DE614487C - Verfahren zur Herstellung von Kolbenringen aus einem hochkant gebogenen Streifen duennen elastischen Metalls, z.B. Stahl - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Kolbenringen aus einem hochkant gebogenen Streifen duennen elastischen Metalls, z.B. StahlInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/08—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass piston rings from several pieces
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Description
AUSGEGEBEN AM
11. JUNI 1935
PATENTSCHRIFT
KLASSE 491 GRUPPE
Patentiert im Deutschen Reiche vom 16. September. 1933 ab
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kolbenringes aus einem
hochkant gebogenen Streifen dünnen elastischen Metalls, z. B. Stahl.
Bei den bekannten aus einem hochkant gebogenen ■ Metallstreifen hergestellten Kolbenringen
liegen die beiden Stirnflächen in senkrecht zur Ringachse verlaufenden Ebenen.
Diese Ringe federn nur in radialer Richtung.
Außerdem berühren sie die Zylinderwand mit ihrer ganzen Umfangsfläche, so daß eine erhebliche Reibung und Abnutzung auftritt.
Andererseits sind konische Kolbenringe vorgeschlagen worden, die aus einer Platte
oder einem Streifen Metall gestanzt bzw. ge*
rollt — also nicht hochkant -gebogen — und dann in eine kegelstumpfartige Form gebracht werden. Diese Ringe federn aber
weder radial noch axial zufriedenstellend.
Sie berühren die Zylinderwand mit ihrer abgeflachten
Außenkante, also auch mit einer Fläche. Diese Flächenberührung. hat außer
erheblicher Reibung und Abnutzung · bei
konischen Kolbenringen den Nachteil, daß bei axialem Nachgeben des Ringes aus der
Flächenberührung eine Linienberührung wird, die aber infolge mangelhafter, radialer
Federungseigenschaft keine genügende Abdichtung mehr gewährleistet.
Mit dem nach der Erfindung hergestellten Kolbenring werden die vorerwähnten Nachteile
vermieden. Erfindungsgemäß erhält der aus einem hochkant gebogenen Streifen dünnen
elastischen Metalls, z. B. Stahl, hergestellte Kolbenring während des Biegungsvor-
ganges eine gewölbte oder kegelstumpfartige Form. Dieser Kolbenring federt sowohl in
radialer wie auch in axialer Richtung vollkommen und dichtet bei Berührung der Zylinderwand
mit nur einer Linie und demzufolge auch geringster Reibung und Abnutzung am
ganzen Umfang gleichmäßig wirksam und zuverlässig ab.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung erhält der Kolbenring mehrere
Windungen, wobei jede einzelne Windung an derjenigen Stelle des Ringumfanges, an der
der Ring mit seinen beiden Enden auseinanderklafft, um das Maß der Stärke einer
Windung axial gekröpft wird.
Nach einer besonderen Anwendungform der Erfindung werden mehrere Kolbenringe,
die eine oder mehrere Windungen aufweisen können, derart zu einer Dichtung zusammengesetzt,
daß sie sich nur an ihrem inneren oder an ihrem äußeren Umfang linienförmig
berühren. .
Auf der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar
zeigen:
614^87
Fig. ι einen Kolbenring nach der Erfindung in der Aufsicht,
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der
Fig. i,
Fig. 3 einen Kolben mit Kolbenringen nach der Erfindung in Seitenansicht,
Fig. 4, 5 und 6 drei verschiedene Anordnungen
mehrerer Kolbenringe in einer Kolbennut im Schnitt,
Fig. 7 eine andere Ausführungsform des Kolbenringes nach der Erfindung in Vorderansicht,
. .
Fig. 8 und 9 zwei verschiedene Anordnungen mehrerer Kolbenringe nach Fig. 7 in
einer Kolbennut im Schnitt, -.-·.-.-■
Fig. 10 zwei Kolbenringe nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung . in
Vorderansicht,
Fig. 11 einen Kolbenring nach Fig. 10 in
auseinandergezogenem Zustande in schaubildlicher Darstellung,
Fig. 12 einen Ring nach. Fig. 10 in der
Aufsicht von rechts gesehen,
Fig. 13 und 14 zwei verschiedene .Anordnungen
mehrerer Kolbenringe nach Fig. iö in einer Kolbennut im Schnitt.
In den Fig. 1 und 2 ist mit α eine Ausfüh-.
rungsform eines Kolbenringes nach der vorliegenden Erfindung bezeichnet. Zweckmäßigerweise
werden die Ringe aus ölgetempertem Bandstahl hergestellt, und zwar aus
Bändern, die für den durchschnittlichen Mehrzylindermaschinenkolben eine Breite von
ungefähr 2,5 bis 5 mm — vorzugsweise 3 mm — und eine Stärke von ungefähr
o,s mm aufweisen. Selbstverständlich lassen sich aber auch andere Abmessungen wählen.
Diese flachen Bänder können entweder von ausgewalzten geraden Bändern oder von Spulen
mit Stahlband abgenommen werden. Die Ringe werden aus auf die erforderliche Länge
zugeschnittenen Bändern über die hohe Kante ungefähr oder genau kreisförmig, gebogen,
wobei während des Biegens der außerhalb der *5 neutralen Achse des Ringes liegende Teil gestreckt
und der innerhalb der neutralen Achse liegende Teil zusammengedrückt wird. Erfindungsgemäß
wird der Kolbenring nun derart gebogen, daß er sich leicht wölben kann oder eine kegelstumpfartige Form während
des Biegens annitnmt. Zu diesem Zweck kann eine einfache Maschine benutzt werden,
die mit zusammenarbeitenden Rollen oder Walzen oder Gesenken arbeitet, die im
wesentlichen auf die äußere Kante des Streifens einwirken, um so ein von· der Kante ausgehendes
Biegen zu erzielen. Zwischen diesen Werkzeugen ist dann ein größerer Raum,
als der Stärke des Streifens entspricht, vorbanden, so daß der Streifen nach der Seite zu
sich wölben oder gleichmäßig verdrehen kann unter der Einwirkung des Biegens. Der Hohlraum oder der freie Raum für diese
Verformung des Ringes kann einstellbar sein, um so eine Änderung in bezug auf die Wölbung
erzielen zu können. Auch können die Gesenke oder sonstigen Werkzeuge zueinander einstellbar sein, wodurch Ringe von
verschiedenem Durchmesser und Form auf einer, .einzigen Maschine hergestellt werden
können. · Die Wölbung kann dabei derart -durchgeführt werden,-daß der Ring eine konkave
oder konvexe oder sonst mögliche Krümmung annimmt, wie dies im einzelnen Fall gewünscht wird.
Zweckmäßig ist der Durchmesser des gebogenen Ringes, bevor er zum Einsetzen innerhalb,
des Zylinders zusammengedrückt wird, ungefähr 1Z16 größer als der Durchmesser
des Zylinders, in dem er arbeiten soll. Dabei sind die Enden* und c des Ringes genügend
weit auseinander, so daß der Ring auf einen Durchmesser zusammengedrückt werden kann, der ungfähr I1J2 mm kleiner ist als
der ursprüngliche Durchmesser, wobei dann die Enden b und c ziemlich dicht aneinander
gebracht werden, so daß nur eine schmale Fuge-ei verbleibt, wie dies in strichpunktierten
Linien in Fig. 1 dargestellt ist. Die auf diese Weise hergestellten Ringe bilden also
im wesentlichen eine volle Metallwindung. Bei dem zusammengedrückten und genau in
den Zylinder einpassenden Ring ist seine Wölbung vergrößert, wie dies in übertriebenem
Maße in Fig. 2 in strichpunktierten Linien veranschaulicht ist.
Eine besonders zweckmäßige Art der Unterbringung der Ringe nach der Erfindung
ist in Fig. 3 veranschaulicht, in der mit e der Kopf des Kolbens bezeichnet ist, dessen Körper/
Bohrungen^ zur Aufnahme des Kolbenbolzens aufweist. In dem Kopf e des Kolbens
sind Nuten für die Kolbenringe vorgesehen. Die oberste Nut nimmt einen, gewöhnlichen
Druckring h üblicher Bauart, also ungefähr ebenso breit wie stark, auf. In der untersten
Nut befindet sich ein Ölfangring i, mit den
gleichen Abmessungen wie' der Druckring h. Die Ringe h und i verringern den Zwischenraum
zwischen dem Kolben und der Zylinderwandung, und die in den dazwischenliegenden
Nuten angeordneten Ringe nach der Erfindung sorgen für die vollkommene Abdichtung.
Jede Nut nimmt mehrere Ringe auf, wobei deren Fugen gegeneinander versetzt
liegen, so daß eine vollkommen sichere Abdichtung rings um den ganzen Kolben erzielt·
wird. ■ - . - ■
■Die. Fig. 4, 5,' und 6 zeigen drei verschiedene zweckmäßige Arten der Unterbringung
mehrerer Ringe h -in der Kolbennut. Gemäß
Fig. 4 sind abwechselnd Paare von Ringen
mit ihren gewölbten Seiten in entgegengesetzter Richtung zueinander angeordnet.
Alle diese Ringe drücken gegen die Zylinderwand k und erzeugen so kreisförmige Berührungslinien
zum Zwecke der Abdichtung in gewissen Zwischenräumen. Gemäß Fig. 5 ist eine Gruppe von drei Ringen mit der Wölbung
oder Konkavität in der einen Richtung angeordnet, während eine andere Gruppe von
drei Ringen mit ihrer Wölbung oder Konkavität in der entgegengesetzten Richtung in die
Nut eingesetzt ist. Fig. 6 zeigt eine ähnliche Anordnung wie Fig. 4 mit dem einzigen
Unterschied, daß je ein einzelner Ring oben und unten fortgelassen ist, so daß also die
schmalere Kolbennut der Fig. 6 richtig ausgefüllt ist. Die Anzahl und die Anordnung
der Ringe in jeder Nut kann selbstverständlich entsprechend der Form und der Größe
der Nut und den sonstigen Anforderungen, die sich in jedem einzelnen Falle bei der Verwendung
der Ringe ergeben, beliebig abgewandelt werden.
Um zu verhindern, daß die Ringe sich während der Arbeit des Kolbens derart verschieben,
daß ihre Fugen d miteinander fluchten, so daß an den Fugen keine Dichtung
mehr vorhanden ist, kann der -Ring nach der Erfindung auch fugenlos hergestellt werden.
In Fig. 7 ist ein fugenloser Ring 1 dargestellt, der aus demselben bandartigen, ölgetemperten
Stahl wie der Ring nach Fig. 1, jedoch aus einem wesentlich längeren Materialstreifen
gebogen ist, so daß zwischen seinen Enden mehr als eine volle Windung
liegt. Ein Teil dieser Windung schließt dann die Fuge, die sonst zwischen den Enden des
Ringes vorhanden sein würde, und dieser Teil ist dann bei m derart axial gekröpft, daß
die Ringenden, von der Seite gesehen, mit den abgekröpften Teilen der Windung bündig
liegen, so daß der Ring also an allen Stellen, auch an der Kröpfungsstelle, eine gleichmäßige
Stärke aufweist. Wird der in Fig. 7 dargestellte Ring beim Einsetzen des Kolbens
in den Zylinder zusammengedrückt, so nähern sich seine beiden Enden der ■" Kröpfungsstelle m. Der Ring wird zweckmäßig in eine
genaue Kreisform gebracht, bevor das Kröpfen an der Stellew erfolgt, so daß er,
wenn er in den Zylinder eingesetzt wird, überall gleichmäßig mit der Innenwandung
des Zylinders, an der er abdichtend wirken soll, in Berührung kommt. Weitere zusätzliehe
Windungen können in dem Ring vorgesehen werden, um seine Stärke und die Zahl der Berührungskreislinien des letzteren
zu erhöhen, falls dies gewünscht wird, wobei dann die verschiedenen hinzugefügten Windüngen
ebenfalls an den gleichen Stellen gekröpft werden, und zwar genau in der gleichen
Weise, so daß der Ring nicht außer Form kommt, wenn er gekröpft wird'. Der Ring nach Fig. 7 zeigt alle "die Vorteile einer
kleinen Gruppe von Ringen nach Fig. 1 unter Vermeidung der Fugen dieser letzteren
Ringe. Er kann einzeln oder in Sätzen von entgegengesetzt zueinander eingesetzten Gruppen
von Ringen benutzt werden, wobei jede Gruppe aus einem oder mehreren Ringen be- η0
stehen kann.
In Fig. 8, die in j eder Beziehung der Darstellung nach Fig. 5 entspricht, sind zwei
Ringe 1 mit ihren gewölbten Seiten voneinander abgewandt in Berührung mit der Seitenwand
der Kolbennut dargestellt. In Fig. 9 sind zwei solcher Ringe zusammengesetzt, die
sich außen mit ihren gewölbten Seiten berühren, so daß hier vier dicht nebeneinanderliegende
kreisförmige Dichtungslinien zur Berührung mit der Innenwandung des Zylinders gebildet sind.
