Kolbendichtung, insbesondere für Brennkraftmaschinen
Es sind \ iele Versuche gemacht «-orden, die Ab-
dichtung von Kolben durch Kolbenringe so zu ge-
stalten, daß der Druckabfall von Kolbenring zu
Kolbenring gleichmäßig erfolgt. Der praktische Be-
trieb hat aber iniiner wieder gezeigt, daß der oberste
Kolbenring nahezu den vollen Druckunterschied vom
Zünddruck bis zum Atmosphärendruck zu Über-
brücken hat und infolgedessen sehr stark bean-
sprucht wird. Dieser Nachteil zeigt sich darin, daß
der oberste Kolbenring stark an die Zylinderwan-
dung gepreßt wird und dadurch die Abnutzung der
Zylinderbüchse ini Bereich des obersten Kolben-
ringes besonders stark ist. Es ist daher versucht
worden, die Dichtungsringe nach Möglichkeit vom
Druck der Gase hinter den Ringen zu entlasten. So
sind Dichtungsarten bekannt, die eine teilweise Ent-
lastung der Gleitfliiclieii durch ringsum laufende
Nuten, die mit dem Raum hinter dem Dichtring in
Verbindung stehen, oder durch in eine entsprechend
gestufte Ntit hineinragende j- oder T-förtnige An-
siitze erfahren oder bei denen der Dichtring von
einem winleelförrnigen Hilfskainmerring umschlossen
ist. Auch besteht eine Formgebung des Dichtringes,
die den Betriebsdruck auf der zur Seite des Druckes
hin abgestuften Lauffliiche entlastend \virken läßt.
Alle diese bekannten Ausfiihrungsarten bringen aber
nur eine teilweise Entlastung der Lauffläche, da die
Wirkung des Betriebsdruckes auf den ti:chtent-
lasteten Teil der kingrückenfläche bestehen bleibt.
Es hat sich somit gezeigt, daß mit allen den mehr
oder weniger verwickelt gestalteten, entlasteten
Kolbenringen das angestrebte Ziel nicht zu er-
reichen ist.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe werden erfin-
dungsgeniüß vor die eigentlichen Dichtungsringe
nach Art einer Labyrinthdichtting ein oder mehrere
Drosselringe geschaltet, die den hohen Druck der
Verlirennun@rsgase so weit drosseln, daß er auf die
Diclitungsi-inge selbst nur noch in einer llölie ein-
wirkt. die keinen überniiißigen Andruck :»i die Zy-
lincler@i-ari<i verursacht. Es ist zwar bekannt. bei
Kolbendichtungeü ohne federnde Dichtringe un-
mittelbar ini Kolbenur Yang vorgesehene Ring-
rinnen als Lahyrinth(liehtungen zu benutzen. Diese
l:)ichtungsart läßt sich aber bei schnellaufenden
13rennstoffkraftniasehineti tnit ihren hohe:i Ver-
brennungsdrücken nicht durchführen. Die Drossel-
ringe nach der .Erfindung sind ebenso wie die eigent-
lichen Dichtringe nach' außen federnd ausgeführt
und an ihrer an der ZylinderNvand anliegenden
Fläche mit durchgehenden Nuten versehen, welche
die Gase in beschränktetn Umfange durchtreten
lassen. Infolgedessen stellt sich von Ring zti Ring
ein Druckabfall ein, so (laß auf die nachfolgenden
Dichtungsringe nur noch ein wesentlich reduzierter
Druck einwirkt. Demzufolge hält sich auch der Ati-
druck, insbesondere <.los obersten Dichtungsringes,
an die Zylinderwand in Grenzen, die keine beson-
dere Abnutzung des Ringes und der Zylinderwand
in seinem Bereiche bewirken. In Weiterausbildung
der :Erfindung werden die Nuten an der Außen-
wand der Drosselringe schräg zur Zylinderachse an-
geordnet. Diese schräg eingearbeiteten Nuten haben
den Vorteil, (laß die Drosselringe ebenfalls nicht so
stark an die Zylinderwand angepreßt werden, weil
sie entsprechend der Fläche der Nuten von den
durchtretenden Gasen nach innen gedrückt werden
und so dem Gasdruck, der hinter den Ringen liegt,
entgegengearbeitet wird. Außerdem zeichnen sie
sich nicht auf der I_aufftiiclie der Zylinderbuchse ab.
[)er spezifische Druck des Ringes auf der Zylinder-
wand wird entsprechend geringer, so daß die Ab-
mttzung der Zylinderbüchsen ebenfalls geringer
wird. Die Drosselnuten können entweder über den
gesamten Umfang gleichmäßig verteilt oder je nach
der Lage zutn Schlitz (los Ringes unregelmäßig an-
geordnet werden. Die Nuten werden durch die all-
tnähliche Abnutzung des Ringes stetig flacher. so
da(3 der Drosselquerschnitt zwischen Zylinderbüchse
und Ring immer kleiner wird. Dadurch nähert sich
der Drosselring in seiner `'Wirkung schließlich einem
normalen Kolbendichtring, bis er bei einer gelegent-
lichen überholung der ':Maschine gegen einet notiert
l)re)sselring ausgetauscht wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführung@l)eispiel
einer Drosselring(lichtung nach der Erfindtttig dar-
gestellt, und zwar zeigen
.1h1). r einen Teilschnitt durch den Kolben und
die Zylinderwand,
11)b. ':.T und 3 je eine Stirnansicht eines Prossel-
ringes in der @l>wicklung und
Ahb. d eine Draufsicht auf einen Teil eines
Drosselringes.
In1 Kolben i sind in die beiden oberen Rit;gnuten
je ein Drosselring 2 angeordnet, während clie dar-
unterliegenden Ringe 3 ti()rtnale Kolbendichtringo
sind. Die Drosselringe ? sind ebenso wie die Dicht-
ringe. 3 ritt etnetn. Schlitz versehen, nach außen
federnd ausgo1)ildot tiiid legen sich infolgedessen an
die Zylinderwand an. Die Drosselringe 2 weisen
an ihrer Außenfläche Nuten 6 auf, die den Durch-
tritt vier (rase bis zu einem gewissen Grade ge-
statten und infolge ihror Drosselwirkung den auf
den obersten Dichtring 3 ein«-irkenden Gzsdruck
erheblich heruntersetzen. 17111 die dem Gasdruck aus-
gesetzte Fläche in den N?titen 6 tnögliclist groß zu
machen, sind die Nutcii schräg angeordnet, da sich
traf diesell'cisc eine <Triißet-c Entlastung r derDrossel-
ringe 2 erreichen liißt. d. h. die hinge werden nicht
mit allzu großem Druck gegen die. Zylinderwand
gepreßt, so (laß eine überin;ißige '\f)nutzung ver-
triieden wird. Die schriigu Anordnung der Nuten hat
auch noch den Vorteil, (laß sie sich nicht auf der
Zylinderbüchse al>z,eicltncn, was bei senkrechter An-
ordnung nach einer gewissen Betriebszeit der Fall
#,väm. Die Scliriige der Nutoii 6 kann entweder nach
der einen (Abb. 2) oder nach der anderen Seite
(_11>l). 3) verlaufen.
Die Kolbendichtung nach der Erfindung eignet
sich selbstverständlich nicht mir für Brentikraft-
niascIiinen, sondern katiti auch überall dort Ver-
wendung finden, wo durch hohen Druck des Be-
triebsmittels eine übermäßig starke Abnutzung der
Kolbendichtringe bzw. der in ihren Bereich befind-
lichen Zyliticlerwandungen eintritt.
Piston seals, in particular for internal combustion engines Many attempts have been made "-order, the ab-
sealing of pistons by piston rings so that
shape that the pressure drop from piston ring to
Piston ring takes place evenly. The practical
but iniiner has shown again that the highest
Piston ring almost the full pressure difference from
Ignition pressure up to atmospheric pressure to excess
bridges and, as a result, are very
is said. This disadvantage is shown in the fact that
the top piston ring strongly to the cylinder wall
dung is pressed and thereby the wear and tear of the
Cylinder liner in the area of the uppermost piston
ring is particularly strong. It is therefore tried
been, the sealing rings if possible from
Relieve pressure from the gases behind the rings. So
types of seals are known that partially
load on the glide fliiclieii by running all around
Grooves that line up with the space behind the sealing ring
Connected, or through in a correspondingly
stepped J- or T-shaped projections
experience or where the sealing ring is from
enclosed by an angled auxiliary chamber ring
is. There is also a shape of the sealing ring,
which is the operating pressure on the side of the pressure
can be relieved by the stepped tread.
However, all of these known types of execution are effective
only a partial relief of the tread because the
Effect of the operating pressure on the correct
the loaded part of the king's back surface remains.
It has thus been shown that with all the more
or less intricately designed, relieved
Piston rings not achieving the intended goal
is rich.
In order to solve the task at hand,
enjoyable in front of the actual sealing rings
one or more in the manner of a labyrinth seal
Throttle rings switched, which the high pressure of the
Throttle Verlirennun @ rsgase so far that it falls on the
Diclitungsi-inge itself only in a llölie
works. which do not have excessive pressure: "i die Zy-
lincler @ i-ari <i caused. It is well known. at
Piston seal without resilient sealing rings and
indirectly ini Kolbenur Yang intended ring
rinnen as Lahyrinth (borrowings to use. These
l:) The type of seal can be used with high-speed
13Fuel fuel consumption has a high: i
Do not perform combustion pressures. The throttle
Rings according to the invention are just like the actual
Union sealing rings are designed to be resilient towards the outside
and on its adjacent to the cylinder wall
Provide surface with continuous grooves, which
the gases pass through to a limited extent
permit. As a result, it turns from ring to ring
a pressure drop, so (let on the following
Sealing rings only a significantly reduced one
Pressure acts. As a result, the ati-
pressure, especially <.less the top sealing ring,
to the cylinder wall within limits that are not particularly
Their wear and tear on the ring and the cylinder wall
effect in his area. In further training
the: Invention, the grooves on the outer
wall of the throttle rings at an angle to the cylinder axis.
orderly. These have inclined grooves
the advantage, (don't leave the throttle rings like that either
strongly pressed against the cylinder wall because
them according to the area of the grooves of the
penetrating gases are pressed inwards
and so the gas pressure that lies behind the rings,
is counteracted. They also draw
does not depend on the I_aufftiiclie of the cylinder liner.
[) he specific pressure of the ring on the cylinder
wall is correspondingly smaller, so that the
consumption of the cylinder liners is also lower
will. The throttle grooves can either be via the
entire circumference evenly distributed or depending on
the position towards the slot (loose ring irregularly
be sorted. The grooves are
Similar wear of the ring steadily flatter. so
da (3 is the throttle cross-section between the cylinder liner
and ring is getting smaller and smaller. This is approaching
the throttle ring in its '' effect ultimately one
normal piston seal until it is
overhaul of the ': machine noted against one
l) re) sselring is replaced.
An example is shown in the drawing
a throttle ring (clearance according to the invention
posed, namely show
.1h1). r a partial section through the piston and
the cylinder wall,
11) b. ': .T and 3 each have a front view of a Prossel
ring in the @l> winding and
Ahb. d is a plan view of part of a
Throttle ring.
In 1 pistons i are in the two upper rit; gnuts
a throttle ring 2 each arranged, while the
underlying rings 3 ti () rtnale piston seal ringo
are. The throttle rings? are just like the sealing
rings. 3 rode etnetn. Slit on the outside
As a result, springy ausgo1) ildot tiiid lay against each other
the cylinder wall. The throttle rings 2 have
on their outer surface grooves 6, which the through
step four (speed up to a certain point)
equip and as a result of their throttling effect on
the uppermost sealing ring 3 a «-acting Gzsdruck
reduce considerably. 17111 the gas pressure
set area in the seams 6 tnögliclist large too
make, the Nutcii are arranged obliquely, as
met with a <Triißet-c discharge r the throttle
rings 2 can be reached. ie the hinge will not
with too much pressure on them. Cylinder wall
pressed, so (let an overin; eating '\ f) use
is triieden. The schriigu arrangement of the grooves has
also the advantage (don't let them get on the
Cylinder liner al> z, eicltncn, which is
order is the case after a certain operating time
#, väm. The scope of the Nutoii 6 can be either after
one side (Fig. 2) or the other
(_11> l). 3) run.
The piston seal according to the invention is suitable
of course not for Brentikraft-
niascIiinen, but katiti also everywhere there
find application where high pressure of loading
means of excessive wear of the
Piston sealing rings or the one located in their area
Lichen Zyliticlerwandungen occurs.