DE6601127U

DE6601127U - Sprengring, insbesondere Kolben- oder ölabstreifring

Info

Publication number: DE6601127U
Application number: DE6601127*6U
Authority: DE
Original assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Current assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Priority date: 1960-01-14
Filing date: 1960-01-14
Publication date: 1969-02-20

Description

Sprengring, insbesondere Kolben- bzw.Ölabstreifring

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sprengring, der aus einem offenen Ring aus Stahlband oder Strahlstreifen geeigneter Abmessung besteht, der U-förmig gebogen ist und zwischen seinen sich gegenüberliegenden Enden einen Spalt aufweist. Der Ring ist mit einer Anzahl Schlitze versehen, die in gleichen Abständen hintereinander angeordnet sind, und die vom äußeren Rand des oberen Plansehes und des mteren Plansehes abwechselnd zur Innenfläche zwischen den beiden Planscher, verlaufen, wobei sie mit senkrecht verlaufenden kleinen Vorsprüngen versehen sind, die in gleichen Abständen längs der inneren Randiinie der !Flansche, d.h. der Randlinien der Innenfläche, na^h außen vorstehen, so daß sie mit der inneren Umfang sflache von offenen Piachringen in Berührung sind, welche den oberen bzw. den unteren Plansch überlappen.

Durch den Pbrtschritt auf dem Gebiet der Verbrennung skr aftmasehinen ist die Laufgeschwindigkeit mehr und mehr erhöht worden, wodurch das in einem Kolbenring verwendete Material

DipJ.-ing. Heinz Lauer, Patentanwalt

.Bio« 2 7- Sprengring ... _vom 2Λ.1.196Ο

höheren Zug- bzw. Festigkeitsbeanspruchungen ausgesetzt sein muß. Dementsprechend ist es schwierig, mit den üblichen gußeisernen Ringen die Forderungen nach Festigkeit zu erfüllen und eine höhere Leistungsfähigkeit zu erreichen. Der übliche Ring wird in bekannter Weise aus Gußeisen hergestellt, so daß, trotzdem er einer höheren Materialbeanspruchung ausgesetzt ist, eine gewisse Grenze für die Materialfestigkeit gegeben ist, die durch das Material bedingt ist. Aus diesem Grunde kann im Falle einer modernen Hochleistungsbrennkraftiaaschine der in dieser verwendete Kolbenring einer derart hohen Kompression nicht standhalten, die durch die Tätigkeit des* Kolbenringes gegeben ist, so daß es unmöglich ist, daß dieser vollständig in Berührung mit der Zylinderwand ist. Wenn die Zugfestigkeit des Ringes, insbesonder© im 3ra.iifi eines Oiabstrsifringes- unzureichend ist- das yl sozq— streifen, ist dies die Ursache für Fehler im Verbrennungskraftmotor, weil dann nämlich Öl in die Verbrennungskammer gelangt und dort verbrennt. Daher verwendet man, um den vorgenannten, bei Verbrennungskraftmasehinen auftretendsn Fehler au vermeiden, eine gußeiserne Ölabstreifring-Kombination (assembly), die kombinierte Blattfedern naeh Art von Rohraufweitern (combined plate-spring type expanders) oder ein Abstandsstück aufweist, das mit einea aus Stahlblech bestehenden Flachring zusammengefügt ist oder mit einer Blattfeder naeh Art eines Rohraufweiters, um die Zugfestigkeit eines solchen Ölabstreifringes zu unterstützen. Diese Rohraufweiter bestehen jedoch üblicherweise aus Stahlblech

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Dlp!.-lng. Hiilnz UtMr₁ Patentanwalt

.Blau 3 „ Sprengring .·. ^_n lU.1.1960

in PbFm eines Sechsecks oder eines Achtecks, so daß der Rinj durch den Rohraufweiter derart verstärkt wird, daß Jeder äußere Scheitelpunkt des Rohraufweiters nur gegen den Teil drückt, dessen Scheitelpunkte in Berührung mit der Innenseite des Ringes oder dem Plaeichring sind, und Jedes mittlere Tel] der Seite zwischen zwei benachbarten Scheitelpunkten in teilweiser Berührung mit der Bodenfläche des Kolbenschlitzes r-\ ist· MLt anderen Worten* Nur mehrere Teile des Rohrauf-

