NL8300890A

NL8300890A - PISTON RING.

Info

Publication number: NL8300890A
Application number: NL8300890A
Authority: NL
Original assignee: Dana Corp
Priority date: 1982-03-12
Filing date: 1983-03-11
Publication date: 1983-10-03
Also published as: IL67993A0; JPS58166170A; SE8301332L; IT1166429B; DE3305920A1; CA1264170A; IN157220B; GB2117086A; SE8301332D0; GB8306621D0; IT8347884A0; FR2523215A1; BR8301230A; ES281751Y; ES281751U; AU1206083A; AR230493A1; KR840004218A

Description

«r * ~ * - - -1- 23074/CV/tl ♦«R * ~ * - - -1- 23074 / CV / tl ♦

Korte Aanduiding: Zuigerring.Short Designation: Piston ring.

De uitvinding heeft betrekking op zuigerringen en meer in het bijzonder op een gedeelde ringvormige zuigerringconstructie voorzien van 5 een slijtage bestendige bekleding of bedekking op het draagoppervlak van de ring en een afdichtingsverbinding van het overlappende type bij de ringspleet.The invention relates to piston rings and more particularly to a divided annular piston ring construction having a wear-resistant coating or cover on the bearing surface of the ring and an overlap-type sealing joint at the annular gap.

Het is bekend,dat gedeelde ringvormige ringen,die zijn voorzien van een slijtage bestendige bedekking op het buitenste radiale oppervlak 10 doelmatig kunnen worden toegepast als bovenste of compressie zuigerringen voor een heen en weer gaande zuiger van een verbrandingsmotor. Voorbeelden van dergelijke ringen zijn bijvoorbeeld beschreven in de Amerikaanse octrooien 3.133.739 en 2.266.692.It is known that split annular rings provided with a wear resistant cover on the outer radial surface 10 can be effectively used as top or compression piston rings for a reciprocating combustion engine piston. Examples of such rings are described, for example, in U.S. Patents 3,133,739 and 2,266,692.

Verder is het ook gewenst gebleken overlappende verbindingen aan 15 te brengen bij de ringspleet bij compressie ringen voor zuigers ten einde een verbeterde afdichting te verkrijgen bij de ringspleet met een daarmede vergezeld gaande vermindering in het zogenaamde langsblazen van verbrandingsgassen. Voorbeelden van dergelijke verbindingen zijn weergegeven in het Amerikaanse octrooi 615.902.Furthermore, it has also been found desirable to provide overlapping joints at the annular gap in piston compression rings in order to obtain an improved seal at the annular gap with a concomitant reduction in so-called longitudinal blowing of combustion gases. Examples of such compounds are shown in U.S. Patent 615,902.

20 Het is echter gebleken, dat de spleetverbinding van het overlap pende type,welke tot nu toe is voorgesteld voor het verkrijgen van een effectieve afdichting niet kan worden gebruikt met met slijtage bestendig materiaal bedekte ringen van het gebruikelijke ontwerp zonder het gevaar van een afbreken van spaanders en slijtage aan de slijtage besten-25 dige bedekking in het verbindingsgebied tijdens de fabricage van de ring.However, it has been found that the lap joint of the overlapping type which has hitherto been proposed to obtain an effective seal cannot be used with wear resistant material covered rings of the conventional design without the risk of breaking off. chips and abrasion resistant coating in the bonding area during the manufacture of the ring.

Er is voorgesteld om het verbindings of aansluitingsgebied onbedekt te laten,maar dit kan resulteren in een ondoelmatige afdichting en beschadiging aan de motor.It has been suggested to leave the joint or connection area uncovered, but this may result in ineffective sealing and damage to the motor.

30 Dienovereenkomstig is het een oogmerk van de huidige uitvinding een verbeterde gedeelde ringvormige zuigerring te verkrijgen,welke de j gunstige kenmerken van met slijtage bestendig materiaal bedekte zuigerringen gecombineerd met de verbeterde afdichtkenmerken van ontwerpen met aansluitingen van het overlappende type en waarbij het slijtage besten-35 dige materiaal zich geheel langs de omtrek op het draagoppervlak van de ring uitstrekt.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an improved split annular piston ring which combines the favorable characteristics of wear resistant material covered piston rings with the improved sealing characteristics of designs with overlapping type connections and which resist wear. The material extends completely circumferentially on the bearing surface of the ring.

