DE2255808A1

DE2255808A1 - PISTON RING

Info

Publication number: DE2255808A1
Application number: DE19722255808
Authority: DE
Inventors: Walter Meyerhoff; Herbert Schoenlau
Original assignee: Teves Thompson and Co GmbH
Current assignee: Teves Thompson and Co GmbH
Priority date: 1972-11-15
Filing date: 1972-11-15
Publication date: 1974-05-22

Description

" K o l b e n r i n g " Die Erfindung betrifft einen Kolbenring mit einer seine Anpreßkraft erhöhenden Feder, insbesondere flir Verbrennungskraftmaschinen. "K o l b e n r i n g" The invention relates to a piston ring a spring increasing its contact pressure, especially for internal combustion engines.

Für bestimmte Anwendungsfälle und für spezielle Kolbenringausführungen ist es bekannt, den Kolbenringen oder Kolbenringelementen durch Verwendung von Federn bzw.For certain applications and for special piston ring designs it is known to the piston rings or piston ring elements by using springs respectively.

fodernden Expandern höhere Anpreßkräfte zu geben. Damit wird eine besonders gute Anlage der Kolbenringkanten am unter Umständen unrunden Zylinder erreicht. Ölabstrsifringe erhalten damit eine gute Ölabstreifwirkung.To give demanding expanders higher contact pressure. This becomes a Particularly good contact between the piston ring edges and the cylinder that may be out of round achieved. Oil scraper rings thus have a good oil scraping effect.

Da der Expander gegenüber dem Kolbenring während des Betriebes geringe aber hochfrequente Bewegungen ausführt, besteht die Gefahr, daß zwischen diesen beiden Teilen Verschleiß eintritt. Der Verschleiß führt dazu, daß sich der Expander in den Außenring eingräbt. Dadurch wird er in seiner Bewegung behindert, und die gewünschte Funktion ist gestört. Eine weitere Folge Ist der Verschleiß am Expander selbst, der zum Bruch des Teiles führen kann.Since the expander compared to the piston ring is low during operation but executes high-frequency movements, there is a risk that between these wear occurs on both parts. The wear leads to the expander digs into the outer ring. This hinders his movement, and the Desired function is disturbed. Another consequence is the wear and tear on the expander itself, which can lead to the breakage of the part.

Außerdem treten infolge der Abtraguneen an den Teilen Dimensionsänderungen ein, die zur Verringerung der Federkraft führen. Als Folge erhöhen sich dadurch der Ölverbrauch de@ Kolbenmaschine und die Durchblasmenge.In addition, dimensional changes occur on the parts as a result of the erosion which lead to a reduction in the spring force. As a result, this increases the oil consumption of the piston machine and the blow-through volume.

Hoher Ölverbrauch und Durchblasen bedouten wiederum, daß bei Verbrennungskraftmaschinen die vorgeschriebenen Ver.High oil consumption and blowing through, in turn, mean that in internal combustion engines the prescribed ver.

te der Abgaszusammensetzung infrage gestellt sind und der Wirkungsgrad abnimmt. Bekanntermaßen sind die genannten Verschleißerscheinungen besonders in der Nähe des Ringstoßes kritisch, so daß sich Maßnahmen gegen den Verschleiß in den leisten Anwendungsfällen auf diesen Teil des Ringumfanges beschränken können.te the exhaust gas composition are in question and the efficiency decreases. As is known, the wear and tear mentioned are particularly evident in the proximity of the ring joint is critical, so that measures against wear are in the make use cases can be limited to this part of the ring circumference.

Aufgabe der Erfindung ist es, verschleißmindernde Mittel zu schaffen und insbesondere as Stoß von Kolbenringen vorgenannter Art so einzusetsen, daß die bekannten Mängel beseitigt sind. Die erfindungsgemäße Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daX zwischen Kolbenring und Feder ein deren Berührungsflächen vergrößerndes oder auch trennendes Füllstück eingesetzt ist. Durch den Einsatz eines ertlndungsgemäßen Füllstückes werden verschleißgefährdete Flächen entlastet. Das Füllstück ist so gestaltet, daß eine möglichst große Abstützfläche zur Verschleizßminderung genutzt wird, Besonders vorteilhaft ist es, das Füllstück aus Kunststoff zu fertigen. Die Verwendung von Kunststoffen, die gegenüber Metallen einen größeren Wärmedehnungskoeffizienten haben, ergibt einen weiteren wesentlichen Vorteil des Füllstückes: Innerhalb der Temperatu@@nterschiede, die sich beim Betrieb einer Kolbenmaschine mit dem Wechsel der Drehzahlen und der Belastungen einstellen, dehnt es sich stärker als die angrenzenden Metallteile. Die radiale Dehnung bewirkt, daß der Expander Je nach Wärmezustand der Kolbenmaschinen mehr oder weniger vom Nutengrund des Kolbenrings abgehoben und gespannt wird. Damit hat das Füllstück einen Regeleffekt bezüglich der Anpreßkraft zwischen Kolbenring und Zylinderwand. Das Füllstück kann sowohl lose zwischen der Feder und dem Kolbenring eingelegt oder seitlich gegen die Innenkonturen der Feder verspannt sein. Vielfach genügt es, wenn es nur rartiell im Bereich des Kolbenringstoßes am Knibenring anliegt.The object of the invention is to create wear-reducing agents and in particular as a joint of piston rings of the aforementioned type to be used in such a way that the known defects have been eliminated. The solution according to the invention is characterized in that daX between the piston ring and the spring an enlarging or also separating filler is used. Through the use of a Filler pieces are at risk of wear Relieves areas. The filler piece is designed so that the largest possible support surface to reduce wear is used, it is particularly advantageous to manufacture the filler piece from plastic. The use of plastics, which have a greater coefficient of thermal expansion than metals have another significant advantage of the filler piece: within the Temperatu @@ ndifferences that arise when operating a piston machine with the change adjust the speeds and loads, it stretches more than the adjacent ones Metal parts. The radial expansion causes the expander depending on the heat condition of the piston engine lifted more or less from the groove bottom of the piston ring and is tensioned. The filler piece thus has a regulating effect with regard to the contact pressure between the piston ring and the cylinder wall. The filler piece can be both loose between the Spring and the piston ring inserted or laterally against the inner contours of the spring be tense. In many cases it is sufficient if there is only a limited amount of space in the area of the piston ring joint rests against the Knibenring.

Ein anderer Vorteil besteht darin, daß auf nicht immer zuverlässig haftende verschleißmindernde Zwischenschichten (z.B. Verchromung) verzichtet werden kann. Das Füllstück kann mittels einer formschlüssigen Arretierung, z.B. in Form einer Nase, am Auswandern in Umfangsrichtung des Expanders gehindert werden. Eine weitere MUglichkeit besteht auch darin, das Füllstück durch entsprechende Gestaltung der Feder, z.B. durch Zusammendrücken der Expanderschenk@l an den Punkten, an denen das Füllstück endet, zu arretieren. Außerdem kann mittels Nasen oder ähnlicher Anprägungen an den Enden des Füllstückes, die in die beiden links und rechts des Kolbenringstoßes liegenden Ölschlitze fassen, ein Verdrehen der Kombination Füllstück - Expanderfeder als Gesamtheit in Umfangsrichtung des Kolbenringes verhindert werden.Another advantage is that it is not always reliable Adhesive wear-reducing intermediate layers (e.g. chrome plating) can be dispensed with can. The filler piece can be locked by means of a positive locking, e.g. in the form a nose, migrating in the circumferential direction of the expander prevented will. Another possibility is to use the appropriate Design of the spring, e.g. by compressing the expander legs @ l at the points, where the filler ends to be locked. It can also be done by means of noses or the like Embossings at the ends of the filler piece, which are in the two left and right of the Grasp the oil slots lying on the piston ring joint, turning the filler piece combination - Expander spring can be prevented as a whole in the circumferential direction of the piston ring.

Durch die Fixierung wird außerdem die Montage der Ringkombination erleichtert. Als Werkstoff eignet q4ch wegen Feiner guten Gleiteigenschaften und seiner hohen Gebrauchstemperaturen besonders Polytetrafluoräthelen.The fixation also facilitates the assembly of the ring combination relieved. As a material, q4ch is suitable because of its good sliding properties and Polytetrafluoräthelen in particular due to its high usage temperatures.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt und erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Metallfederring in U-Form mit eingesetztem Füllstück.Several exemplary embodiments of the invention are shown schematically in the drawing illustrated and explained. They show: FIG. 1 a metal spring washer in a U shape inserted filler piece.

Fig. 2 einen Metallfederring gem. Fig. 1 mit eingespanntem Füllstück. Fig. 2 shows a metal spring ring according to Fig. 1 with a clamped filler piece.