weiters sind in teilweiser Berührung mit der Bodenfläche des Kolbenschlitzes bzw. der Innenseite des Ringes, so daß der Druck, der auf den Rohrausweiter ausgeübt wird, über seinen Umfang nicht einheitlich, sondern partiell wirkt· Folglich ändert sich die Elastizität des Ringes von einem Teil sua anderen, während es dringend erforderlich ist, daß der ölabstreifring durch einheitlichen Druck an die Innen-

wandung des Zylinders gedrückt wird. Von diesem vorerwähnte wichtigen Gesichtspunkt aus betrachtet, hat das übliche Verfahren des Kombinierens mit dem Rohraufweiter einen sehr wesentlichen Bachteil, der nur auf der Ausbildung des Eohraufveiters selbst beruht. Ba es als tragbar angesehen wird, daß die zulässige Abweichung des Durchmessers des Ringschiit und des ELachringes annähernd 2 mm beträgt, wird der Unterschied in der Materialfestigkeit des Ringes noch höher sein, wenn die acf diesen Abweichungen beruhenden Fehler zusammengefaßt werden. Im Einblick auf diese Situation soll die vorliegende ErfincLüng dazu beitragen, die oben erwähnten Fehler auszuschalten·

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Dipl.-fog. Heinz L«sc«r, Patentanwalt

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ι ?ψ Blatt zu νοιρ

Aufgabe der Erfindung ist es, einen billigen und für Massenproduktion geeigneten Sprengring zur Verfügung zu stellen, welcher eine hohe Materialfestigkeit im Federkörper selbst^ aufweist, ν,-obei diese Materialfestigkeit über den gesamten Umfang desselben einheitlich ist, und darüber hinaus der äußere Umkreis des Sprengringes einheitlich gegen eine . Innenwandung eines Zylinders gedrückt wird. Ein diese

J ^ Aufgabe erfüllender Sprengring ist gemäß der Erfindung dadurcl· gekennzeichnet, daß er aus einem offenen Ring aus Bandstahl oaer ähnlichem Stahlstreifen geeigneter Dick€ besteht, der

j U-förmig gebogen ist und einen Spalt zwischen seinen einander

gegenüberliegenden Enden aufweist, wobei der Ring mit einer Anzahl versetzt angeordneter Schlitze versehen ist, die von einem oberen und einem unteren Plansch zur Innenseite des kaaalfSrsigen Ringes nach innen zn verlaufen und irit einer Anzahl senkrecht verlaufender kleiner Vorsprünge versehen _ sind, die von den Oberflächen der Flansche längs der Kante

des inneren Umfangs derselben nach außen vorstehen, um die inneren Umfangsflachen von auf diesen aufgesetzten (assembled) Flachringen zu arretieren.

Die Erfindung wird an Hand mehrerer Ausführungsbe"spiele

erläutert.

Es zeigen:

Abb. IA-D Draufsichten auf £4« vier gemäß der Erfindung gestaltete Sprengringe, in denen nur jeweils ein Teil vol". ausgezeichnet ist,

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Dipl.-Ing. Heinz Leuer, Patentanwalt

5 Sprengring ...

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Abb. 2 A - D Teil-Draufsichten auf vier gefertigte Blechstreifen, die durch Biegen die Form der Sprengringe nach Abb. 1, in vergrößerter Darstellung, ergeben,

Abb. 3 A - D perspektivische Teilansichten der entsprechenden Sprengringe A, B, C und D. die aus den in Abb. 2 gezeigten Blechstreifen geformt sind, in vergrößerter Darstellung,

Abb. h eine teilweise geschnittene Ansicht einer Kombination eines Sprengringes, beispielsweise ein Ausführungsbeispiel eines Sprengringes, wie des in Abb. 1 A dargestellten, mit zwei Flachringen, in der jedoch ein Teil des sichtbaren Flachringes weggelassen ist.

Abb» 5 eine Teil-Schnittansicht eines Kolbenringschlitzes, in dem eine Sprengring-Anordnung gemäß der Erfindung eingesetzt ist.

Wie die Zeichnungen ergeben, sind nach der vorliegenden Erfindung viele Ausführungsbeispiele und mehrere Herstellungsverfahren der Ringe möglich, jedoch sind in den Zeichnungen lediglich vier Gestaltungsmöglichkeiten A, B, C und D bei-

Is'weise wiedergegeben. Die in Abb. 1 dargestellten Sprengringe A, B, C und D werden aus entsprechend vorgefertigten Stahlblechen A, B, C und D, wie sie in Abb. 2 entsprechend dargestellt sind, gebildet, die in die Form der entsprechenden

Stahl-Ü-Profile A, B, C and D mit entsprechend angeordneten Schlitzen verfoimt werden, wie in Abb. 3 dargestellt, wobei die Stahlprofile jeweils zu einem offenen Ring gebogen sind, d'er einen Spalt zwischen seinen einander gegenüberliegenden r" Flanschen aufweist. Als Beispiel für alle anderen soll nachstehend im einzelnen der Sprengring A erläutert- werden, wie er "emäß der Erfindung hergestellt wird« Als entsprechendes Material soll Stahlband m geeigneter Dicke und Größe, die von der Art und der Größe des gewünschten Kolbenringes abhängen,

/ο oder ein Stahlstreifen m, der in geeigneten Abmessungen vorgeschnitten ist, verwendet werden. Das Stahlblech m ist mit einer Anzahl Schlitze 2 versehen, die versetzt und symmetrisch in gleicher Größe uad gleicher Entfernung voneinander durch Ausstanzen od.dgl. gebildet sind. Die Schlitze 2 verlaufen

s~ von beiden Rändern 1,1 der Längsseiten des Stahlbleches nach innen, wie dies Abb. 2 A zeigt. Außerdem ist eine Anzahl kleiner Vorsprünge k vorgesehen, die parallel zu den Schlitzen 2,angeordnet sind, die längs den Biegelinien 3»3 des Bleches m durch Ausstanzen gebildet werden, die in der Ebene des Steges

So des U-Profiles nach außen vorstehen, wenn das Stahlblech m U-förmig gebogen ist· Nach dem vorerwähnten Verfahren wird ein in Abb. 2 dargestelltes Stahlblech hergestellt. Die

«α w*»w vuiu AJU^w uuj mG«uj v*j« zL \ΛίΧ\Λ u^jl na^xucu V\JJL O^J UIJ5CJ T kann frei gewählt werden. Im Fall des Sprengringes A verläuft " jeder Schlitz 2 von einem seitlichen Rand nach der Innenseite zu nach innen, und zwar über die gegenüberliegende Biegelinie 3 hinaus, und jedem Schlitz ist ein Vorsprung k zugeordnet.

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DipL-'ng. Heinz Lesser, Patentanwalt

Biott 7 zu Sprengring .i. mn I¹Ul.i960

Die oberen und die unteren Flansche 5 und 6 des U-Profils werden durch Umbiegen beider Seiten de» vorgefertigten ELeches

t in annähernd rechten Winkeln gebildet, und zwar in gleicher

[ Richtung wie die Biegelinien 3>3· Dann wird am oberen und

unteren Slansch 5 und 6 des U-Profilös eine Anzahl Schlitze angeordnet, die alle gleiche Form aufweisen und versetzt und symmetrisch in gleicher Entfernung voneinander angeordnet sind /-. und die sich bis zur gegenüberliegenden Grenzlinie (boundary)

des Steges 7 des U-Profils erstrecken (Abb» 3)· Der Teil der Schlitze, der sich bis zum Steg 7 erstreckt, bildet das Ölloch 2¹, wobei die Öllöcher jeweils in gleicher Entfernung voneinander angeordnet sind und gleiche Größe haben. Andererseits ist das U-Profil mit einer Anzahl kleiner Vorsprünge k versehen, die längs der Biegelinien 3»3 auf der Oberfläche des Profils angeordnet sind und gleichen Abstand voneinander haben. Das in Abb. 3 A wiedergegebene U-Profil wird durch Umbiegen der kleinen Vorsprünge des vorgefertigten U-Profils * in annähernd rechten Winkeln nach außen gebildet. Durch

Schneiden dieser U-Profile in gewünschte Längen undUmbiegen zu offenen Ringen mit je einem Spalt entsteht der in Abb. 1 A dargestellte Sprengring gemäß der Erfindung. Nach diesen Herstellungs-Arbeitsgängen wird der Ring in geeigneter, bekannter Weise vergütet und genau eingestellt, wodurch man einen Sprengring nach der vorliegenden Erfindung erhält.

