DE627661C

DE627661C - Kolbenring mit einer kreisfoermigen Nut auf der dem Druckraum abgekehrten Stirnflaeche

Info

Publication number: DE627661C
Application number: DEG86429D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-02-03
Filing date: 1933-09-16
Publication date: 1936-03-20
Also published as: NL35547C; GB411341A; US1936430A; FR760965A

Description

Die Erfindung betrifft Kolbenringe mit einer kreisförmigen Nut auf der dem Drucfcraum abgekehrten Stirnfläche.

Bei den üblichen Kolbenringen zeigt sich eine starke Abnutzung an den Ringen, an den Wandungen des Zylinders und selbst am Kolben in. verhältnismäßig kurzer Zeit, besonders bei rasch laufenden Maschinen, die mit Hochdruck arbeiten. Die starke Ab-

to nutzung ist darauf zurückzuführen, daß von der Druckseite ein so starker Druck auf den Kolbenring· ausgeübt wird, daß der Kolbenring auf der der Druckseite gegenüberliegenden Stirnfläche fest auf die Wandung der Kolbennnt gepreßt wird, so daß keine Bewegung zwischen dem Kolbenring und dem Kolben stattfinden kann.

Durch die Anwendung einer kreisförmigen Nut auf der dem Raum höheren Druckes gegenüberliegenden Stirnfläche des Kolbenringes sollte in den bekannten Anordnungen der Kolbenring entlastet werden. Da jedoch diese kreisförmige Nut mit dem Raum höheren Druckes nicht in Verbindung steht, so ist die Entlastung unvollkommen, und es zeigt sich an solchen Ringen eine fast ebenso starke Abnutzung wie bei Ringen ohne kreisförmige Nut an den Stirnflächen.

Der Zweck vorliegender Erfindung besteht darin, den Kolbenring so zu entlasten, 'daß 30· er eine freie radiale Bewegung gegenüber dem Kolben ausführen kann, um auf diese Weise den Kolben sicherer und besser in ausgerichteter Stellung zu führen und gleichzeitig überrnäßige Abnutzung zu verhindern durch Verringerung der Reibung zwischen Kolben und Kolbenring.

Gemäß der Erfindung wird die kreisförmige Nut durch, voneinander im Abstand angeordnete, radial nach dem inneren Rand des Ringes verlaufende Kanäle über die nicht aufliegende Innenfläche und die gegenüberliegende Stirnfläche des Ringes mit dem Raum höheren Druckes verbunden. Die kreisförmige Nut ist nahe der Umfangsfläche des Ringes vorgesehen, um die abdichtende Stirnringfläche möglichst .schmal zu halten.

Dadurch wird ein im wesentlichen frei beweglicher Ring erhalten, bei dem die Reibung zwischen Ring und Kolben sowie der Wand des Zylinders fast ganz beseitigt ist, während gleichzeitig die dichtende Wirkung des Ringes und seine Nachgiebigkeit* im Falle eines geteilten Ringes voll erhalten bleibt.

In der Zeichnung sind Ausführungsheispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es ist

Fig. ι ein Schnitt durch einen Teil 'eines Kolbens mit einem erfindungsgemäß ausgeführten Kolbenring,

Fig. 2 eine Ansicht des Ringes der Fig. i, Fig. 3 eine Ansicht eines ähnlichen Ringes und

ίο Fig. 4, 5 rund 6 je ein Schnitt durch weitere Ausführungsformen des Ringes ähnlidh der Fig. i.

In Fig. ι und ι der Zeichnung ist eine Ausführungsform eines geteilten Ringes io gemäß der Erfindung dargestellt. Die einander überlappenden Enden des Ringes sind bei Ii angedeutet. Die der Druckseite abgekehrte Stirnfläche io^a des Ringes ist mit einer kreisförmigen Nut 12 in der Nähe der Umfangsfläche io⁶ versehen, deren Enden kurz vor dem Schütz 11 aufhören, wie dies bei 12« angedeutet ist. Eine Anzahl von radialen Nuten 13 erstreckt sich von der Nut 12 über die nach innen zu verbleibende Stirnfläche 10« des; Ringes nach der nicht aufliegenden Innenfläche io^c desselben. Fig. 1 zeigt das obere Ende 14 des Kolbens und die Kolbennut 15 für den Kolbenring 10. Der Kolben 14 ist im Zylinder 16 mit dem üblichen Spiel 17 zwisehen der Umfangsfläche des Kolbens und der Zylinderwandung angeordnet. Der Druck auf der oberen Stirnfläche des Kolbens wirkt daher auf die obere Stirnfläche 1 o^d des Ringes . 10 und pflanzt sieh zwischen dieser Fläche und der oberen Wandung 15° der KoIb ennut fort. Der Druck wirkt dann weiter nach unten zwischen der Innenfläche io^c des Ringes 10 und der Bodenwandung i5^& der Kolbennut und dringt in der gezeigten Ausführung nach außen radial durch die Kanäle I3_ebis in die Ringnut 12. Hierdurch werden die Stirnflächen io^a und io^rf dem herrschenden Druck ausgesetzt, so daß die üblicherweise eintretende Reibung des Ringes 10 auf der Wandung 15^C der Kolbennut beseitigt wird und damit eine freie Bewegung des Kolbens gegenüber dem Ring in dem Zylinder 16 stattfinden kann.