Fig. 3 einen T-förmigen Federring, Fig. 4 einen bogen- bzw. mäanderbandförmigen F@derring. FIG. 3 shows a T-shaped spring ring, FIG. 4 shows a curved or meandering band F @ derring.

nie Ringkombination gemäß Fig. 1 besteht aus einem Metallfederring in U-Form 1, einem Kolbenring 2 und dem Füllstück 3 am Ringstoß. Eine Haltenase 4 des Füllstückes 3 fixiert das Füllstück gegen Verdrehen in Umfangsrichtung. Das Füllstück 3 stützt sich gegen den Grund der Nute 6 im Kolbenring 2, so daß die verschleißgefährdete Fläche 5 entlastet ist. Mit 17 ist ein Ausschnitt des Kolbens und mit 18 der diesen umfassende Zylinder angedeutet. Die Nasen 19 an den Enden des Füllstücks 3, die in die Ölschlitze 20 des Kolbenringes 2 fassen, verhindern ein Verdrehen der Kombination Füllstück -Expanderfeder in Umfangsdrehrichtung des Kolbenringes.never ring combination according to FIG. 1 consists of a metal spring ring in U-shape 1, a piston ring 2 and the filler piece 3 on the ring joint. A holding nose 4 of the filler piece 3 fixes the filler piece against twisting in the circumferential direction. That Filler 3 is supported against the bottom of the groove 6 in the piston ring 2, so that the wear-prone Area 5 is relieved. With 17 is a section of the piston and with 18 of these comprehensive cylinder indicated. The lugs 19 at the ends of the filler piece 3, the Reach into the oil slots 20 of the piston ring 2 to prevent the combination from twisting Filler piece -expander spring in the circumferential direction of rotation of the piston ring.

Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist ein der Fig. 1 ähnlicher Anwendungsfall. Dis Ringkom bination besteht ebenfalls aus einem U-förmigen Federring 7 und einem Kolbenring 8. Das Füllstück 9 ist .-o ausgebildet, daß es schützend vor den Schenkeln des Federringes im Nutengrund 11 liegt. Es wird durch seine Klemmlippen 10 im U-förmigen Federring 7 gehälten. Auch hier wird ein Verdrehen der Kombination Füllstück -Expanderfeder in Umfangsrichtung des Kolbenringes 8 durch die Nasen 21, die in die beiden links und rechts des Kolbenringstoßes liegenden Ölschlitze 20 fassen, verhindert.The second embodiment according to FIG. 2 is similar to that of FIG Use case. The ring combination also consists of a U-shaped spring ring 7 and a piston ring 8. The filler piece 9 is designed to be protective is in front of the legs of the spring ring in the groove bottom 11. It gets through its clamping lips 10 held in the U-shaped spring ring 7. Again, there is a twisting of the combination Filler piece expander spring in the circumferential direction of the piston ring 8 through the lugs 21, the oil slots 20 located in the two left and right of the piston ring joint grasp, prevented.

Fig. 3 neigt ein. Ausführung ähnlich Fig.1, bei der der U-förmige Federring durch einen T-förmigen Federring 12 ersetzt ist.Fig. 3 is inclined. Execution similar to Fig.1, in which the U-shaped Spring ring is replaced by a T-shaped spring ring 12.

In Fig. 4 ist ein bogenförmiges Federelement als Federring 13 verwendet, bei deu ein Füllstück 14 durch Nasen 13 L- Federring 13 gehalten ist. Der Federring 13 überträgt seine Kraft auf den Ketbenring mittelbar Uber die Flächen 16 des Füllstückes 14.In Fig. 4, an arcuate spring element is used as a spring ring 13, in deu a filler piece 14 is held by lugs 13 L-spring ring 13. The spring ring 13 transmits its force to the chain ring indirectly via the surfaces 16 of the filler piece 14th

- patentansprüche - - patent claims -

Claims

PATENT CLAIMS 1. Piston ring with a pressing force on the cylinder increasing spring, in particular for internal combustion engines, characterized in that that between the piston ring (2) and the spring (1) there is a separating surface between the piston ring (2) and the spring (1) Filler piece (3) is inserted.

2. Piston ring according to claim 1, characterized in that the filler piece (3) is made of plastic.

3. Piston ring according to claim 2, characterized in that the filler piece (3) consists of polytetrafluoroethylene.

4. Piston ring according to claims 1 to 3, characterized in that that the filler piece (3) @ose is inserted between the piston ring (2) and the spring (1) is.

5. Piston ring according to claims 1 to 3, characterized in that that the filling piece (3) is braced laterally against the inner contour of the spring (1).

6. Piston ring according to claims 1 to 5, characterized in that that the filler piece (3) rests partially on the piston ring (2).

7. Piston ring according to claims 1 to 6, characterized in that that the filler piece (3) for locking against movements in the circumferential direction is positively locked is connected to the spring (1) and to the piston ring (2).

L e r s e i t e