DE916920C

DE916920C - Dichtungsring

Info

Publication number: DE916920C
Application number: DEG9172A
Authority: DE
Inventors: Felix Wankel
Original assignee: GOETZE WERKE FRIEDRICH GOETZE
Current assignee: GOETZE WERKE FRIEDRICH GOETZE
Priority date: 1952-06-21
Filing date: 1952-06-21
Publication date: 1954-08-19

Description

Dichtungsring Gegenstand der Erfindung ist ein Dichtungs-oder Packungsring zum Abdichten von Achsen, Stangen oder Wellen, insbesondere aber zum Abdichten von Kolben oder Drehschiebern in Verbrennungskraftmaschinen. Von der Erfindung umfaßt werden auch Dichtmittel für eckig gestaltete Maschinenteile. Der Einfachheit halber wird jedoch in folgendem von Dichtungsringen ausgegangen.
Während Kolbenringe im allgemeinen einteilig und am Stoß geöffnet sind, wurden Packungsringe bereits aus mehreren Segmenten mit z. B. tangential oder in verschiedenen Winkeln geschnittenen Stoßfugen hergestellt. Dabei gliederte sich jeder Ring in eine kleine Zahl von z. B. vier bis sechs Segmenten, die durch eine Ringfeder od. dgl. zusammengehalten werden. Es sind auch bereits Kolbenringe aus axial aufeinandergelegten Lamellen aus Stahl od. dgl. bekanntgeworden, ferner Kolbenringe, deren Stoß durch verschieden gestaltete Schlösser gasdicht gemacht ist. Schließlich sind Kolbenringe aus radial mehr oder minder stark geschlitzten, einen zusammenhängenden Ring ergebenden Stahlfedern bekannt.
Erfindungsgemäß besteht der Dichtungsring aus einer Vielzahl von Segmentlamellen, die je i bis id° des Ringumfanges ausmachen. Wesentlich kann dabei sein, daß die für die Betriebsbedingungen des Ringes notwendige Schlitzweite so weit aufgeteilt ist, daß die zwischen den Lamellen befindlichen Einzelschlitze druckdichte Ölfilme ergeben. Soll beispielsweise ein einteiliger Ring von 6o mm Durchmesser eine Normstoßöffnung bis zu 0,4 mm aufweisen, dann teilt sich bei einem Ring aus i8o Lamellen mit einer Breite von i mm die Schlitzweite erfindungsgemäß in i8o Ölfilme von 2,2 ,u auf. Derartige Ölfilme sind gasdicht. Bei ihnen wird das bei einteiligen Ringen mit offener Stoßfuge auftretende Durchblasen vermieden.
Die einzelnen Lamellen können gleich oder auch verschieden breit sein. Mit letzteren Lamellen läßt sich eine bessere Anpassung des Ringes an die gegenüberliegende Fläche erzielen, so daß selbst erhebliche Maßunregelmäßigkeiten z. B. der Zylinderlaufbüchsen in Verbrennungsmotoren oder vom Kolbenbolzen verursachte Ausschabungen in der Zylinderwand leichter ausgeglichen werden können. Die bessere Anschmiegsamkeit des Dichtringes gemäß der Erfindung ist auch zur Verhinderung des Durchblasens an seiner Innenfläche vorteilhaft.
Dichtungsringe gemäß der Erfindung sind ferner in Umfangsrichtung elastischer als einteilige Kolbenringe oder mehrteilige Packungsringe. Um diese Längselastizität zu erhöhen und die Stärke des Ölfilms zwischen den einzelnen Plättchen oder Lamellen gleichmäßig zu gestalten, können die Lamellen paarweise entgegengesetzt gewölbt sein.
Unter bestimmten Abdichtverhältnissen empfiehlt es sich, daß die Lamellen in gleichen oder verschiedenen Winkeln schräg zum Ringradius stehen. Die dadurch eintretende Verringerung der Anpassungsfähigkeit der einzelnen Lamelle an die Gegenlauffläche kann dann in Kauf genommen werden, wenn es vor allem auf erhöhte Sicherheit der Fugenabdichtung zwischen den Lamellen ankommt.
Die Lamellen können durchbohrt und auf einen Haltedraht aufgereiht sein. Eine derartige Halterung ist insbesondere in Zweitaktmotoren erforderlich. Um eine zusätzliche federnde Anpressung zu erreichen, können die Lamellen ferner mit einem selbstfedernden Spannring hinterlegt sein, vorzugsweise derart, daß sie mit einer schrägen Fläche auf dem Spannring aufliegen.
Um den Einbau der lamellierten Dichtringe zu erleichtern, empfiehlt es sich, die Lamellen vor dem Einbau durch ein hartes Fett oder ein sich im Betrieb auflösendes Klebemittel aus Kunstharz od. dgl. zusammenzuhalten. Lamellierte Kolbenringe können dann beispielsweise in zwei Hälften geteilt ausgeliefert werden. Die Austauschbarkeit der einzelnen Lamellen oder Lamellenpakete gewährleistet eine erhebliche größere Lebensdauer der Dichtringe gemäß der Erfindung.
Die Dichtringe können aus Stahl, Gußeisen, Leichtmetall, Buntmetall, Kunstharz od. dgl. einzeln oder in Verbindung miteinander bestehen. So ist es zur Verbesserung der Lauf- und Selbstschmiereigenschaften der Ringe möglich, Graphitlamellen mit Stahllamellen abzuwechseln. Möglich ist es auch, nur die Stoßfuge eines einteiligen Dichtungsringes bei übermäßiger Spreizung durch Lamellen gemäß der Erfindung abzudichten.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigt j Fig. i eine Aufsicht auf einen Lamellenkolbenring, Fig. 2 und 3 einen Ausschnitt aus einem Kolbenring mit gebogenen Lamellen, Fig. 4 und 5 eine Lamelle mit Haltering, Fig. 6 eine Lamelle mit Spannring.
In Fig. i ist der Kolbenring i in die Lamellen 2 unterteilt, wobei die Lamellen 2 mit Planflächen aneinanderliegen. Im Gegensatz hierzu zeigen die Fig. 2 und 3 gebogene Lamellen z' und 2", wobei die balligen Seiten gegeneinanderstoßen.
In Fig. 4 stellt a die Lamellen und 3 den Haltering dar. Die Lamellen 2 sind auf den Haltering 3 aufgereiht. Demgegenüber umgreifen die Lamellen 2 nach Fig. 5 den Haltering 4 nur von drei Seiten.
Nach Fig. 6 werden die Lamellen durch den Spannring 5 gespannt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Dichtungsring, insbesondere Kolbenring, der in Segmente unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, d'aß die für seine Betriebsbedingungen notwendige Schlitzweite durch eine Vielzahl von radial angeordneten Segmentlamellen in so viele Einzelschlitze aufgeteilt ist, daß zu deren Abdichtung ein zwischen ihnen gelegener Ölfilm ausreicht.
2. Dichtungsring nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, däß die Abstände der Lamellen voneinander 0,025 mm nicht übersteigen und die Summe aller Abstände zwischen den Lamellen eines Ringes der Fugenweite entspricht, die ein gleich großer, einteiliger Ring mit Rücksicht auf seine Wärmeausdehnung und die sonstigen Betriebsbedingungen an seinem Stoß haben muß.
3. Dichtungsring nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die oder einzelne Lamellen tellerfederartig gewölbt sind.
4. Dichtungsring nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen in gleichen oder verschiedenen Winkeln schräg zum Ringradius oder zur Ringachse stehen.
5. Dichtungsring nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen auf einem Haltedraht aufgereiht sind.
6. Dichtungsring nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er durch hinterlegte Spannringe gespannt ist.
7. Dichtungsring nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer schrägen Fläche auf dem Spannring aufliegt. B. Dichtungsring nach den Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen zum Einbau durch hartes Fett oder ein sich im Betrieb auflösendes Klebemittel zusammengehalten sind, gegebenenfalls in zwei oder mehr Segmentpaketen. Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 239 703, 2 28'0 744. 2 398 27o.