Ein gewisser Bruchteil des Druckes wird über den obersten oder äußersten Ring 10 hinausdrängen, und da der nächstfolgende Ring gleich ausgeführt ist/ wird der über dem zweiten Ring herrschende Druck auf beide Stirnflächen des zweiten Ringes wirken und dieselben Ergebnisse wie beim ersten Ring hervorrufen. Dies gilt auch für die nachfolgenden Ringe, je nachdem, wie viele in dem betreffenden Kolben verwendet werden. .

6q Bei doppelt wirkenden. Kolben in Pumpen o. dgl. wird ein Ring nach Fig. 4 verwendet.

Dieser Ring unterscheidet sich von dem Kolbenring 10 der Fig. 1 dadurch, daß eine weitere ringförmige Nut 18 in der oberen Stirnfläche des Kolbenringes vorgesehen ist und mit radialen Kanälen 19 ähnlich' den Kanälen 13 versehen ist, so daß bei den zwei Hüben des Kolbens 14 der auf der oberen bzw. unteren Stirnfläche des Ringes herrschende Druck den gegenüberliegenden Flächen abwechselnd zugeführt wird.

Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform kann entweder in Verbindung mit einem Kolbenring nach Fig. 1 und 2 oder auch in Verbindung mit 'einem Kolbenring, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, verwendet werden. Der Kolbenring 20 der Fig. 3 ist im Gegensatz zu den bisher gezeigten Kolbenringen nicht geschlitzt, sondern starr ausgeführt. Die Nut 21 erstreckt sich ohne Unterbrechung um den Ring und steht mit der Innenfläche durch die radialen Kanäle 22 in Verbindung·, wobei diese Kanäle entweder nur auf der einen oder auch auf beiden Stirnflächen des Ringes angeordnet sein können.

In der in Fig. 5 gezeigten weiteren Ausführungsform wird außer einem geteilten Ring 10 ein weiterer geteilter Ring 23 von L-förmigem Querschnitt verwendet. Hierdurch erhält man einen doppelt geteilten Ring, bei dem ein Fortpflanzen des Druckes an der Teilungsstelle des Ringes 10 dadurch verhindert wird, daß die Teilungsstelle des Ringes 23 gegenüber derjenigen des Ringes 10 versetzt angeordnet ist. Bei einer solchen Ausführung endet die untere Fläche 23° des Ringes 23 kurz vor der unteren Stirnfläche des Ringes ίο, um Durchgang für den Druck zu schaffen, damit dieser durch die Kanäle 13 des Ringes 10 in die Nut 12 eintreten kann.

In Fig. 6 besitzt der Ring 24 eine Ringnut 25 und die radialen Kanäle 26 zur Zuführung des Druckes. Eine an sich bekannte ringförmige Nut 27 auf der Außenfläche des Ringes steht durch Kanäle 28 mit der Nut 25 in Verbindung. Diese Kanäle 28 sind über den Umfang des Ringes in ähnlicher Weise verteilt wie die Kanäle 26. Der Ring 24 "ist frei beweglich in der Kolbenringnut, da sämtliche Flächen dem herrschenden Druck n₀ ausgesetzt sind. Der Ring ist daher in dem Zylinder gegenüber dem Kolben leicht und frei beweglich.

' Bei sämtlichen Aueführungsformen sind die Nuten 12, 21 un,d 25 so weit nach innen ng von der Außenseite des Kolbens angeordnet, daß ein direktes Entweichen des Druckes an den Ringen vorbei verhindert wird, wie es auftreten würde, wenn die Nuten bis über die Außenfläche der Kolben hinausgingen.

Wenn auch ein Teil des Druckes über den ersten oder äußersten Ring entweichen

kann, so ist dieser Druck doch erheblich vermindert und wird von Kolbenring zu Kolbenring ganz aufgehoben, besonders da durch die erfindungsgemäßen Ausführungen ein ge-S naueres und besseres Passen der Ringe indem Zylinder und ein besseres Arbeiten der Ringe und Kolben gewährleistet ist.

Claims

Patentansprüche:

i. Kolbenring mit einer kreisförmigem Nut auf der dem Druckraum abgekehrten Stirnfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmige Nut (12) durch voneinander im Abstand angeordnete, radial nach dem inneren Rand des Ringes verlaufende Kanäle (13) über die nicht _t aufliegende Innenfläche (io^c) und die gegenüberliegende Stirnfläche (io^tf) des Ringes· mit dem Raum höheren Druckes verbunden ist,
2. Kolbenring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmige Nut (12) nahe der Umfangsflädhe des Ringes vorgesehen ist, um die abdichtende Stirnringfläche möglichst schmal zu halten.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen