DE3612454A1 - Kolbenringe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Kolbenringe mit vermindertem Verschleiß.

Aufgabe: Kolbenringe in Kompressoren und Verbrennungskraftmaschinen erfüllen ihre Aufgabe der Gasabdichtung nur bei sicherer Anlage des Ringes über den gesamten Umfang an der Unterflanke während der Arbeitsphase. Unter ungünstigen Bedingungen ist diese Voraussetzung insbesondere bei schnellaufenden Maschinen im Bereich des oberen Totpunktes infolge der nach oben wirkenden Massenkraft nicht immer gegeben: Die Stoßenden heben dann zuerst ab. Nach neuen Erkenntnissen entsteht durch die als gekrümmte Biegebalken anzusehenden Kolbenringenden ein verdrillendes Moment im Bereich der Abhebestelle von der Unterflanke. Dies führt dazu, daß es an diesem Abhebepunkt zu einer starken Verschleißbeanspruchung von Nutunterflanke und Kolbenunterflanke an der radial äußeren Kante mit dem bekannten Bild des Verschleißes kommt, der unter dem Namen Druckvertwistverschleiß bekannt ist. (Literatur SAE-Technical-Paper-Series 7 90 863, 09/79).

Die Aufgabenstellung lautet deshalb, die beim Abheben der Ringenden auftretende Zusatzbeanspruchung zu minimieren.

Lösung: Erfindungsgemäß wird diese Aufgabenstellung dadurch gelöst, daß durch entsprechende Verjüngung des Ringquerschnittes zu den Stoßenden hin der Massenschwerpunkt der abhebenden Ringbereiche soweit radial nach außen verschoben wird, daß an der Abhebestelle kein verdrillendes Moment mehr auftritt. Dies kann einmal allein durch ein radiales Verjüngen zu den Enden hin, aber auch in Verbindung mit einer axialen Schwächung des Querschnittes, z. B. in einer abgeschrägten Form, geschehen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an zwei Beispielen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben:

In Fig. 1 ist ein Kolbenringende mit der Stoßfläche (1) dargestellt. Radial von innen her ist dieses Stoßende so ausgearbeitet, daß ein Hohlraum (2) entsteht, der ggf. mit einem spezifisch leichteren Stoff ausgefüllt werden kann.

In Fig. 2 ist ebenfalls ein Ringende eines Kolbenringes dargestellt. Die Verjüngung dieses Bereiches erfolgt jedoch durch vollständiges Entfernen des radial inneren Bereiches, z. B. durch Fräsen, wodurch die neue Innenfläche (3) entsteht. Zusätzlich ist die Stoßfläche (1) nach oben hin stark zurückgenommen, wodurch die konische Fläche (4) gebildet wird. Dadurch ist bei Anlage des Ringes an der Nutoberflanke die gewünschte starke Undichtheit am Stoß gegeben.

Claims (1)

1. Kolbenringe zur Gasabdichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Ring zu den Stoßenden hin vom inneren Radius her so verjüngt, daß bei einem Abheben der Stoßenden in Folge Massenkraft kein bzw. nur ein verringertes tordierendes Moment an der Abhebestelle entstehen kann, und dessen Stoßausführung nach oben sich so erweitert, daß bei Anlage an der Oberflanke der Ring zum Feuersteg hin stark gasundicht ist.