8300890 V '+ -2- 23074/CV/tl8300890 V '+ -2- 23074 / CV / tl

Andere oogmerken,kenmerken en voorc&en van de uitvinding zullen duidelijk worden ujj^de hieronder volgende beschrijving van enige uit-voeringsvoorbeelden van de constructie volgens de uitvinding.Other objects, features, and features of the invention will become apparent from the following description of some embodiments of the structure of the invention.

ΛΛ

Fig. 1 toont een bovenaanzicht op een uitvoeringsvoorbeeld van ’ 5 een zuigerring volgens de uitvinding.Fig. 1 shows a top view of an exemplary embodiment of a piston ring according to the invention.

Fig. 2 toont op grotere schaal een doorsnede over een deel van de ring,gezien in de richting volgens de lijn 2- 2 in fig.1.Fig. 2 is a larger-scale sectional view of a portion of the ring, seen in the direction taken along line 2-2 in FIG. 1.

Fig. 3 toont op grotere schaal een deel van de in fig.2 af geheelde doorsnede.Fig. 3 is a larger-scale view of part of the section shown in FIG. 2.

10 Fig. 4 toont op grotere schaal een aanzicht op een deel van de in fig.1 af geheelde zuigerring,gezien in de richting volgens pijl A in fig.1.FIG. 4 is an enlarged view of part of the piston ring disassembled in FIG. 1, viewed in the direction of arrow A in FIG. 1.

Fig. 5 toont op grotere schaal een doorsnede over fig.1,gezien volgens de lijn 5 - 5 in fig.1.Fig. 5 is a larger-scale sectional view of FIG. 1, taken along line 5-5 in FIG. 1.

15 Fig. 6 toont op grotere schaal een bovenaanzicht op de verhou dingsgewijs overmatig veel uit elkaar bewogen uiteinden van de ring.FIG. 6 is an enlarged plan view of the relatively excessively spaced apart ends of the ring.

Fig. 7 toont een onderaanzicht op fig.6 .Fig. 7 shows a bottom view of FIG. 6.

Fig. 8 toont in perspectief een deel van de uit elkaar bewogen einden van het bovenoppervlak van de ring.Fig. 8 is a perspective view of part of the moved ends of the top surface of the ring.

20 Fig. 9 toont in perspectief een deel van de uit elkaar bewogen einden van het bodemoppervlak van de ring.FIG. 9 is a perspective view of a portion of the moved ends of the bottom surface of the ring.

Fig.10 toont een met fig.3 overeenkomend deel van een doorsnede van een verdere zuigerring volgens de uitvinding.Fig. 10 shows a part of a cross-section corresponding to Fig. 3 of a further piston ring according to the invention.

In fig.1 is een uitvoeringsvoorbeeld van een zuigerring 20 volgens 25 de uitvinding weergegeven. Deze ring is in het bijzonder geschikt om te worden gebruikt als bovenste compressie ring in een dieselmotor.Fig. 1 shows an exemplary embodiment of a piston ring 20 according to the invention. This ring is particularly suitable for use as a top compression ring in a diesel engine.

Zoals blijkt uit de fig.1 - 4 is de ring 20 van het type voorzien van een tonvormige buitenomtrek 22,dat wil zeggen dat het buitenste omtreksoppervlak 22 van de ring een gelijkmatige kromming met een kromte- 30 straal R (fig.2) heeft. De dwarsdoorsnedevorm van de ring 20 is van het sluitsteentype,dat wil zeggen dat de boven en onderzijden 24 resp.26 van de ring naar het middelpunt van de ring toe taps naar elkaar toe lopen. De binnenomtrek 31 van de ring 20 strekt zich evenwijdig aan de hartlijn daarvan uit.As can be seen from Figs. 1-4, the ring 20 of the type is provided with a barrel-shaped outer circumference 22, ie the outer circumferential surface 22 of the ring has a uniform curvature with a radius of curvature R (Fig. 2). . The cross-sectional shape of the ring 20 is of the keystone type, that is, the top and bottom sides 24 and 26, respectively, of the ring are tapered toward the center of the ring. The inner circumference 31 of the ring 20 extends parallel to its centerline.

