittelabschnitt 52, wobei die Außenflächen 54 preßge-™ formt oder sonst geformt sind, um die Keilgestalt zu erhalten. Um einen beachtlichen !Beil des Querschnitts des Körpers mit einem Hohl- oder Leerraum zu versehen, um so das Gewicht zu reduzieren und für die HexibAlität am Körper 50 zu sorgen, ist eine Hut 56 hierin ausgebildet, die von beiden Enden des Körpers 50 bis zu eins? Stelle in der Nähe des Mittelabschnittes 52 reicht. Um die Ringsitze des Ausdehnungsdistanzteiles zu erfassen, sind zu Paaren vorgesehene Ansätze 34a und 36a integral mit dem Körper ausgebildet und erstrecken sich nach außen über die fläche 54 nur ein ausreichendes Stück hinaus, um in die Schienensitze einzugreifen. Wieder dürfen die Ansätze nicht über die Seitenflächen der Sohienensitze hinausragen. Aufgrund der durch die Nuten 56

009887/1388 bad original

geschaffenen Flexibilität der Schießeinrichtung 30a zeigte eich, daß die Schießeinrichtung 30a genau so wie bei der vorher beschriebenen obengenannten Aueführungsform genutet wird. Auch kann die Schloßauebildung 30a aus den gleichen synthetischen Materialien wie die obenbesohrlebene Sperreinrichtung 30 gemacht sein.

Fig. 8 zeigt noch eine weitere Ausführungsfoni der Schießausbildung für den lall einer vergrößerten Version der in Tig. 6 gezeigten Ausführungefora. So sind zwei zusätzliche paare* von Ansätzen 60 und 61 zu einen länglichen Ilrper 62 hinzugefügt worden, so daß zwei Paare von Ansätzen in zwei Sohienensitie 14 auf jeder Seite des den Spalt bildenden feilt· 16 greifen. Me grußere Ausftthrungsfom wird in den lallen benutzt, wo die geringe Größe der vorher beschriebenen Ausftthrungsfomen deren Handhabung schwierig aaoht.

Fig. 8 erläutert auch ein Verfahren zum He» teil en der Sohloßausbildung und besteht Sm wesentlichen dadurch, den Körper 62 als integrales Teil zu foraen und hernach einen Sohnitt, beispielsweise an der Stelle 64 einzubringen, τα dieSohienen in zwei gesonderte Schloßeinrlohtungen au trennen. Tür den Fachmann ist es klar, daß die gleichen Herstellungsverfahren bei der Schloßausbildung nach dem vorhergehenden Ausführungsformen genutzt werden können, wo der Körper 92 U-förmig ausgebildet ist. 'Im Falle der Herstellung des U-förmigen Körpers aus Metall, wird dieser als Band durch kontinuierliche Verfahren z.B. Walzen hergestellt.

Sie Fig. 9 bis 12 zeigen noch eine weitere, ausftthrungsform der Erfindung, wo die Schienensitze des Ausdehnungs-Bistanzringes interschiedlich zu denen 4er vorhergehenden Ausführungsforaen geformt wurden. Seile ähnlich den vorhereeschriebenen tragen das gleiche Bezugszsiohen, nur daß der Buchstabe Ί>* als Unterscheidung hinzugefügt wurde. So sind die Schienensitze 14b radial nach außen nicht offen, sind vielmehr über den Kopf

009887/1388 bad original

gebogen und machen es erforderlich, daß der Eintritt ins Schloß von der Spaltfeite des Ausdehnungs- Bistanzringe8 10b erfolgt, was bereits für das eine Ende des Ringes nach Fig· 9 gilt. Sie Sperreinrichtung 30b umfaßt einen Körper 30b, bei dem eine Nut 56 b vom Hittelteil 52b des Körpers abgeht, so daß die Flexibilität wie im Falle der Ausführungeform nach Fig. 6 sichergestellt ist. Um die Sperreinrichtung 30b in die in Fig. 9 gezeigte Lage schnappen oder einrasten zu lasten, ist dedes der beiden Enden des Körpers bei 70 vergrößert, so daß, nachdem der Körper zusammengedrückt wurde, so daß er durch den Schienengita 18b rueent_s die Sperreinrichtung nicht aus' dem Schalensitz 18b herausgezogen werden kann» Das andere Ende 70 arbeitet in der gleichen Weise, wenn der Schisiensitz 20b über dieses Ende 70 gedrückt wird, so daß die Verriegelung des Ausdehnungs- Distanzringes vervollständigt wird. Um weiterhin die Sperreinrichtung 30b in der korrekten Lage relativ su den Schienensitzen 18b und 20b zu halten, sind zwei Paare von Ansätzen 34b und 36 auf den Selten des Körper© 50b vorgetfhen, die Ansätze stehen ausreichend nach vorn© vor, so daß die öffnungen in den Schienensitzen 18b bzw® 20b erfaßt werden. Sie Ansätze 34b und 36b stehen jedoch nicht über die Öffnungen fta Sohieieneitz vor. Es zeigt sich ohne weiteres, daß die Flachseite 72b der Ansätze dazu dient, ein zu weites rutschen der Schloßeinrichtung in das Ausdennunge-Distanzteil auizuschließen, insbesondere ein zu. weites rutschen in ä@n Schieneaeitz 18b, so, als wenn der Spalt des Ringes geschlossen wird, in d@m der Schienensitz 20b über das Ende 70 gepreßt wird» Die Ansätze 36b haben eine ähnliche Flachseite 74, die dazu dient, in iie Öffnung des Schienensitzes 20b einzugreifen. So erfolgt, da das Ende auf der Sperreinrichtung auch an der Flachseite 76 endet, ein positives Irsperren der Schloßeinrichtung innerhalb dee Ausdehnungs- Distanzringes; die Schieneneitze 18b und 20b werden zwischen den Flachseiten 72 und 76 baw. 74 und 76 versperrt.

Um die Verschiebung der Enden 70 in die Senienensitze 18b und 20b zu erleichtern, wobei die Sperreinrichtung durch die Öffnung 77 des das Teil bildenden Spaltes gleitet, haben dieEnden 70 eine Eich verjüngende eine Spitze 79 bildende Fläche 78.

00988 7/1388 BADORiGfNAL

Es wurden nur wenige Ausführungsformen der Erfindung beschrieben; zahlreiche andere Ausführungsformen sind unter .Ausnutzung der Lehre nach der Erfindung möglich. So können z.B. die beschriebenen 'Schloßausbildungen bei irgendeiner Ausdehnungs-Distanzeinrichtung mit einem sich radial öffnenden Kanal und öffnungen verwendet werden, die geeignet sind, in die Ansätze 34 und 36 zu greifen. So kann beispielsweise die hier beschriebene Schloßausbildung ohne weiteres bei einem Ausdehnungs-Distanzteil verwendet werden, welches radial nach innen und nicht nach außen öffnet. Auch ist die Verwendung von Schienen bei dem Ausdehnungs-Distanzteil im Rahmen der Erfindung lediglich wünschenswert.

Pat entanvprüche

009887/1388

BAD ORIGINAL

Claims

Patentansprüche

Verriegelung oder Schloßausbildung, um die Enden eines geteilten Auedehnungs-Distanzkolbenringes mit mit öffnungen ▼ersehenen radial verlaufenden einen Umfangskanal bildenden Seiten zu halten, wobei die SohloSausbildung einen Körper aufweist, der geeignet ist, sich in den Kanal radial vorstehend+ zu setzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten des Körpers federnd abbiftgbar sind, um ein Einführen in den Kanal zu ermöglichen und, nach Sitz hierin, gegen die radial sich erstreckenden Seiten des Ausdehnungs-Distanzteiles anzuliegen; und daß von jeder Seite der Schloßausbildung vorstehende Einrichtungen vorgesehen sind, die sie in die öffnungen der radial verlaufenden Seiten des Ausdehnungs-Distanzteils setzen und hiergegen verriegeln, um die Enden des Ausdehnungs-Distanzteiles zusammen und ausgerichtet zu befestigen·
2. Schloßausbildung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Eingriffseinrichtungen aus Ansätzen bestehen, die in die durch die Seiten gebildeten öffnungen vorstehen.
3. Schloßausbildung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze zu Paaren vorgesehen sind, wobei jedes Paar am Körper unter einem festen Abstand vom entsprechenden Paar

W befestigt ist, welches gegen die Seiten des Ringes auf der gegenüberliegenden Seite dieses Paares greifen soll.
4. Schloßiausbildung . nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Körper über einen beachtlichen Teil seines Querschnittes hohl oder frei ist, und daß diese Ansätze daran gehindert werden, axial über die Flächen der Seiten dieses Ringes hinaus au ragen.
5. Sohloßausbildung nach Anspruch 4» daduroh gekennzeichnet, daß dieser Körper ein U-förmiges Profil ist.

BAD ORIGINAL 009887/1388
6. Schießausbildung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß dieser Körper keilfönaig auegebildet ist, und daß ein Schlitz von jedem Ende dJeees Körpas im wesentlichen bis zu seiner Mitte verläuft, derart, daß den Enden eine Elexibili· tat verliehen wird.

BAD OHIQINAL 009887/1388

Leerseite