HU228167B1

HU228167B1 - Split sealing ring for pistons

Info

Publication number: HU228167B1
Application number: HU0800109A
Authority: HU
Inventors: Laszlo Wilheim
Original assignee: Laszlo Wilheim
Priority date: 2008-02-19
Filing date: 2008-02-19
Publication date: 2013-01-28
Also published as: HUP0800109A2; HU0800109D0; WO2009104031A3; WO2009104031A2

Abstract

The invention is a split sealing ring structure for pistons, which is placed in the groove of a piston, and includes a flexible steel internal ring as well as at least one external ring of soft iron material, and the internal ring meets the external ring in a conical surface that is angular to the plane of the ring structure, which includes a waved ring (8) of flexible material between the lower part of the piston (1) of the groove (3) in radial direction and the internal ring (4).

Description

ITO3YÖKÖ STRUKTÚRA DUGATTYÚKHOZITO3FIT STRUCTURE FOR PLUGS

A találmány tárgya osztott tömítőgyűrű stóktóm dugattyúkhoz, különösen lá~ masztobetotes dugattyúkhoz, amely tömítőgyűrű struktúra a dugattyú hornyában van elhelyezve, és tartalmaz egy rugalmas acél belső gyűrűt valamint legalább egy lágyvas anyagú külső gyűrűt és a belső gyűrű a külső gyűrűvel a györö struktöra síkjával szöget bezáró kúptolületben taíáítozik.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a split sealing ring for stationary pistons, in particular to flanged piston pistons, which sealing ring structure is disposed in the groove of the piston and comprises an elastic steel inner ring and at least one soft outer ring and an inner ring cone.

A technika állásából Ismeretes, hogy a belsőégésű motoroknál, dugattyús rendszerű kompresszoroknál, a dogattyúhorönyba és a hengerbe dögattyűgyúrűt kompresszió gyűrűt, vagy olajiehúzó gyűrűt alkalmaznak, amelyek hasított sikiapű körgyűrűk, és általában acél vagy ötvözött anyagból, alapvetően szűrkevas öntvényből készülnek. Ismert a gyakorlatból, hogy a degattyűgyűrük üzemi hatásfoka függ a hötágutástól. fey ismert és használatos dugadyúgyürűk a hötágulásuk szerint kívánatos méretváltozásokat kevésbé követik, dilatáció tekintetében kívánnivalót hagynak magok után. Ezért pl. a motor hatásfoka, üzemanyegíelvétate kedvezőtlen, és a gyűrűk a hengerben gyakran megszorulnak vagy besütnek, főleg magasabb hőmérsékletnél, vagy kiverődnek a horonyból, a rés kitöltése általi feladatokat nem töltik be. Az olajat nem töretik, hanem e,helyett átengedik, a kenőolajat az égésiéibe felhordják.BACKGROUND OF THE INVENTION It is known that internal combustion engines, reciprocating compressors, piston crowns and cylinder piston ring compression rings, or oil extraction rings, which are made of slit ring and are generally made of steel or alloy material, are essentially filter oil. It is known from the practice that the operating efficiency of the crank rings depends on the thermal expansion. The known and used piston rings, which are known and used, do not follow the desired size changes according to their thermal expansion, leaving behind a need for dilation. Therefore, e.g. engine efficiency, fuel consumption is unfavorable, and rings in the cylinder often become clogged or fired, especially at higher temperatures, or protrude from the groove, and do not perform the tasks of filling the gap. The oil is not broken, but rather let through, the lubricating oil is applied to its burns.

A 185/90 számú magyar közzétételi irat osztod öugadyúgyúrűt Ismertet tetszőleges dugattyúrendszerekhez. Ezen megoldásban az osztott dugattyúgyűrű,. belső átmérőjével és íapfávoiságával a dugattyú hornyához, külső átmérőjével a henger furatához kialakított szerkezetből áll, oly módon, hegy a dogadyúgyürű legalább két részből áll, és mind a két rész kúpos szögben, vagy az egyik rész kúpos szögben, a másik rész rádiuszos, vagy minden kapcsolőöő rész rádiuszos, csiszolt felületekkel összeillesztve van a dugattyú hornyában elhelyezve. A dugattyügyurű anyaga hagyományos összetételű anyagokból áll. A gyűrű felépítésének következtében a dugattyú megszomlásáf megakadályozza, de ennek ellenére az üzem közbeni tömítettséget nem tudja tökéletesen biztosítani.In Hungarian Publication No. 185/90, you divide the knuckle knuckle known to any piston system. In this solution, the split piston ring. having an internal diameter and a furrow of the piston groove, the outer diameter of the cylinder bore, such that the tip of the dog dog ring is at least two parts, each of which has a conical angle, or one part of a conical angle, or the coupling part is fitted with radial polished surfaces and is located in the groove of the piston. The material of the piston ring consists of materials of conventional composition. The ring design prevents the piston from collapsing, but still cannot provide complete sealing during operation.

A WOW58Ü42 számú szabadalmi leírás olyan anyagában jellemzett osztod dogattyúgyűrüt ismertet, amely két részből tevődik össze: egy belső mgoacél anyagú gyűrűből és egy külső lágyvas gyűrűből. A két gyűrű egymással közös síkjukhoz ke-WOW58Ü42 discloses a split piston ring, characterized in its material, which is composed of two parts: an inner ring of mgo-steel material and an outer soft ring. The two rings connect to each other

pest hegyes szeget bezáró ferde síkkal latelkozík, amely lehetővé teszi, hogy a rugósóéi gyűrő a lágyvas gyűrűt minden körülmények között a henger belső falához szorítsa. A hegyesszögű találkozás miatt a gyűrűt befogadó horony oldalfalra hété, a henger ímsztengelyének kányával párhuzamosan fellépő erők könnyen be tudják szorítani a horonyra áz oszlott gyűrűt. Tövéből hátrány, hogy a gyűrű a horony másik méretének irányéban, azaz a henger tengelye felé el tud mozdulni, hiszen ott egy törést biztosító hézagot kell kialakítani a megszorulás elkerülése érdekéhen. Ez azonban ugyanakkor lehetővé teszi a dugattyú kisebb elmozdulását az ideális központi helyzetből a hengeren belük Ez az elmozdulás egyben tehetővé teszi azt Is, hogy a dugattyú úgy mozduljon el, hogy első és felső része egymástól különböző távolságokra kerüljön a henger falától, és Így ferde helyzetet vegyen fel. £z mindenképpen hátrányos mind: a működésre, mind a kopási jellemzőkre károsan hat.a plurality of latitudinal slides with a bevelled plane that closes the pestle nail, which allows the spring salt ring to clamp the soft ring to the inner wall of the cylinder in all circumstances. Due to the acute angle, the forces on the sidewall of the ring receiving the ring, parallel to the axis of the cylinder's axis of action, can easily squeeze the dotted ring into the groove. The disadvantage of its belt is that the ring can move in the direction of the other groove size, i.e. the axis of the cylinder, where a gap must be formed to prevent the pinching. However, this also allows for a smaller displacement of the piston from their ideal center position on the cylinder. This displacement also allows the piston to move so that its front and top portions are spaced apart from the cylinder wall and thus inclined up. It is certainly detrimental to both performance and wear characteristics.

További problémáijelenthet ez ismertetett osztott tömítőgyűrűnél, hogy a henger égésiem felé eső első tömítőgyűrű -az ón, túzgyűrű- a rajta található hasíték miatt kisebb mértékű gázátemsiáést -Wüjást- tesz lehetővé, mivel az aeéígyörü nem ér ki radiális irányban a henger faiéig. Hasítékolás azonban mindkét gyűrű tagra étengeöheietfenúl szükséges, így az említeti probléma egyezem modort nem oldható meg.A further problem with the split sealing ring described here is that the first sealing ring facing the cylinder burner - the tin, bustard ring - allows for a smaller gas transfer due to the slit, since the front ring does not extend radially to the cylinder wall. However, cleavage is necessary for both ring members, so the above problem cannot be solved.

A találmány célkitűzése a fenti hiányosságok kiküszöbölésével olyan tömítőgyűrű szerkezeti kialakítás létrehozása, amely mindezeken kívül nem igényel szerkezeti változtatást a meglévő dugattyúkon és hengereken, továbbá olcsón előállítható.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the above shortcomings by providing a sealing ring design which, in addition, does not require structural modifications to existing pistons and cylinders, and is inexpensive.

A. találmány azon felismerésen alapul, hogy az említett tűrést biztosító teret a horony mélységi irányában rugalmas etemmel kall kitölteni, amely részben centralizálja a dugattyúhoz képest a tömítőgyűrű mindenkori helyzetét, részben pedig lehetővé teszi az általa biztosított járulékos rugóerö révén a tömítőgyűrű esetlegesen további, három részre való osztását, és ezáltal a kíföjásí problémák teljes megszűntetését.The invention is based on the discovery that the said clearance space is filled with a resilient member in the depth direction of the groove, which partially centralizes the position of the sealing ring relative to the piston and partly allows the sealing ring to be provided for three additional portions. and thus completely eliminate the problem of glazing.

A találmány legáltalánosabb értelmében a bevezető bekezdés szerinti osztott tömítőgyűrű struktúra a horonynak a dugattyú radiális Irányában tekintett alsó része és a belső gyűrű között egy rugalmas anyagú hullámos gyűrűt tartalmaz.In the most general sense of the invention, the split sealing ring structure of the introductory paragraph comprises a wavy ring of elastic material between the lower portion of the groove in the radial direction of the plunger and the inner ring.

A találmányt. a továbbiakban ábrák segítségévei ismertetjük, ahol azThe invention. hereinafter, with reference to the drawings, where

1. ábra egy dugattyú hengerhez közeli, és hornyot tartalmazó részének keresztmetszete egy a találmány szerinti osztott dugaftyúgyürúvel és rugalmas etemmel, a «♦ «»** ««»Α * * * XX * « «. «*» ♦* ♦ X * » ««« « **♦ **Fig. 1 is a cross-sectional view of a portion of a piston close to a cylinder and having a groove with a split piston ring and resilient member according to the invention, "♦" "**" "" Α * * * XX * ''. «*» ♦ * ♦ X * »« «« «** ♦ **

2. ábra az 1. ábra szerinti rugalmas elem íelalnézeíben, valamim elöl és oldalnézetben Is kivetítve, aFigure 2 is a plan view of the elastic member of Figure 1, with both front and side views,

3A. abm egy osztott tömítőgyűrű belső tagja télűlnézetben, a3A. abm is an inner member of a split sealing ring in winter view, a

3B. ábra egy osztott tömítőgyűrű belső tagja keresztmetszetben, a3B. Fig. 4a is a cross-sectional view of an inner member of a split sealing ring;

4A. ábra a találmány szerinti osztott tömítőgyűrű egyik külső tagja felülnézet·· ben, a4A. Fig. 1A is an external view of an outer member of the split sealing ring according to the invention, a

4B, ábra a találmány szerinti osztod tömítőgyűrű egyik külső tagja keresztmetszetben, azFig. 4B is a cross-sectional view of an outer member of a divider sealing ring according to the invention

5A. ábra a találmány szerinti osztott tömítőgyűrű másik külső tagja felölnézeb ben, és az5A. Fig. 11A is a top view of another outer member of a split sealing ring according to the invention, and Figs

SB, ábra a találmány szerinti osztott tömítőgyűrű másik külső tagja keresztmetszetben.Fig. SB is a cross-sectional view of another outer member of the split sealing ring according to the invention.

Az 1, ebre egy 1 dugattyú 2 hengerhez közeli, és 3 hornyot tartalmazó részének keresztmetszete egy, a találmány szerinti osztott 4, 5. 6 dugaűyögyürüvel, ahol a belső gyűrű a külső gyűrűvel a gyűrő struktúra síkjával szöget bezáró 14 kűpfeiüietben találkozik, amely az ábrán ferde egyenesként látható. Az 1 dugattyú 3 hornyának radiális irányban tekintett alsó fenékrészén van egy rugalmas elem, ahol ez utóbbi egy 8 hullámos gyűrű formájában van megvalósítva. Ezen 9 ^könnyítések találhatóak a súlycsökkentés érdekében, A 3 horonyban a 8 hullámos gyűrű után mélységi irányban kifelé haladva az acélból készült 4 belső gyűrű található, amely a technika állásából ismeri módon, azonban annál meredekebb szögben -hozzávetőlegesen 45 fokban- találkozik a másik taggal. Általában elmondható, hogy a találmány szerinti osztott iömltögyürös struktúra lehetővé teszi azt, hogy a 14 kúpfelület a gyuröstruktúra síkjával nagyobb, mint 40 fokos szöget zárjon be. Célszerűen gl, egy lényegében 45 fokos szöget választhatunk, A külső tömítőgyűrű két részre van osztva, egy δ első külső gyűrűre, és egy 6 második külső gyűrűre. Az osztó 7 illeszkedő felület a 2 henger falára merőleges sikű, Ennek előnye, hogy a hasítékok helyzete egymáshoz képest elforgatható, ezáltal az 5 első, és S második külső gyűrű együttesen körkörösen bermetíkus zárást biztosit az 1 dugattyú és 2 henger közötti 10 résben,The piston 1 has a cross-sectional portion of a piston 1 close to the cylinder 2 and having a groove 3 with a split sealing ring 4, 5, 6 according to the invention, wherein the inner ring meets the outer ring at a conical surface 14 seen as oblique line. The lower base portion of the groove 3 of the piston 1 has a resilient member in the form of a corrugated ring 8. These reliefs 9 are provided for weight reduction. The groove 3 has a steel inner ring 4 extending outwardly downstream of the corrugated ring 8, which is known in the art, but at a steeper angle, approximately 45 degrees, to the other member. Generally speaking, the split spill ring structure of the present invention allows the cone surface 14 to form an angle of more than 40 degrees with the plane of the ring structure. Preferably, gl is an angle of substantially 45 degrees. The outer sealing ring is divided into two parts, a first outer ring δ and a second outer ring 6. The divider fitting surface 7 is slanting perpendicular to the wall of the cylinder 2. This has the advantage that the positions of the slits are rotatable relative to one another, thereby providing the first outer ring 5 and the second outer ring S together for a circumferential seal 10

A 8 hullámos gyűrű félölnézetben a 2. ábrán látható, kivetítve annak elök és oldalnézeteit is, hogy látsződjék ezeken az a sorozat téglalap alakú 9 klkönnylíés, amely a mgózó tulajdonságokat nem csorbítja, ugyanakkor a S hullámos gyűrű tömegét jelentősen csökkenti. A 9 kikönnyitések a célszerűen rugöacél anyagú 8 huh «« 4« «4 «44Χ 44 ** * 4 * ♦·♦.♦♦·The wavy ring 8 is shown in half view in Fig. 2, also showing its front and side views to show a series of rectangular tears 9 which do not impair the mosaic properties while significantly reducing the weight of the wavy ring S. The reliefs 9 are preferably spring steel 8 huh «« 4 «« 4 «44Χ 44 ** * 4 * ♦ · ♦. ♦♦ ·

X 4 » χχ »* *♦X 4 »χχ» * * ♦

X « 4 « X * * iámos gyűrűben aajlolással hozhatok tétre, A 8 huliámos gyűrű geometriái Klalaki&a lehetővé feszi hogy bizonyos mértékben, annak effektív belső átmérőjét kitágítsuk, ami ahhoz szükségéé, hogy a 3 horonyba be tudjak helyezniX «4« X * * with bending by bending, The geometry of the 8 corrugated ring is Klalaki & allows it to expand to a certain extent its effective inside diameter which is required to be inserted in the 3 grooves

A 3A. és 3S. ábrán -a 4 belső gyűrű, a 4A. és 4B, ébrén az ö első külső gyűrű, míg az öA, és SB. ábrán a 6 második külső gyűrű látható, rendre felűlnézatboo, Illetve keresztmetszetben, A 4 belső gyűrő, mint említettek acélból van és kifelé Irányuló erői biztosító rugóként működik, amely az osztott tömítőgyűrű struktúra célszerűen két részből álló külső tagját a henger tálának szorítja. Tartalmaz, egy 13 hasítékot amely viszonylag nagyobb méretű b lehet. Az δ első és 6 második külső gyűrő előnyösen azonos anyagból· lágyvesból, vagy ehhez hasonló tömítettséget biztosító és akár nagyobb kopást, is elviselő anyagból van. Ez nem karcolja a henger belső falát, ezáltal a dugattyús gép hengerfúrás nélküli élettartamát növeli Habár a rajzokon az δ első és 8 második külső gyűrű 11 és 12 hasítékai azonos irányban állnak, ezek összeszerelve egymáshoz; képest el vannak fordítva, ezáltal az átlapolódás következtében hermetíkus zárást eredményeznek körben a hengerfai mentén. Ez különösen a tűzgyürű esetében előnyös.3A. and 3S. Figure 4A shows the inner ring 4; and 4B, awake the first outer ring, while the ÖA and SB. The second outer ring 6 is, respectively, a top view and a cross sectional view of the second outer ring 6. The inner ring 4, as mentioned, is made of steel and acts as an outwardly directed force spring which clamps the outer member of the split sealing ring It contains a slit 13 which may be relatively larger in size b. Preferably, the first and second outer rings δ are made of the same material, soft wool, or similar material that provides a tight seal and can withstand even greater wear and tear. This does not scratch the inner wall of the cylinder, thereby increasing the lifetime of the piston machine without drilling. However, in the drawings, the slots 11 and 12 of the first and second outer rings δ are in the same direction, assembled together; they are inverted, thereby resulting in an overlapping circumference along the cylinder wall due to the overlap. This is particularly advantageous for the ring of fire.

A 4 belső, valamint az S első és 6 második külső gyűrűk 1, ábra szerinti 7 Illeszkedő felülete előnyösen csiszolt, egymással minél jobban összeillő, símé kivitelű. Továbbá az a 14 kúpfeíület amelyben az δ első és δ második külső gyűrök a 4 belső gyűrűvel találkoznak, a gyűrök síkjával nagyobb szöget zárhat be, mint a technika állásából ismert tömítőgyűrűk esetében. Énnek oka, begy a járulékosan alkalmazott B hullámos gyűrű nemcsak központosító szerepet tölt be, hanem növeli az összetett struktúra hengerfai irányába velő kifelé nyomását. Az említett 14 kúptelölet szögének megnövelésé ugyanakkor csökkend a gyurüstruktűra horonyba való beszorulásának lehetőségét, ezáltal növeli a dugattyús gép üzembiztonságát.The mating surface 7 of the inner rings 4 and the first and second outer rings S according to Fig. 1 is preferably polished, as close as possible to a smooth finish. Further, the conical surface 14 in which the first outer rings δ and the second outer rings δ meet the inner ring 4 may have a greater angle with the plane of the rings than with sealing rings known in the art. The reason for this is that the addition of the corrugated ring B not only serves to center, but also increases the outward pressure of the composite structure towards the cylinder wall. At the same time, increasing the angle of said cone member 14 reduces the possibility of being trapped in the groove of the ring structure, thereby increasing the operational safety of the piston machine.

Claims

X, A part of a ring ring for pistons which is displaced in a groove of a piston and which has an elastic steel inner ring and a soft material outer ring. a first corrugated ring (8) between the first portion of the plunger (1) and the inner kneader (4) _; characterized in that the outer ring has a seam formed from a first outer ring (6) having a slit (1 1) and a second outer ring (6) having a slit (12), wherein they are a top half (7) fitting parallel to the plane of the kneader. meet so that the slits (11,12) do not overlap.

The split sealing ring (1) according to claim 1, comprising corrugations (9).

3. The claim is taken by a split loose cone cone (14) at an angle of 46 degrees to the plane of the ring. , ΐ