35 Zoals het beste is weergegeven in de fig.3 en 4 heeft het buiten vlak 22 van de ring een zich in omtreksricfofcing uitstrekkende groef, 8300890 -3- 23074/CV/tl * . ft welke begrensd wordt door een grondvlak 32 en bovenste en onderste rand-oppervlakken 34 resp.36. In overeenstemming met bekende technieken,bijvoorbeeld plasmasproeiers is de groef gevuld met een hard slijtage bestendig materiaal,zoals bijvoorbeeld chroom, voor het verkrijgen van 5 een band,welke zich in de omtreksrichting om het buitenvlak van de ring 20 uitstrekt. Het lichaam van de ring 20 is onder gebruikmaking van gebruikelijke werkwijzen,zoals centrifugaal gieten, vervaardigd en omvat een ferrometaal,zoals rekbaar ijzer of staal.As best shown in FIGS. 3 and 4, the outer face 22 of the ring has a circumferential extending groove, 8300890-33074 / CV / tl *. ft which is bounded by a base 32 and top and bottom edge surfaces 34 and 36, respectively. In accordance with known techniques, for example plasma nozzles, the groove is filled with a hard wear-resistant material, such as, for example, chrome, to obtain a band which extends circumferentially around the outer surface of the ring 20. The body of the ring 20 is made using conventional methods, such as centrifugal casting, and includes a ferrous metal, such as ductile iron or steel.

In overeenstemming met een uitvoeringsvoorbeeld van de huidfee uit-10 vinding is de tegen slijtage bestendige band 38 axiaal versprongen ten opzichte van het hart van de ring,zodat het hart wn de band 38 een weinig onder een centraal vlak P van de ring (fig.2 en 3) is gelegen,waarbij bovenste en onderste stalen landen (40,42) worden gevormd (fig.3 en 4), welke ongelijk in breedte zijn gemeten in de axiale richting van de 15 ring 20. Het middelpunt van de kromtestraal R is gelegen op het vlak P.In accordance with an exemplary embodiment of the skin fairy invention, the abrasion resistant belt 38 is offset axially relative to the center of the ring, so that the center of the belt 38 is slightly below a central plane P of the ring (FIG. 2 and 3) is formed, forming upper and lower steel countries (40, 42) (Figures 3 and 4), which are measured unequally in width in the axial direction of the ring 20. The center of the radius of curvature R is located on the plane P.

Het is gebleken,dat zowel het bovenste land 40 als het onderste land 42 smal genoeg zijn in een dergelijk uitvoeringsvoorbeeld om iedere neiging tot schuiven tussen de landen en de cilinderboring van een niet nader weergegeven motor,waarin de zuigerring wordt gebruikt,minimaal te houden.It has been found that both the upper land 40 and the lower land 42 are narrow enough in such an embodiment to minimize any tendency to slide between the lands and the cylinder bore of an engine (not shown) in which the piston ring is used.

20 Het bovengenoemde tonvormige vlak 22 verminderd verder iedere schuiving of wrijving door de landen 40 en 42 op afstand van de tegenoverliggende niet nader weergegeven cilinderwand op te stellen.The above barrel-shaped face 22 further reduces any shearing or friction by arranging the lands 40 and 42 at a distance from the opposite cylinder wall, not shown in more detail.

