DE3024898A1

DE3024898A1 - Kolbenring

Info

Publication number: DE3024898A1
Application number: DE19803024898
Authority: DE
Inventors: Otto 6800 Mannheim Bundschuh
Original assignee: Individual
Current assignee: Bundschuh Otto 6800 Mannheim De Marzenell Adol
Priority date: 1980-07-01
Filing date: 1980-07-01
Publication date: 1982-01-21
Also published as: DE3024898C2

Description

Kolbenring
Die Erfindung betrifft einen Kolbenring, insbesondere für Verbrennungsmotoren.
Die Kolben eines Verbrennungsmotors sind innerhalb ihrer Zylinderlaufbahn gegen Durchlässigkeit von Kraftstoff, Öl und zur Erhaltung einer guten Kompression mit Ringen bzw. Kolbenringen versehen.
Diese Kolbenringe überbrücken das notwendige Spiel zwischen Kolben und Zylinderwand. Sie liegen im oberen Teil des Kolbens und zwar in Nuten und schmiegen sich federnd an die Zylinderwand an. Von besonderer Bedeutung für den Lauf solcher Kraftmaschinen ist daher die Abdichtung des Verbrennungsraumes vom Kurbelraum.
Diese Abdichtung wird mit den heutigen Kolbenringen nicht in vollem Umfang erreicht. Sie wird vielmehr mit der fortschreitenden Abnutzung der Kolbenringe bald so mangelhaft, daß die Wirtschaftlichkeit der Maschinen in Frage gestellt ist. Die Formgestaltung der heutigen Kolbenringe ist noch eine Überlieferung aus dem vergangenen Jahrhundert. Bür die Kolben der ersten Dampfmaschine verwendete man schon solche Ringe. Bei diesen Ringen handelt es sich um aufgeschnittene Metallringe. Die Unterbrechung der Ringe erfolgt entweder durch einen zum Ringumfang senkrechten Schnitt oder durch einen Schnitt, der so geformt ist, daß sich die Ringenden, die durch diesen Schnitt entstehen, ein gewisses Stück überlappen In beiden Fällen werden mit zunehmendem Verschleiß die Lücken immer größer. Den hochgespannten Kompessions- und Verbrennungsgasen öffnet sich somit ein Weg zum Kurbelgehäuse, und das Öl kann auch in Folge der Saugwirkung zum Verbrennungsraum gelangen. liegen dieser Ölverschmutzung und der saugenden Wirkung zum Verbrennungsraum steigt somit der Ölverbrauch im Kurbelgehäuse.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kolbenringe zu schaffen, mit denen eine vollwertige Abdichtung erreicht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kolbenring ein Ringstück, ein Verschlußstück und mindestens eine Feder aufweist. Das Verschlußstück greift in einen passend geformten Ausschnitt des Ringstückes ein, so daß der Ring vollkommen geschlossen ist. Die Abdichtung erfolgt durch zwischen Ringnut des Kolbens und Verschlußstück angeordnete Feder in der Weise, daß die Federn das Verschlußstück an die Zylinderlaufbüchse drücken und weiterhin den Umfang des Ringstückes so vergrößern, daß eine vollkon'ene Abdichtung zwischen Eurbel und Verbrennungsraum erfolgt.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Ringstück einen schwalbenschwanzförmigen Ausschnitt auf, und das Verschlußstück ist schwalbenschwanzförmig. Durch die schwalbenschwanzförmige Gestaltung des Ausschnittes des Ringstückes und des Verschlußstückes ist in einfacher Weise eine vollkommene Abdichtung zwischen Kurbelraum und Verbrennungsraum gewährleistet, denn durch die Keilwirkung der Schwalbenschwanzform wird das Ringstück so auseinander gebogen, daß eine Abdichtung um den ganzen Umfang der Zylinderlaufbüchse erfolgen kann.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt die Anzahl der Federn zwei. Durch den Druck der Federn wird das Verschluß stück in folge von Verschleiß an der Gleitfläche zur Zylinderlaufbüchsenwand kontinuierlich und lückenlos nachgeschoben.
Vorteilhafterweise sind die Federn als Blattfedern ausgestaltet. Der Anpreßdruck des Ringes gegen die Zylinderwand kann mit dem Einlegen von eins oder mehr Federstreifen kontinuierlich reguliert werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Verschlußstück eine verringerte Gleitfläche auf. Durch die verringerte Gleitfläche des Verschluß stückes entsteht ein Verschleißunterschied zwischen Ringstück und dem Verschlußstück.
Das Verschluß stück erfährt somit eine Voreilung im Verschleiß, welche durch den Druck der Federn ausgeglichen wird.
Vorteilhafterweise besteht das Verschlußstück aus einem weniger verschleißfestem Material als das Ringstück. Durch diesen Materialunterschied zwischen Verschluß stück und Ringstück ergibt sich eine weitere Verschleißdifferenz, so daß es zu einer stets geschlossenen und nachgiebigen Ringverbindung kommen kann.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Kolbenring zwei gegenüberliegende Ausschnitte und zwei Verschlußstücke mit Federn auf.
Vorteilhafterweise ist in der obersten Ringnut des Kolbens eine Öl zuführung vorgesehen durch die die Schmierung zwischen dem Kolben und der Zylinderlaufbuchse erfolgt. Da ein unmittelbarer Öldurchlauf in den Verbrennungsraum durch die neue völlige Abdichtung nicht mehr erfolgen kann, geschieht die Schmierung von oben nach unten und nicht von unten nach oben.
Vorteilhafterweise weist der Kolbenring einen Stift auf, der in einer Anbohrung im Verschluß stück und einer Anbohrung in der Ringnut angeordnet ist.
Dieser Stift sichert den Ring gegen Verdrehung.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine vollkomrnene Abdichtung zwischen Kurbel und Verbrennungsraum erfolgt und damit die Wirtschaftlichkeit der Maschine wesentlich erhöht wird.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen: Figur 1 eine Ansicht des Kolbenrings, Figur 2 ein Verschluß stück mit verringerter Gleitfläche, Figur 3 eine senkrechte Schnittansicht durch Zylinderlaufbüchse und Kolben, Figur 4 eine waagrechte Schnittansicht durch den Kolben in Höhe der obersten Ringnut.
In Figur 1 ist der komplette Kolbenring dargestellt. Er besteht aus einem Ringstück (1) mit schwalbenschwanzförmigem Ausschnitt (12). Ein schwalbenschwanzförmiges Verschlußstück (2) greift passend in den schwalbenschwanzförmigen Ausschnitt (12), so daß der olbenring vollkommen geschlossen ist. Die an dem Verschlußstück (2) angebrachten Federn (3) stoßen gegen die nicht in der Figur 1 dargestellten obersten Ringnut des Kolbens und drücken somit das Verschlußstück (2) gegen ebenfalls nicht in der Figur 1 dargestellten Zylinderlaufbüchsenwand.
Figur 2 zeigt eine andere Ausführungsart eines Verschlußstückes. Dieses Verschlußstück (2) mit den Federn (3) besitzt eine geringere Gleitfläche (4).
Mit dieser Verkleinerung der Gleitfläche entsteht an Verschleißunterschied zwischen Ringstück (1) und dem Verschlußstück (2). Das Verschlußstück (2) erfährt eine Voreilung im Verschleiß und wird durch den Druck der Federn (3) kontinuierlich und lückenlos nachgeschoben. Durch diese Maßnahme erreicht man stets eine geschlossene und nachgiebige Ringverbindung.
In Figur 3 ist eine senkrechte Schnittansicht der Zylinderlaufbüchse (6) des Kolbens (5) und des Verschlußstückes (2) mit den Federn (3) dargestellt. Da ein unmittelbarer Öldurchlauf in den Verbrennungsraum durch die neue völlige Abdichtung nicht mehr erfolgen kann, gelangt das Öl für die Schmierung der Zylinderlaufbahn durch eine Ölzuführung (7) in die oberste Ringnut (8) und damit von oben nach unten zwischen den Kolben (5) und die Zylinderlaufbüchse (6).
Figur 4 zeigt eine waagrechte Schnittansicht in der Höhe der obersten Ringnut (8) des Kolbens (5).
Es ist der gesamte Kolbenring, bestehend aus Ringstück (1),Verschlußstück (2) und den Federn (3) in geschlossener Form dargestellt. Um den Kolbenring gegen Verdrehung zu sichern befindet sich zwischen Verschlußstück (2) und Ringnut (8) des Kolbens (5) eine Stift (9). Dieser Stift (9) steckt in den beiden Anbohrungen (10) des Verschlußstückes (2) und (11) des Kolbens (5).
Bezugszeichen 1 Ringstück 2 Verschlußstück 3 Federn 4 Verringerte Gleitfläche 5 Kolben 6 Zylinderlaufbüchse 7 Öl zuführung 8 Ringnut 9 Stift 10 Anbohrung in Verschlußstück (2) 11 Anbohrung in Ringnut (8) 12 Schwalbenschwanzförmiger Ausschnitt