Die Verwendung des Sprengringes wird nachstehend erläutert: Der Sprengring wird in den Kolbenschlitz G eingesetzt, wie

dies in vergrößerter Darstellung in Abb. 5 gezeigt ist, wobei der Sprengring zwischen zwei seitliche flachringe S eingefügt wird, deren innere Umfangsflachen in Berührung mit den Außenflächen der kleinen Vorsprünge sind, welche kreisförmig alt -fcler Randlinie des Sprengringes angeordnet sind, um die Flaehringe su arretieren, wie dies in Abb, h dargestellt ist.

Das in Abb· 3 B dargestellte U-Profil wird erfindungsgemäß durch Biegen des vorgefertigten Bleches B_m in gHeLcher rfeise gebildet wie im Falle der Herstellung des Sprengringes A.

Jq In diesem Fall ist das Blech B mit einer Anaahl Schlitze 2 und kleinen Vorsprüngen k versehen, die so angeordnet sind, wie dies Abb. 2 B zeigt· Die Vorsprünge k sind an der tiefsten Stelle der Schlitze 2 angeordnet. Somit erhält man den vorliegenden Sprengring B gemäß Abb. 1 durch Biegen des

/jf" U-Prof ils in die Form eines offenen Ringes.

Wenn das vorgefertigte Riech mit kleinen Vorsprüngen k verseh ist, die in den Schlitzen 2 nahe der Öffnung der Schlitze angeordnet sind, wie dies Abb. 2 C zeigt, dann kann der erfindungsgemäße Sprengring C nach Abb. 1 durch Biegen des U-Profils in die Form eines offenen Ringes mit einem Spalt hergestellt werden, wobei das in Abb. 3 C dargestellte U-Prof durch Verformen des Bleches C hergestellt wird.

Wenn das vorgefertigte Blech mit Vorsprüngen *t versehen ist, die im Mittelteil zwischen den benachbarten Schlitzen 2 angeordnet sind, wie aies in Abb. 2 D dargestellt ist, dann wird

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Dipl.-ing. Heinz Lesser, Patentanwalt 9 Sprengring ··

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vom

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der Sprengring D gemäß Abb, 1 aus den Blechen durch Verformen zu einem offenen Ring mit Spalt gebildet, nachdem das mit den Schlitzen versehene U-Profil umgebogen ist (Abb, 3D)·

Bei jedem oben erwähnten Sprengring ist der Außendurchmesser der kleinen Vorsprünge *f, die kreisförmig angeordnet sind, etwas größer als der Innendurchmesser der Piachringe S, wodurch die !deinen Vorsprünge des Sprengringes an die Flachringe S angepreßt werden und dadurch den Sprengring zwingen, seine Elastizität zu entfalten. Die Dicke der Flachringe S ist etwas größer als die Höhe der Vorsprünge k» Der Sprengring und die Flachringe sind derart kombiniert, daß sie an dem Spalt einander nicht überlappen.

Wie in der Beschreibung bereits erwähnt, ist der Sprengring dadurch gekennzeichnet, daß er nicht nur eine hohe Elastizität und beste Ausdehnungsfähigkeit besitzt, sondern auch einheitlicher Elastizität über den gesamten Umfang des Ringes ausgesetzt ist, weil eine Anzahl gleicher Schlitze symmetrisch überall auf dem Profil-Ring in gleichem Abstand voneinander angeordnet ist« Die Druckkraft, durch die die Flachringe an d'.e Innenwandfläche des Zylinders gepreßt werden und die von den Innenflächen der Vorsprünge auf die Flachringe übertragen wird, ist höher und einheitlicher als die bis.Jier in üblicher Weise ausgeübte Druckkraft. Daher stellt der vorliegende Sprengring nicht nur einen ausgezeichneten Kolbenring, der wichtige und sehr wesentliche Bedingungen erfüllt, zur Verfügung, sondern auch einen wirksamen Ölabstreifring, durch den das Öl nicht in die Verbrennungskammer

