DE968614C

DE968614C - Kolbenringdichtung fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE968614C
Application number: DED2254D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Wilhelm Glamann; Dipl-Ing Friedrich Nallinger
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1944-03-14
Filing date: 1944-03-14
Publication date: 1958-03-13

Description

und

. Friedrich Nallingex, Stuttgart,
. Dr. Wilhelm Glamann, Stuttgart
sind als Erfinder genannt worden

(Ges. v. 15. 7.1951)

Die Erfindung bezieht sich auf eine weitere Verbesserung und Ausgestaltung von Kolbenringen für Brennkraftmaschinen, bei denen ein Hilfsring mit Spiel in einem Hauptring mit einem U-förmigen Querschnitt gelagert ist.

Ein erstes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß in an sich bekannter Weise der innere Ring derart radial nachgiebig ausgebildet ist, daß er auch einer von der Zylindergestalt abweichenden Form der Zylinderlaufbahn zu folgen vermag.

Ein zweites Merkmal der Erfindung sieht vor, daß am U-Ring oder an sonstiger Stelle der Kolbenringabdichtung Aussparungen od. dgl. vorhanden sind, welche es gestatten, die hochgespannten Verbrennungsgase hinter den Hilfsring treten zu lassen. Ein gasdurchlässiges Kolbenringschloß genügt für den erfindungsgemäßen Zweck nicht allein.

Die Erfindung ist nicht vollendet, wenn eines der zwei genannten Merkmale fehlt. Es hat der Hilfsring vorzugsweise einen prismatischen Querschnitt und es liegt dieser mit radialem Spiel hochkant in der U-Rinne des Hauptringes. Der letztere liegt wiederum mit axialem Spiel in seiner zugehörigen Kolbenringnut und ist z. B. an seinem Steg mit Durchtrittsöffnungen für die ihn umspülenden Explosionsgase versehen.

Die Erfindung geht dabei von folgenden Erwägungen aus: Zunächst soll der Kolbenring genügend Eigenspannung haben, damit er schon zu Beginn des Verdichtungshubes gut an der Zylinderlaufbahn anliegt. Der Kolbenring muß also eine gewisse Steifigkeit besitzen. Er muß also in radialer Richtung ausreichend dick sein. Außerdem soll der Kolbenring auch unrunden Zylinderlaufbahnen von verzogenen

Zylinderlaufbüchsen gut folgen können. Für diesen Fall muß er wiederum in radialer Richtung nachgiebig genug sein, so daß er sich unter dem Einfluß des auf seine Innenseite einwirkenden Gasdruckes örtlich verformen kann. Diese Eigenschaft verlangt einen insbesondere in radialer Richtung dünnen Kolbenring. Bei der Aufteilung des Kolbenringes in einen dicken und dünnen Ring, von denen der eine die notwendige Steifigkeit und der andere die angestrebte radiale Nachgiebigkeit bringt, muß der schwächere Ring besonders gut geführt werden. Außerdem muß dafür gesorgt werden, daß der Gasdruck möglichst gleichmäßig auf die Rückseite des dünnen Ringes einwirkt, wozu sich ein U-förmiger

is Mantelring besonders gut eignet. Erstens weil er in der Regel aus einem festeren Werkstoff besteht als der Kolben, also sich nicht so leicht ausschlägt wie die Kolbenringnut; zweitens nimmt er infolge seiner führenden Wirkung den Einlagering bei allen seinen Bewegungen genau mit, und drittens wirkt der Gasdruck von seiner Rückseite her durch die öffnungen im U-Steg in mittlerer Höhe auf den Einlagering ein, wodurch der Raum hinter dem Einlagering noch als Druckausgleichsraum wirkt.

Es erfüllt also der U-förmige Ring eine ganze Reihe von für die Lösung des Erfindungsproblems wichtigen Funktionen, die ein nur winkeliger Ring nicht erfüllen kann, weil er gegenüber dem ihm zugeordneten Ring völlig unabhängig ist. Er bildet vor

allem keine Führung für diesen und würde die Druckgase nur einseitig, insbesondere von unten her, angreifen lassen, wobei es dem Zufall des gerade vorliegenden Spieles zwischen den Ringen einerseits und der Kolbenringnut andererseits überlassen-ist, ob der winkelige Ring ebenfalls mit nach außen oder mehr nach innen in die Nut hineingedrückt wird.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel im Querschnitt dargestellt. Es

zeigt die Zeichnung einen Hauptkolbenring 1, 1', 1" mit äußeren Abmessungen, wie sie für gewöhnlich bei sogenannten Ölabstreifringen üblich sind. Es hat der Hauptring infolge seiner Dicke und Formgebung eine gute Radialspannung und Eigensteifigkeit, so daß auch ohne den Einfluß der Verdichtung und des Explosionsdruckes ein gutes Anliegen des Ringes an der Zylinderlaufbahn 2 gewährleistet ist. Weiterhin hat der Hauptring einen U-förmigen Querschnitt mit einer nach außen zu offenen Rinne 3, in welche mit radialem Spiel ein zweiter Ring 4 lose eingesetzt ist. Der dünnere Ring 4 hat eine geringere Steifigkeit als der dickere Hauptring 1,1', 1". Es ist der Hilfsring4 radial derart nachgiebig, daß er örtlichen Abweichungen der Zylinderlauf bahn 2 ohne weiteres zu folgen vermag. Dabei treten die Explosionsgase durch das Spiel der Hauptringnut 5 hinter den Hauptring, und von dort treten sie durch Ausnehmungen 6 im Steg 1 des Hauptringes in die Nut 3 desselben ein, wo sie von der Rückseite auf den Hilfsring4 einwirken und diesen über seinen ganzen Umfang dicht gegen die Zylinderlaufbahn 2 pressen.

Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel ist weiterhin ein unsymmetrischer Hauptring vorgeschlagen, derart, daß der dem Explosionsdruck ausgesetzte obere Steg i' des Hauptringes etwas höher ist als der untere Steg 1". Dadurch kann die Bauhöhe des Hauptringes niedrig gehalten werden. Als Werkstoff kann für beide Ringe der gleiche Werkstoff verwendet werden. Wird für beide Ringe ein unterschiedlicher Werkstoff verwendet, so ist es zweckmäßig, für den Hilfsring 4 einen Werkstoff mit günstigeren Laufeigenschaften zu wählen, die entweder im Werkstoff selbst oder in der Sclimiermittelaufsaugefähigkeit des Werkstoffes begründet sein können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kolbenringabdichtung für Brennkraftmaschinen mit einem in einem U-förmigen Nutenring liegenden zweiten Ring, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite innere Ring (4) derart radial nachgiebig ist, daß er unter dem Druck der Explosionsgase auch einer von der Zylinderform abweichenden Form der Zylinderlaufbahn (2) zu folgen vermag, und daß am U-Ring oder an sonstiger Stelle der Kolbenringabdichtung Aussparungen od. dgl. vorgesehen sind, welche es gestatten, die hochgespannten Verbrennungsgase hinter den Hilfsring treten zu lassen.

2. Kolbenringabdichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der prismatisch gehaltene innere Ring (4) mit radialem Spiel (3) hochkant in der Nut des U-förmigen Hauptringes (1) liegt, der selbst wieder mit axialem Spiel in der zugehörigen Ringnut (5) des Arbeitskolbens angeordnet ist und an seinem Steg mit Durchtrittsöffnungen (6) für die ihn umspülenden Explosionsgase versehen ist.

3. Kolbenringabdichtung nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der U-förmige Querschnitt des Hauptringes (1, 1', 1") insofern unsymmetrisch gestaltet ist, als der untere Schenkel (1") der U-Form schwächer ist als der obere (1').

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 650 241, 685 599, 467, 729 776, 733 653, 736 327;

USA.-Patentschriften Nr. 1538107, 2221988,

2 266 692.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen