Kolbenringe für Brennkraftmaschinen, insbesondere auch solche, welche
als Ölabstreifringedienen, bereiten vielfach insofern Schwierigkeiten, als die Ringspannung
infolge der Wärmedehnungen des Materials nicht in allen Temperaturbereichen mit
den Erfordernissen in Einklang gebracht werden kann-Zur Beseitigung oder zur Minderung
dieses Nachteiles sind bereits Lösungen bekanntgeworden, die z. B. darin, bestanden,
daß ein aus Profileisen durch Biegen oder Walzen hergestellter Kolbenring mit einer
Einlage aus Messing oder Bronze versehen wurde. Der größere Ausdehnungskoeffizient
des Einlagemetalls sollte die notwendige Spannung herbeiführen. Andere Maßnahmen
befassen sich damit"daß der äußere Laufringteil aus Bronze und der innere aus Stahl
'bestand. Auch zweiteilige Kolbenringe wurden bekannt, bei welchen sich die Ringteile
durch Schultern so gegeneinander ab stützten, daß sie sich in Druckrichtung wie
ein starrer Ring verhalten.Piston rings for internal combustion engines, especially those that
serve as oil control rings, often cause difficulties insofar as the ring tension
not in all temperature ranges due to the thermal expansion of the material
Can be reconciled with requirements - for elimination or for mitigation
this disadvantage are already known solutions that z. B. consisted of
that a piston ring made of profile iron by bending or rolling with a
Inlay made of brass or bronze was provided. The greater coefficient of expansion
of the insert metal should bring about the necessary tension. Other measures
deal with "that the outer race part is made of bronze and the inner part of steel
'duration. Two-part piston rings are also known in which the ring parts
supported by shoulders against each other so that they are in the direction of pressure like
behave like a rigid ring.
Demgegenüber bezieht sich die Erfindung darauf; daß ein Kolbenring,
insbesondere Ölabstreifring, der aus zwei lösbar oder unlösbar miteinander verbundenen
Ringteilen aus Metallen mit verschiedenen Wärmedehnungskoeffizienten besteht, aus
einem inneren. Ringteil von Leichtmetall mit höherem Dehnungskoeffizienten und einem
äußeren Ringteil aus elastischem Gußeisen aufgebaut ist. Der innere Ringteil soll
sich bereits bei Außentemperatur mit Vorspannung gegen den äußeren Ringteil anlegen.
Beide Ringteile, insbesondere der äußere Bußeiserne; sollen einfachen, rechteckigen
Querschnitt aufweisen.In contrast, the invention relates to it; that a piston ring,
in particular oil control ring, which consists of two detachable or non-detachable interconnected
Ring parts made of metals with different coefficients of thermal expansion
an inner one. Ring part made of light metal with a higher expansion coefficient and a
outer ring part is constructed from elastic cast iron. The inner ring part should
already at outside temperature with pre-tensioning against the outer ring part.
Both parts of the ring, especially the outer penis; supposed to be simple, rectangular
Have cross-section.
Durch Verwendung elastischen Gußeisens, insbesondere von sogenanntem
Sphäroguß mit außerordentlichen Dehnungs- und Laufeigenschaften als Material für
den Laufring und Verwendung einer Leichtmetalleinlage werden ohne Gewichtserhöhung
eher mit Gewichtsverminderung einerseits diejenigen Nachteile beseitigt, die den
bisherigen Kolbenringen anhaften, und andererseits bekannte zweiteilige Ringe überhaupt
erst für heutige schnell laufende Motoren brauchbar. Insbesondere läßt sich hierdurch
eine solche Abhängigkeit von der Temperatur erzielen, daß, was aus schmiertechnischen
Gründen besonders bei Ölabstreifringen zweckmäßig ist, bei kaltem Motor die Ringspannung
relativ gering, bei warmem Motor .dagegen verhältnismäßig hoch ist, so daß der Ring
im ersteren Falle etwas mehr Öl durchläßt als im letzteren Falle. Der Leichtmetallringteil
ist hierbei innerhalb der Kobenringnute gegen zu hohe thermische und mechanische
Beanspruchung geschützt.By using elastic cast iron, especially so-called
Ductile iron with extraordinary elongation and running properties as a material for
the raceway and use of a light metal insert will be without any increase in weight
rather with weight reduction, on the one hand, those disadvantages which the
previous piston rings adhere, and on the other hand well-known two-part rings at all
only usable for today's fast running engines. In particular, this allows
achieve such a dependence on the temperature that what from lubrication-technical
Reasons are particularly useful with oil control rings, the ring tension when the engine is cold
relatively low, when the engine is warm. In contrast, it is relatively high, so that the ring
in the former case a little more oil passes through than in the latter case. The light metal ring part
is against excessive thermal and mechanical within the piston ring groove
Protected against stress.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung :dargestellt,
und zwar zeigt Fig. i eine Draufsicht auf einen zusammengesetzten Ring, Fig. 2 eine
Seitenansicht desselben und Fig. 3 !bis 5 drei Querschnitte nach. Linie 3-3 der
Fi:g. i in drei Ausführungsbeispielen. Hierbei bedeutet jeweils io den "vlaschinenzylnder
mit der Zylinderlaufbahn i i, i2 ,den Kolben mit der Ringnut 13. In, die Ringnut
13 ist jeweils ein Kolbenring 14 (Fig. i und 2) eingesetzt, welcher in den Fig.
3 bis 5 im Querschnitt dargestellt ist. Der Ring besteht- aus einem äußeren Ringteil
15, z. B. aus einem elastischen Gußeisen, .einerseits und einem inneren Ringteil
16, z. B. aus Leichtmetall mit verhältnismäßig hohem Wärmedehnungskoeffizienten.Some exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing:
namely FIG. 1 shows a plan view of an assembled ring, FIG. 2 shows a
Side view of the same and Fig. 3! To 5 three cross sections according to. Line 3-3 of the
Fi: g. i in three exemplary embodiments. Here, io in each case means the "machine cylinder"
with the cylinder liner i i, i2, the piston with the annular groove 13. In, the annular groove
13, a piston ring 14 (Fig. I and 2) is used, which in Figs.
3 to 5 is shown in cross section. The ring consists of an outer ring part
15, e.g. B. made of an elastic cast iron, on the one hand and an inner ring part
16, e.g. B. made of light metal with a relatively high coefficient of thermal expansion.
In Fig. 3 ist angenommen, daß die beiden Ringteile 15 und i6gesonderthergestellt
und voneinander lösbar eingesetzt sind. Der innere Ringteil 16 stützt sich hierbei
an :der Ringfuge 17 unter Spannung gegen den äußeren Ringteil 15 ab. Der Ring kann
hierbei insgesamt derart bemessen sein, daß er schon bei Zimmertemperatur eine etwas
höhere Spannung hat als ein normaler Kolbenring (insbesondere ölabstreifring), also
z. B. 2:I00 g. Mit zunehmender Temperatur bis zum Erreichen der Beharrungs.temperatur
des Ringes kann diese Spannung beispielsweise bis auf 3000 g ansteigen.In Fig. 3 it is assumed that the two ring parts 15 and 16 are made separately
and are used detachably from each other. The inner ring part 16 is supported here
on: the annular joint 17 under tension against the outer ring part 15. The ring can
overall be dimensioned in such a way that it already has a bit at room temperature
has higher tension than a normal piston ring (especially oil control ring), i.e.
z. B. 2: 100 g. With increasing temperature until the steady-state temperature is reached
of the ring, this tension can increase up to 3000 g, for example.
Im Falle der Fig. 4 ist der Innenringteil 16 in eine Nut 18 des äußeren,
im Querschnitt U-förmigen Ringteiles 15 eingesetzt. Im übrigen sind die Verhältnisse
die gleichen wie im Falle der Ausführung nach Fig. 3.In the case of Fig. 4, the inner ring part 16 is in a groove 18 of the outer,
U-shaped ring part 15 is used in cross section. Otherwise the circumstances are
the same as in the case of the embodiment according to FIG. 3.
Bei der Ausführungsform nach Fig.5 ist angenommen, daß der äußere
Ring 15 und der Innenring 16 unlösbar miteinander verbunden sind, indem entweder
schon das Rohmaterial des Ringes aus entsprechend miteinander verbundenen, verschicdenen
Werkstoffen hergestellt wird oder die Ringteile 15, 16 nachträglich durch Verlöten
od. dgl. miteinander verbunden werden.In the embodiment of Figure 5, it is assumed that the outer
Ring 15 and the inner ring 16 are inextricably linked by either
already the raw material of the ring from correspondingly interconnected, shipping
Materials is produced or the ring parts 15, 16 subsequently by soldering
or the like. Are connected to each other.