In den Fig. 10 bis 12 ist eine besonders
zweckmäßige Form eines fugenlosen Ringes 1 nach der Erfindung dargestellt, der sich
hauptsächlich dadurch von dem Ring nach Fig. 7 unterscheidet, daß er keine Kröpfung
aufweist. Das eine Ende des Ringes ist durch allmähliche Verringerung der Stärke
des Metalls zu einer scharfen Kante η ausgezogen,
und die äußere Kante dieses scharfen Endes ist eingezogen oder abgerundet, wie
bei 0 dargestellt, um so ein Einschneiden oder Beschädigen der Zylinderwandung zu verhindern.
Das andere Ende/) des Ringes kann ebenfalls scharf ausgezogen sein, erhält aber
zweckmäßig die Form einer stampfen Kante, die senkrecht zu der Achse des Ringes ver-'
läuft, zu einem weiter unten angegebenen Zweck.
Der Ring 1 ist in genauer runder Form hergestellt, die er auch beibehält, abgesehen
von dem Zusammendrücken, wenn er eingesetzt wird. Er hat, ebenso wie der Ring nach Fig. 7, mindestens eine volle Windung
zwischen den Enden des Ringes. Fig. 11, die in etwas unnatürlicher Darstellung die Enden
seitlich entgegen der natürlichen Federkraft des Ringes, die die Windungen des Ringes
dicht aneinanderzieht, auseinandergezogen darstellt, ist lediglich vorgesehen, um den
Bau des Ringes, insbesondere die volle Windung zwischen den Enden zu veranschaulichen.
Die beiden in Fig. 10 dargestellten Ringe
sind in ihrer Bauart identisch, jedoch ist der eine in entgegengesetzter Stellung zu dem
anderen, so daß die gewölbten Seiten der Ringe miteinander in Berührung treten können
und dabei die stumpfkantigen Enden ρ aneinander zum Anliegen kommen. Diese
Zusammenstellung kann entweder als eine
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung eines 'Kolbenringes aus \ einem, hochkant gebogenen
Streifen dünnen elastischen Metalls, z.B. Stahl, dadurch,gekennzeichnet,
daß der Ring während des Biegungsvorganges eine gewölbte oder kegelstumpfartige
Form erhält.
2. Verfahren zur Herstellung eines Kolbenringes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ring mehrere Windüngen aufweist und daß jede einzelne Windung an derjenigen Stelle des Ring-
umfanges, an der der Ring mit seinen beiden Enden auseinanderklafft, um das
Maß der Stärke einer Windung axial gekröpft wird.
3. Dichtung aus mehreren nach Anspruch ι oder Anspruch. 1 und 2 hergestellten
Ringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe so angeordnet sind, daß sie sich nur an ihrem inneren oder an ihrem
äußeren Umfang· linienförmig berühren.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA71359D DE614487C (de) | 1933-09-16 | 1933-09-16 | Verfahren zur Herstellung von Kolbenringen aus einem hochkant gebogenen Streifen duennen elastischen Metalls, z.B. Stahl |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA71359D DE614487C (de) | 1933-09-16 | 1933-09-16 | Verfahren zur Herstellung von Kolbenringen aus einem hochkant gebogenen Streifen duennen elastischen Metalls, z.B. Stahl |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE614487C true DE614487C (de) | 1935-06-11 |
Family
ID=6945257
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEA71359D Expired DE614487C (de) | 1933-09-16 | 1933-09-16 | Verfahren zur Herstellung von Kolbenringen aus einem hochkant gebogenen Streifen duennen elastischen Metalls, z.B. Stahl |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE614487C (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5752705A (en) * | 1988-12-01 | 1998-05-19 | Ae Piston Products Limited | Piston rings |
DE102009047897A1 (de) | 2009-09-30 | 2011-03-31 | Faurecia Innenraum Systeme Gmbh | Armauflage für einen Innenraum eines Kraftfahrzeuges sowie Mittelkonsole mit einer Armauflage |
-
1933
- 1933-09-16 DE DEA71359D patent/DE614487C/de not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5752705A (en) * | 1988-12-01 | 1998-05-19 | Ae Piston Products Limited | Piston rings |
DE102009047897A1 (de) | 2009-09-30 | 2011-03-31 | Faurecia Innenraum Systeme Gmbh | Armauflage für einen Innenraum eines Kraftfahrzeuges sowie Mittelkonsole mit einer Armauflage |
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