In overeenstemming met een verder kenmerk van de huidige uitvinding is de ring 20 uitgerust met een overlappende verbinding van het hoektype 25 bij de ringspleet voor het verminderen van lekkage in de motor door langs-blazen. De weergegeven verbinding is een gewijzigde uitvoeringsvorm van het type,dat min of meer is weergegeven in fig.6 en 7 van het bovenge- j noemde Amerikaanse octrooi 615-902. Zoals het beste blijkt uit de fig.6-9 1 is een van de uiteinden van de ring 20 uitgerust met een toig 50,welke 30 zich in omtreksrichting uitstrekt vanaf een radiaal en axiaal verlopend eindvlak 51 naar het andere einde van de ring. Het andere uiteinde van de ring 20 is uitgerust met een de tong opnemende complementair gedeeltelijk onder een hoek verlopende uitsparing 54 (fig.8).Indien de ring 20 wordt samengedrukt tot de werkzame diameter,zoals het geval is indien de 35 ring bijvoorbeeld in een werkzame stand wordt geplaatst in de bovenste groef van een zuiger en de zuiger in de daarbij behorende cilinderboring 8300890 «Γ < -4- 23074/CV/tl van een motor wordt geplaatst ligt de tong 50 onder het tegenoverliggende uitgespaarde einde 54 van de ring 20 en overlapt dit uiteinde ,waarbij de beide uiteinden ten opzichte van elkaar kunnen verschuiven. Deze normale werkzame stand ,waarin de uiteinden elkaar overlappen ,is weergegeven in 5 de fig.1,4 en 5.In accordance with a further feature of the present invention, the ring 20 is provided with an overlapping angle-type connection 25 at the annular gap to reduce leakage in the motor by blow-through. The compound shown is a modified embodiment of the type more or less shown in Figures 6 and 7 of the aforementioned U.S. Patent 615-902. As best shown in Figures 6-9 1, one of the ends of the ring 20 is provided with a tang 50 which extends circumferentially from a radially and axially extending end face 51 to the other end of the ring. The other end of the ring 20 is provided with a tongue-receiving complementary partially angled recess 54 (Fig. 8). If the ring 20 is compressed to the effective diameter, as is the case, for example, in the ring operating position is placed in the upper groove of a piston and the piston is placed in the associated cylinder bore 8300890 «Γ <-4-23074 / CV / tl of an engine, the tongue 50 is located under the opposite recessed end 54 of the ring 20 and overlaps this end, the two ends being able to slide relative to each other. This normal operating position, in which the ends overlap, is shown in Figs. 1.4 and 5.

In fig. 10 is een verder de voorkeur verdienend uitvoeringsvoorbeeld van een zuigerring 90 volgens de uitvinding weergegeven. De ring 90 is van het type voorzien van een tonvormig buitenste omtreksoppervlak 91.Fig. 10 shows a further preferred embodiment of a piston ring 90 according to the invention. The ring 90 is of the type having a barrel-shaped outer peripheral surface 91.

Het buitenste omtreksoppervlak 91 heeft een gelijkmatige kromming met een 10 kromtestraal R' (fig. 10),welke in tegenstelling met het vlak 22 van de in fig.3 afgeheelde ring waarbij het middelpunt van de kromtestraal R op het centrale vlak P is gelegen, zijn middelpunt niet heeft op het centrale vlak P' van de ring 90. In de ring 90 is een slijtband 92 uit slijtage bestendig materiaal axiaal ten opzichte van het centrale vlak P’ ver-15 sprongen. De hartlijn van de slijtband 92 is gelegen in een vlak C,dat een weinig onder .het vlak P’ is gelegen,zodat het middelpunt van de kromtestraal Rf in het vlak C is gelegen. De maximale buitendiameter van de ring 90 is dientengevolge in axiale richting van de ring 90 genomen in het hart van de slijtband 92 gelegen. Stalen landen 93 en 94,welke resp. de bovenste 20 en onderste begrenzingen van de band 91 vormen,hebben een ongelijke breedte gemeten in axiale richting van de ring 90 en hebben dientengevolge afmetingen, die althans in hoofdzaak gelijk zijn aan die van de landen van de hierboven beschreven en in fig.3 afgebeelde ring 20.The outer circumferential surface 91 has a uniform curvature with a radius of curvature R '(fig. 10), which, in contrast to the plane 22 of the ring shown in fig. 3, where the center of the radius of curvature R is on the central plane P, does not have its center on the central plane P 'of the ring 90. In the ring 90, a wear belt 92 of abrasion resistant material is offset axially of the central plane P'. The centerline of the wear belt 92 is located in a plane C, which is slightly below the plane P ', so that the center of the radius of curvature Rf is located in the plane C. The maximum outer diameter of the ring 90 is therefore located in the axial direction of the ring 90 in the center of the wear belt 92. Steel countries 93 and 94, which respectively. the upper 20 and lower boundaries of the band 91 have an unequal width measured in the axial direction of the ring 90 and, accordingly, have dimensions at least substantially equal to those of the countries described above and shown in FIG. 3 ring 20.

Op soortgelijke wijze zijn de boven en onderzijden 95 resp.96 en 25 alle andere kenmerken van de ring 90 althans nagenoeg gelijk aan die van de ring 20,zoals hierboven is beschreven en hieronder nog nader zal worden uitgewerkt.Similarly, the top and bottom sides 95 and 96 and 25, respectively, all other features of the ring 90 are at least substantially the same as those of the ring 20, as described above, and will be further elaborated below.

Het is gebleken,dat een de voorkeur verdienende zuigerring volgens de uitvinding voorzien van een versprongen tonvormig vlak,zoals de ring 30 90, in het bijzonder doelmatig is voor het verminderen van het zogenaamde langsblazen van verbrandingsgassen tijdens bedrijf,terwijl de ring verder een bijzonder goede bestendigheid tegen slijtage vertoont aangezien dit kenmerk ertoe bijdrage te waarborgen,dat de band uit slijtage bestendig materiaal ten alle tijde met de cilinderwand van de motor in contact zal 35 zijn.It has been found that a preferred piston ring according to the invention provided with a staggered barrel-shaped surface, such as the ring 90, is particularly effective for reducing the so-called longitudinal blowing of combustion gases during operation, while the ring furthermore has a particularly good exhibits wear resistance since this feature helps ensure that the tire of abrasion resistant material will be in contact with the cylinder wall of the engine at all times.

8300890 -5- 23074/CV/tl8300890 -5- 23074 / CV / tl

Zoals verder uit fig.9 blijkt kan de hoekafdichtingsverbinding van de ring 20 worden vervaardigd door een gebruikelijke freesbewerking, waarbij materiaal van het einde van de ring wordt weggesneden voor het vormen van de tong 50 waarbij de frees gelijktijdig het onder een 5 hoek verlopende bovenoppervlak 52 van de tong 50 evenals het zich radiaal en axiaal uitstrekkende eindoppervlak 51 kan vormen. Het boveneinde van het oppervlak 52 eindigt bij de zich in de omtreksrichting uitstrekkende rand 56,welke nagenoeg in het midden van het bovenste land 40 van het tongeinde van de ring is gelegen. Het onderste binneneinde van het 10 onder een hoek verlopende oppervlak 52 eindigt bij een rand 58,die zich in omtreksrichting van de ring uitstrekt dicht bij,maar radiaal buiten de binnenrand 60 van de binnenomtrek 31 van de ring. De slijtage bestendige band 38 strekt zich geheel tot aan de axiaal verlopende buitenrand 62 van de tog 50 uit en het eindvlak 64 van de tong 50 is opgesteld op 15 een radiaal vlak evenwijdig aan de hartlijn van de ring 20.As further shown in Fig. 9, the corner seal connection of the ring 20 may be made by a conventional milling operation, cutting material from the end of the ring to form the tongue 50, the cutter simultaneously cutting the angled top surface 52 of the tongue 50 as well as the radially and axially extending end surface 51. The top end of the surface 52 terminates at the circumferentially extending rim 56 which is located substantially in the center of the top land 40 of the barrel end of the ring. The lower inner end of the angled surface 52 terminates at an edge 58 extending circumferentially of the ring close to, but radially outside, the inner edge 60 of the inner circumference 31 of the ring. The abrasion resistant tape 38 extends all the way to the axially extending outer edge 62 of the tog 50 and the end face 64 of the tongue 50 is disposed on a radial plane parallel to the axis of the ring 20.

De uitsparing 54 in het andere uiteinde van de ring 20 kan op soortgelijke wijze door een freesbewerking worden vervaardigd ter vorming van een onder een hoek verlopend oppervlak 70 en een daarbij behorend zijvlak 72 van de uitsparing 54 (fig.8). De buitenste bovenrand 74 van 20 oppervlak 70 strekt zich evenals rand 56 in omtreksrichting in het midden van het bovenste land 40 uit (fig.8). De onderste radiaal binnenste rand 76 van oppervlak 70 strekt zich eveneens in omtreksrichting van de ring 20 uit en is althans nagenoeg samenvallend verlopend met de rand 58 in de overlappende stand van de ring (fig.5)· Het eindvlak 78 (fig.6- 8)van het 25 van een uitsparing voorziene einde van de ring strekt zich althans nagenoeg evenwijdig uit aan het vlak 51 in ée nabijheid waarvan het is opgesteld in de overlappende werkzame stand van ring 20.Similarly, the recess 54 in the other end of the ring 20 can be milled to form an angled surface 70 and an associated side surface 72 of the recess 54 (FIG. 8). The outer top edge 74 of surface 70, like rim 56, extends circumferentially in the center of the upper land 40 (Fig. 8). The lower radially inner edge 76 of surface 70 also extends circumferentially of the ring 20 and is at least substantially coincident with the edge 58 in the overlapping position of the ring (Fig. 5). The end face 78 (Fig. 6- 8) of the recessed end of the ring extends at least substantially parallel to the face 51 in the vicinity of which it is disposed in the overlapping operating position of ring 20.

Het aanbrengen van het een grotere breedte bezittende bovenste land 40 van de ring 20 waardoor de onder een hoek verlopende afdichtings-30 verbinding bij de buitenomtrek van de ring 20 bij randen 56 en 74 doorbreekt (fig.8) levert een uitsteeksel 40a van het bovenste land,dat zich uitstrekt langs de tong 50 van de buitenrand van vlak 51 naar het eindvlak 64·.fig.7) en een uitsteeksel 40b van het bovenste land,dat zich langs de buitenomtrek van het uitgespaarde einde van ée ring tussen 35 vlakken 72 en 78 uitstrekt. Bij voorkeur heeft het landuitsteeksel 40a een axiale afmeting welke althans nagenoeg een tot twee keer de axiale 8300890 -6- 23074/CV/tl afmeting van het landuitsteeksel 40b bedraagt. Verder verdient het de voorkeur,dat landuitsteeksel 40b (fig.8) in axiale afmeting althans gelijk of een wëhig groter is dan het onderste land 42 van ée ring 20. Oppervlakken 52 en 70 (fig.5,8 en 9) liggen in vlakken Onder een scherpe 5 hoek ten opzichte van het vlak P en strekken zich althans nagenoeg diagonaal ten opzichte van de dwarsdoorsnede van het ringlichaam uit.The provision of the larger width upper land 40 of the ring 20 through which the angled seal 30 joint at the outer periphery of the ring 20 breaks through edges 56 and 74 (FIG. 8) provides a projection 40a of the upper land extending along the tongue 50 from the outer edge of face 51 to the end face 64 (fig. 7) and a projection 40b of the top land extending along the outer circumference of the recessed end of a ring between 35 faces 72 and 78 extends. Preferably, the land protrusion 40a has an axial dimension which is at least substantially one to two times the axial 8300890-63074 / CV / tl dimension of the land protrusion 40b. Furthermore, it is preferred that land protrusion 40b (Fig. 8) in axial dimension be at least the same or one greater than the lower land 42 of ring 20. Surfaces 52 and 70 (Figs. 5,8 and 9) lie in planes At an acute angle to the plane P and extend at least substantially diagonally to the cross section of the annular body.

Bij de vervaardiging van de ring 20 worden,nadat de hoekafdich-tingsverbinding in de uiteinden daarvan is gefreesd,een aantal van dergelijke ringen bevestigd op een spil en door plasmasproeién bedekt 10 met het harde slijtage bestendige materiaal. De door sproeien bedekte oppervlakken worden dan geslepen voor het blootgeven van de door de band 38 van elkaar gescheiden landen 40 en 42. Landen 74 en 56 van‘uitsteeksels 40a en 40b worden dan geplaatst buiten het ringoppervlakge-deelte gevuld door het opgespoten metaal.Indien een uitzetkracht wordt 15 aangebracht op de bespoten ringen voor het van elkaar scheiden van de einden is het enige gebied,waar afbreken van spanen van de slijtage bestendige band 38 eventueel kan optreden het gebied bij de randen 62 en 80. Het f eet van een dergelijk afbreken van spanen langs de axiale rarden 62 en 80 wordt minimaal gemaakt of geelimineerd door een daarop-20 volgende slijpbewerking van de spleet.In the manufacture of the ring 20, after the corner seal joint has been milled into its ends, a number of such rings are attached to a spindle and covered with hard abrasion resistant material by plasma spraying. The spray-coated surfaces are then ground to expose the countries 40 and 42 separated by the belt 38. Countries 74 and 56 from protrusions 40a and 40b are then placed outside the ring surface portion filled by the sputtered metal. an expansion force is applied to the sprayed rings to separate the ends from each other is the only area where chip tearing from the abrasion resistant tape 38 may occur may be the area at the edges 62 and 80. The eating of such chip breakdown along axial ridges 62 and 80 is minimized or eliminated by a subsequent grinding operation of the slit.

Dit is mogelijk ten gevolge van de verhoudingsgewijs grote dimen-sionele toleranties,die toelaatbaar zijn in de afmetingen van de vrije spleet,hetgeen verwijdering van metaal van de oppervlakken 64 en 72 (en bedekkingswanden 62 en 80) toestaat zonder de toleranties voor de 25 spleet te overschrijden. Bij vroegere pogingen tot het gebruiken van een overlappende hoekafdichtingsverbinding in ringen voorzien van slijtage bestendig materiaal,waar de randen 56 en 74 waren opgesteld binnen het harde bedekkingsmetaal konden de hoekoppervlakken 70 en 52 niet machinaal worden bewerkt voor het verwijderen van spanen of bramen 30 onder het handhaven van minimale spelingsomstandigheden tussen oppervlakken 52 en 70 voor het controleren van de gaslekkage door de overlappende spleet. Gebruikelijk wordt in de hierboven genoemde als voorbeeld vermelde ringen de speling tussen de overlappende oppervlakken binnen de grenzen van 0,03 tot 0,13 mm gehouden.This is possible due to the relatively large dimensional tolerances, which are allowable in the dimensions of the free gap, which allows removal of metal from surfaces 64 and 72 (and covering walls 62 and 80) without the tolerances for the gap to exceed. In previous attempts to use an overlapping corner seal joint in rings of abrasion resistant material where edges 56 and 74 were disposed within the hard coat metal, corner surfaces 70 and 52 could not be machined to remove chips or burrs 30 under the maintaining minimum clearance conditions between surfaces 52 and 70 for controlling the gas leakage through the overlapping gap. Usually, in the above-mentioned exemplary rings, the clearance between the overlapping surfaces is kept within the limits of 0.03 to 0.13 mm.

35 Het zal duidelijk zijn,dat het hoektype verbindingsontwerp werk zaam is voor het afdichten in de richting van de bovenzijde van de ring 8300890 * -7- 2307/CV/tl 4 naar de onderzijde,waarbij de bovenzijde van de ring normaal zal zijn gemerkt met "UP" en met een streepteken 84 (fig.6) ten einde bij de samenbouw te worden gericht in de richting van de verbrandingsruimte van de cilinder. Indien dus de bovenzijde van de ring 20 omhoog gericht naar 5 de bovenzijde van de zuiger wordt aangebracht vindt de afdichting door de ringverbinding plaats in de richting van boven naar beneden.35 It will be appreciated that the corner type connection design is effective for sealing towards the top of the ring 8300890 * -7-2307 / CV / tl 4 towards the bottom with the top of the ring normally marked with "UP" and with a dash mark 84 (fig. 6) in order to be directed towards the combustion space of the cylinder during assembly. Thus, if the top of the ring 20 is directed upwards towards the top of the piston, the sealing by the ring connection takes place in the direction from top to bottom.

Verder zal het duidelijk zijn,dat het bovenste land 40 bij voorkeur breder wordt gemaakt dan het onderste fend 42 ten einde het mogelijk te maken dat de hoekafdichtingsverbinding uitbreekt in het land 40 onder 10 het handhaven van landuitsteeksels 40a en 40b van een voldoende breedte ter waarborging van de sterkte van de rand. Desalniettemin en ofschoon daaraan momenteel niet de voorkeur wordt gegeven kan het bovenste land 42 met dezelfde breedte worden uitgevoerd als het bovenste land 40 in daarvoor in aanmerking komende omstandigheden. Ofschoon de uitvinding 15 is beschreven in samenhang met met chroom gevulde ringen zijn de principes van de uitvinding op gelijke wijze toepasbaar bij ringen die zijn voorzien van vullingen uit andere slijtage bestendige materialen in de groef,zoals molybdeen, keramisch materiaal,aluminium oxide,oxides van chroom ,chroomcarbide of titaniumcarbide.Furthermore, it will be appreciated that the top land 40 is preferably made wider than the bottom fend 42 to allow the corner seal connection to break out into the land 40 while maintaining land protrusions 40a and 40b of sufficient width to ensure of the strength of the edge. Nevertheless, and although not currently preferred, top land 42 may be of the same width as top land 40 in appropriate conditions. Although the invention has been described in connection with chromium filled rings, the principles of the invention are equally applicable to rings provided with fillings of other abrasion resistant materials in the groove, such as molybdenum, ceramic, aluminum oxide, oxides of chromium, chromium carbide or titanium carbide.

20 In de bovenstaande beschrijving en bijgaande conclusies worden richtingsaanduidingen,zoals "top”, "bodem", "boven" en "onder" gebruikt ter vergemakkelijking van de omschrijving en niet als beperking ten opzichte van de voorkeur verdienende en hierboven beschreven oriëntatie van de ring ten opzichte van de daarbij behorende zuiger in een toepassing 25 waar de zuiger verticaal heen en weer beweegt en de ring wordt gebruikt als ββη bovenste of compressieafdichting.In the above description and the appended claims, direction indications such as "top", "bottom", "top" and "bottom" are used to facilitate the description and not to limit the preferred and described orientation of the ring relative to the associated piston in an application 25 where the piston moves vertically back and forth and the ring is used as ββη upper or compression seal.

83008908300890

Claims

1. Piston ring having a divided annular metal body with axial sidewalls for placement in an annular groove and an outer circumferential surface, a groove extending entirely around this outer circumferential surface and partially bounded by 5 axially spaced lands on the circumferential surface while in the groove there is a bath of wear resistant material intended for sealing engagement on a cylinder wall, while the landing resp. form adjacent tire axial edges and an overlapping connecting structure is provided at the ends of the ring having opposed planar surfaces which extend at least substantially diagonally to the annular body and are inclined at an acute angle relative to the plane of the ring, the surfaces in one of the countries ending at the outer peripheral surface of the ring.

Piston ring as claimed in claim 1, intended to act as a compression ring for a piston in an engine with reciprocating pistons and further provided with indicia to indicate the position in which the piston ring is to be fitted in a piston groove such that one of the countries is positioned toward the combustion chamber of the cylinder.

Piston ring according to claim 1 or 2, characterized in that the planar surfaces of the connection at their radially inner edges terminate in the side wall facing away from said one land.

Piston ring according to any one of the preceding claims, characterized in that the surfaces of the connection extend circumferentially from a respective end wall bounding a radial plane of the annular gap to another associated end wall which bound the other radial plane of the gap. while the groove extends around the circumferential surface over the entire circumferential direction and the belt is provided with axially projecting end edges exposed at the cut.

Piston ring according to any one of the preceding claims, characterized in that the circumferential surface has a barrel-shaped course, such that the maximum outer diameter of the ring falls within the outer wear surface of the metal strip.

Piston ring according to any one of the preceding claims, characterized in that one of the countries is wider than the other. 8300890 C '. 4 -9- 23074 / CV / tl

Piston ring according to one of the preceding claims, characterized in that the ring has the shape of a keystone in cross section.

Piston ring according to any one of the preceding claims, characterized in that the center of the axial dimension of the tire is offset from the central plane of the annular body in the direction further from one of the countries. sidewall of the ring.

9. Piston ring for the reciprocating piston of an internal combustion engine in operation comprising a divided annular metal body with an outer peripheral surface, a band of abrasion resistant material which extends entirely around the outer peripheral surface and is adapted for sealing engagement with a cylinder wall, in which the tire has a dimension in the axial direction of the ring which is smaller than that of the outer circumferential surface and is offset axially with respect to the plane of the ring, such that the outer circumferential surface wall regions of unequal axial markings, are integral with the body and are disposed all around axially opposite edges of the belt, while at the ends of the ring an overlapping connection structure is provided, which is provided with opposite planar surfaces, which extend diagonally with respect to the cross section of the ring and endi gene at the outer peripheral surface in the land region of the larger axial dimension. j

Piston ring according to claim 9, characterized in that the circumferential surface has the shape of a staggered barrel surface such that the maximum outer diameter of the ring falls on the center of the axial dimension of the belt. 1 8300 89 0