DE736327C - Kolbendichtung fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Kolbendichtung fuer Brennkraftmaschinen

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DE736327C
DE736327C DEK156880D DEK0156880D DE736327C DE 736327 C DE736327 C DE 736327C DE K156880 D DEK156880 D DE K156880D DE K0156880 D DEK0156880 D DE K0156880D DE 736327 C DE736327 C DE 736327C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ring
piston
internal combustion
combustion engines
groove
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Expired
Application number
DEK156880D
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Ing Otto Elwert
Dr-Ing Guenther Emele
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kloeckner Humboldt Deutz AG
Original Assignee
Kloeckner Humboldt Deutz AG
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Publication date
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Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Description

  • Kolbendichtung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Kolbendichtung für Brennkraftmaschinen, bei der in der Kolbenringnut außer einem Dichtumgsi-ing ein weiterer Ring mit allseitigem Spiel angeordnet ist und infolge seiner Massenträgheit in der Nut hin und her schlägt: Derartige Schlagringe, die den Zweck haben, etwa angesetzte ölkohle zu zerschlagen oder zerreiben und das Ansetzen weiterer ölkohle zu verhindern, sind in einzelnen Ausführungen bekannt. Sie werden vorzugsweise in die dem Brennraum benachbarte erste Kolbennut eingelegt, da die Dichtungsringe dort durch die hohe Temperatur besonders gefährdet sind. Bisher wurden aufgeschnittene Schlagringe verwendet, die, Bebenso wie die Dichtungsringe, über den Kolben gestreift -werden können.
  • Die Erfahrung hat nun gezeigt, daß der Schlagring nur so lange einwandfrei arbeitet, wie er in seiner Nut gegenüber dem Zylinder vollkommen frei beweglich ist. Dies ist aber nicht immer zuverlässig zu erreichen. insbesondere bei hochbelasteten Zweitaktmaschinen wird der Rang sofort oder nach einer gewissen Betriebsdauer durch ungleichmäßige Wärmedehnung unrund. Außerdem treten Verwindungen des Ringes in der Nähe der Stoßfuge auf. Die Folge ist, daß der Ring teilweise an der Zylinderwand anschleift und durch die Reibung an seiner freien Beweglichkeit gehindert wird. Es konnte festgestellt werden, daß ein Versagen des Schlagringes und das Ansetzen von ölkohle fast immer nur dann eintreten, wenn der Ring in der beschriebenen Weise an der Zylinderwand anschleifte.
  • Ein Verziehen des Schlagringes kann man dadurch vermeiden, daß man ihn unaufgeschnitten ausführt. In der hierfür notwendigerweise nach dem Kolbenboden hin offenen Nut muß dann aber ein Ring vorgesehen werden, der eine Anschlagfläche für den Schlagring bildet und der beispielsweise auf den Kolbenkörper aufgeschraubt werden kann. Versuche in dieser Richtung ergaben aber, daß dieser Ring am Kolbenkörper nicht festhält, weil das Gewinde am Kolben, offenbar wegen ungleicher Wärmedehnungen zwischen dem Leichtmetallkolben und dem aus einem Werkstoff höherer Festigkeit hergestellten Ring, über die Fließgrenze des Kolbemverkstoffes beansprucht, d. h. gequetscht und nach wiederholtem Lauf infolge des sich ,ehistell.enden großen Spieles bald zerrieben wird.
  • Die genannten Schwierigkeiten werden erfindungsgemäß dadurch behoben, daß der unaufgeschnittene Schlagring mit Hilfe eines im Durchmesser nachgiebigen Gewinderinges am Kolbenkörper gehalten ist. Die Nachgiebigkeit des Gewinderinges wird vorzugsweise durch eine verhältnismäßig geringe Wandstärke hergestellt. Der Gewindering wird also, wenn auch seine Wärmedehnung geringer ist als die des Kolbenwerkstoffes, durch Anpressung an den Berührungsflächen zusätzlich mechanisch gedehnt, ohne eine den Kolbenwerkstoff zerstörende übermäßige Flächenpressung auszuüben.
  • Eine weitere Möglichkeit, die Nachgiebigkeit des Gewinderinges zu erzielen, besteht darin, den Ring abwechselnd von gegenüberliegenden Seiten her zu schlitzen. Auf diese Weise entsteht ein wellenförmiger Kraftfluß in Umfangsrichtung wie bei einer Feder.
  • Der Gewindering kann entweder selbst eine Anschlagfläche zur Begrenzung der Bewegung des Schlagringes besitzen oder einen besonderen Ring aus hartem Baustoff halten, der seinerseits die Anschlagfläche aufweist.
  • Auf der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes wedergegeben.
  • Abb. i zeigt eine Ausführungsform der Kolbenabdichtung im Schnitt, Abb. 2 eine zweite Ausführungsforen in einem Schnitt nach der Linie a-a der Abb.3, Abb:3 eine dazugehörige Ansicht in Richtung b-b der Abb.2.
  • Abb. 4. stellt einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform dar.
  • Der Kolbenkörper ist mit 5, die Zylinderwand mit 6 und der oberste Dichtungsring mit bezeichnet. über dem Dichtungsr4ig befindet sich der unaufgeschnittene und in allen Richtungen mit einem gewissen Spiel bewegliche Schlagring 8, der mit einem Flansch auch hinter den Dichtungsring 7 faßt. Bei der Bauart gemäß Abb. i besitzt der Schlagring 8 einen weiteren, bis zum Kolbenboden hinaufreichenden Flansch, der den Zweck hat, das Eindringen von Schmieröl von der Zylinderlauffläche her in den Spalt zwischen Kolben und Schlagring zu verhindern. Ein weiterer, ebenfalls unaufgeschnittener Ring 9 bildet eine Anschlagfläche io für den Schlagring B. Der Ring 9 ist mit Hilfe des Ringes i i von verhältnismäßig geringer Stärke durch Gewinde 12 am Kolbenkörper 5 befestigt. In strichpunktierten Linien ist ein für das Einschrauben des Ringes i i vorgesehener Ansatz angedeutet, der nach dem Einschrauben abgedreht wird.
  • Das Gewinde 12 des Kolbenkörpers 5 überträgt bei Erwärmung im Betrieb der Maschine einen Druck von innen auf den Gewindering i i und dehnt diesen dadurch zusätzlich zu der eigenen Wärmedehnung. Infolge der gerine n Wandstärke des Ringes i i wird dabei das co Gewinde des Kolbens nicht über die Fließgrenze beansprucht, so daß die Verbindung zwischen Ring und Kolbenkörper auf die Dauer festhält.
  • Hinter den weiteren Kolbendichtungsringen 13 kann je ein im Querschnitt winkelförmiger Schlagring 14. vorhanden sein, der im Gegensatz zum obersten Schlagring aufgeschnitten ist. Die Gefahr des Verziehens und Festklemmens ist bei diesen Schlagringen gering, da sie wesentlich weniger wärmebeansprucht sind. Im Ausführungsbeispiel nach den Abb.2 und 3 ist der Schlagring 8 ebenso geformt und unaufgeschnitten hergestellt wie im vorangehenden Beispiel. Der Gewindering 15 ist hier aber abwechselnd von oben und unten her über den größten Teil seiner Höhe mit Sühlitzen 16 versehen. Derselbe Ring besitzt eine Anschlagfläche io für den Schlagring B. Hier ist also ein besonderer Ring für die Begrenzung der Bewegung des Schlagringes gegenüber der Ausführung nach Abb. i gespart.
  • Die Pressung im Gewinde 12 bei Erwärmung des Kolbens wird infolge der federnden Wirkung der abwechselnd liegenden Schlitze 16 des Ringes 15 so begrenzt, daß das Gewinde des Kolbens auch nach öfteren Erwä rmung nicht zerstört wird.
  • In Abb..l sind die Schlitze 16 des Gewinderinges 15 nicht von oben nach unten, sondern von innen nach außen bzw. von außen nach innen geführt. Die Wirkung ist im wesentlichen dieselbe wie im vorangehenden Ausführungsbeispiel. Der unaufgeschnittene Schlagring 8 zeigt hier eine andere Form, was aber den Erfindungsgedanken nicht berührt.
  • An Stelle des Gewindes 12 könnte auch eine einfache Schrumpfverbindung benutzt werden. Diese wird nötigenfalls zusätzlich gesichert durch quer eingesetzte Stifte, durch einen niedrigen Bund oder durch Einwalzen.