Claims

A n s p r ü c h e 1. Kolbenring, insbesondere für Verbrennungsmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Ringstück (1), ein Verschlußstück (2) und mindestens eine Feder (3) aufweist.
2. Kolbenring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringstück (1) einen schwalbenschwanzförmigen Ausschnitt (12) aufweist und daß das Verschlußstück (2) schwalbenschwanzförmig ist.
3. Kobenring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Federn (3) zwei beträgt.
4. Kolbenring nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (3) Blattfedern sind.
5. Kolbenring nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (2) eine verringerte Gleitfläche (4) aufweist.
6. Kolbenring nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschluß stück (2) aus einem weniger verschleißfestem Material besteht als das Ringstück (1).
7. Kolbenring nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er zwei gegenüberliegende Ausschnitte (12) und zwei Verschlußstücke (2) mit Federn (3) aufweist.
8. Kolbenring nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der obersten Ringnut (8) des Kolbens (5) eine Ölzuführung (7) vorgesehen ist, durch die die Schmierung zwischen dem Kolben (5) und der Zylinderlaufbüchse (6) erfolgt.
9. Kolbenring nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Stift (9) aufweist, der in einer Anbohrung (10) im Verschlußstück (2) und einer Anbohrung (11) in der Ringnut (8) angeordnet ist.