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aufsteigen kann, selbst wenn er in modernen schnellaufenden Verbrennungskraftisasohinen verwendet wird, während bisher Übliche gußeiserne Olabstreifringe Öl sehr oft durchtreten lassen· Auch hat deic vorliegende Sprengring eine große Wirkung in bezug auf einheitlichen Rontakt. Zum Unterschied von der üblichen Blattfeder vom Typ des Rohraufweiters ist es bei diesem Sprengring nicht mehr erforderlich, den Federkörper in Berührung mit der Bodenfläche de? Kolbenschlitzes zu halten, so-daß die Oberfläche des Zylinders und des Kolbens sich nicht so stark abnutzen wie darm, wenn ein Spalt zwischen dem Schlitzboden und dem Ring verbleibt, so daß sich der Ring bewegen kann, selbst wenn infolge der Vibration des Kolbens während des Betriebes übermäßiger Druck auf die ilachringe ausgeübt wird. Entsprechend dem oben erwähnten vorteilhaften Punkt kann die Paßgenauigkeit des Solbenschlitzes etwas unter dem Hormalmaß gewählt werden·

Der Sprengring nach der vorliegenden Erfindung ist aus Bandstahl durch Ausstanzen der Schlitze und Einbiegen in die gewünschte U-5brm hergestellt? die Pblge ist, daß die unteren Teile der Schlitze naturgemäß das Ölloch üilden, so daß die Herstellung solcher Ringe sehr einfach, schnell und für Massenproduktion geeignet ist· Die Erfindung läßt daher einen sehr guten wirtschaftlichen Nutzen erzielen, indem sie einen ausgezeichneten Ölabstreifring bzw· Kolbenring billig und in Massenproduktion herstellbar zur Verfugung stellt.

Claims

SCHÜTZE-SPRÜCHE

Sprees--ing, insbesondere Ko' benring oder ölabstreifring, dai rch gekennzeiohnet, daß er aus einerr tffenen Ring besteht, ΊβΓ ών s Stahlband (nP oder Stahlst reifen (m^ geeigneter Abmessung hergestellt und in U-Form gebogen ist, wobei zwischen seinen einander gegenüberliegenden Planschen (5,6^ ein Spalt verbleibt, der Ring mit einer versetzt angeordneter Schlitze ^2) versehen ist, die sich vom oberen und vom unteren Flansch zur Innenfläche des Profil-Ringes nach innen erstrecken und mit einer Anzahl senkrecht verlaufender kleiner Vorsprünge (4) versehen sind, die von der Oberfläche des Flansches längs einer Randlehne des innerer. Umfanges desselben nach außen vorstehen, um die inneren Umfangflächen von Flachringen (S) zu arretieren, die mit diesen vereinigt sind.

Sprengring nach Anspruch 1, d-adurch gekennze i ahnet, daß die Vorsprünge neben den Schlitzen an den Seitenrändern des Ringes angeordnet sind.

j5. vSprengrirg nach Anspruch 1 dadurch gekenn- z e i c ^v η e t, daß die Vorsprünge in einem Ende der t'.ρ o<ip>· an der jeweiligen Schi itr'.ö^fnung angeordnet

nsp^oh 1 dadurch gekenn-

daß die Vorsprünge zwischen benachangeordnet sind.

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5. Sprengring ^Mr mehrteilige Dichtringe, insbesondere Kolben- und ^labstrei^rringe, dadurch gekenn- z e i r h η e t, daß er aus e^emTu^ro f 11 gebogener. Stahlstreifen hergestellt ist und in seinem Stegreif eine Vielzahl schmaler, in ihrer Verlängerung abwechselnd den

Dipl.-!ng. Heinz Lester. Patentanwalt

D - 8 Mündi.n 81. Cosimastrafc· 81 ■ Telefon: (0811) 48 38 20

einen und den anderen U-Profil-Schenkel durchsetzender Querschlitze aufweist, welchen in der Stegfläche axial zum Ring abwechselnd nach der einen und anderen Seite hervorstehende, innere Ansenläge für je eine, an der Au3enfläche jedes U-Profil-Schenkels anliegende, geschütze Stahlband-Ringscheibe b-ildende Lappen zugeordnet sind, wobei jeder Querschlitz iir, noch nicht verformten Stahlstreifen voir Rereich der Schenkelbiegelinie zur zugeordneten Schenkelkante hin eingeschnürt ist und in diese mündet, und wobei jeder Laopen entweder von den beiden Kanten jedes Querschl it7:es *seitlich begrenzt oder innenseitlich der einen Karte jedes Q^erschlitzes durch senkrecht aufeinander stehende Einschnitte gebildet ist.