Claims (1)

  1. PATENTANSrrücHE: i. Kolbendichtung für Brennkraftmaschinen, bei der in der Kolbenringnut außer einem Dichtungsring ein weitarer Ring mit allseitigem Spiel angeordnet ist und infolge seiner Massenträgheit in der Nut hin und her schlägt, dadurch gekenn-. zeichnet, däß der uriaufgeschnittene Schlagring (8) mit Hilfe eines im Durchmesser nachgiebigen Gewinderinges (i i, i 5 j am Kolbenkörper (5) gehalten ist. z. Dichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindering (i i ) zur Befestigung eines weiteren, die Bewegung des Schlagringes (8) begrenzenden Ringes (9) dient und infolge seiner verhältnismäßig geringen Stärke den Wärmedehnungen des Kolbenkörpers (5) folgen kann. 3. Dichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindering (15) in an sich bekannter Weise abwechselnd von gegenüberliegenden Seiten her mit Schlitzen (16) versehen ist.
DEK156880D 1940-02-28 1940-02-28 Kolbendichtung fuer Brennkraftmaschinen Expired DE736327C (de)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE921489C (de) * 1945-11-22 1954-12-20 Sulzer Ag Kolben-Brennkraftmaschine
DE968614C (de) * 1944-03-14 1958-03-13 Daimler Benz Ag Kolbenringdichtung fuer Brennkraftmaschinen
US4185842A (en) * 1977-07-08 1980-01-29 Nippon Piston Ring Co., Ltd. Seal ring
US4380273A (en) * 1979-08-01 1983-04-19 Zahnradfabrik Friedrichshafen, Ag. Spur rack hydrosteering

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