PL64499B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 06.IV.1968 (P 126 282) 12.IV.1967 Wielka Brytania 29.11.1972 %• SLUZBOWY 64499 KI. 47 f2, 9/00 MKP F 16 j, 9/00 Wlasciciel patentu: Wellworthy Limited, Lymington (Wielka Brytania) Pierscien uszczelniajacy Przedmiotem wynalazku jest pierscien uszczel¬ niajacy, zwlaszcza pierscien tlokowy do silników wysokopreznych i do turbin spalinowych o duzych predkosciach obrotowych, majacy powierzchnie wspólpracujaca z cylindrem, powleczona lub wy¬ lozona tworzywem odpornym na zuzycie.Pierscien wedlug wynalazku ma stosunkowo mala srednice i grubosc w kierunku osi, a na obwodzie pokryty jest powloka zaopatrzona w duza liczbe bardzo waskich i plytkich rowków dla zwieksze¬ nia powierzchni styku i latwiejszego smarowania go.Znane pierscienie uszczelniajace maja zewnetrzna powierzchnie zaopatrzona w rowki, wykonane w materiale podstawowym pierscienia, która to row¬ kowana powierzchnia nastepnie jest powlekana tworzywem odpornym za zuzycie, na przyklad chromem tak, aby powloka ta nie zmieniala obry¬ su utworzonej uprzednio powierzchni styku piers¬ cienia podstawowego, to jest, aby odtworzyla kon¬ tury rowków.Praktyka wykazala jednak, ze powloka ta wy¬ pelnia rowki na obwodzie pierscienia niedoklad¬ nie, z powodu trudnej kontroli procesu nakladania powloki oraz przez niedokladnosci w wymiarach rowków, powodowane na przyklad przez drobne uszkodzenia podstawowego materialu pierscienia podczas jego maszynowej obróbki skrawaniem.Ponadto, w dotychczasowej technice wykonania, po powleczeniu powierzchni rowkowanego piers- 10 cienia, powierzchnia ta jest wykanczana w toku lekkiej obróbki wygladzajacej. Stwierdzono jed¬ nak, ze obróbka ta wymagana ze wzgledu na nie¬ uniknione geometryczne niedokladnosci powstajace w procesie powlekania, dla dopasowania wspól¬ pracujacych czesci, przede wszystkim pod wzgle¬ dem wymiarów po obwodzie i wzdluz osi zew¬ netrznych czesci pierscienia, zrównuje calkowicie zlobkowanie na znacznej czesci powierzchni pierscienia.Celem wynalazku jest usuniecie wyzej wymie¬ nionych wad i niedokladnosci.Cel ten zostal osiagniety dzieki temu, ze powlo¬ ka z tworzywa odpornego na zuzycie, jak na przy- 15 klad z chromu, molibdenu, tlenku aluminium lub weglika wolframu, umieszczona na zewnetrznej gladkiej powierzchni pierscienia podstawowego po¬ siada osiowo rozmieszczone i uformowane w niej wypuklosci.Wymiary wypuklosci i zlobków pierscienia wed¬ lug wynalazku moga byc scisle kontrolowane a ich gladkosc zapewniona, niezaleznie od gladkosci po¬ wierzchni pierscienia podstawowego.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 — 3 przedstawia poprzeczne przekroje od¬ miany pierscieni uszczelniajacych.Przedstawiony na fig. 1 pierscien uszczelniajacy, sklada sie z pierscienia podstawowego 1, na przy- 20 6449964499 3 klad z zeliwa lub stali o zewnetrznej cylindrycz¬ nej powierzchni 2.Powierzchnia 2 jest sfazowana w punkcie 3. Na powierzchnie 2 nalozona jest, na przyklad za po¬ moca powlekania galwanicznego, powloka 4 z tworzywa bardziej odpornego na zuzycie, jak na przyklad chromu, poddana obróbce maszynowej lub uksztaltowana w inny sposób, tak by powstala w niej wieksza liczba rozciagajacych sie obwo- dowo, osiowo rozmieszczonych powierzchni styku lub wypuklosci 5, stanowiacych powierzchnie styku pierscienia z cylindrem.W rozwiazaniu, przedstawionym na fig. 2, po¬ wloka 4 umiejscowiona jest w rozciagajacym sie obwodowo kanale 6 wykonanym na powierzchni zewnetrznej pierscienia podstawowego 1. Zewnetrz¬ na-powierzchnia powloki 4 odpornej na zuzycie, jak równiez osiowo skrajne punkty pierscienia podstawowego 1, zostaja wówczas poddane obróbce maszynowej lub uksztaltowane w inny sposób w celu wytworzenia odpowiednich wypuklosci 5 i 7.W poczatkowym okresie dzialania pierscieni tlo¬ kowych, przedstawionych na fig. 1 i 2, wypuklosci 5 i 7, ze wzgledu na to, ze maja stosunkowo mala powierzchnie przylegania do scianki cylindra, w którym sa umieszczone, zuzywaja sie stosunkowo szybko, co przyspiesza proces dotarcia pierscienia.Ponadto, rowki pomiedzy wypuklosciami 5 i 7 sluza do przetrzymywania w sobie oleju, co ma szczególne znaczenie w przypadku zastosowania tych pierscieni jako pierscieni uszczelniajacych, majacych na ogól tendencje do szybkiego zuzywa¬ nia sie na skutek braku oleju.W niektórych przypadkach jednakze, rowki te wykazuja tendencje do gromadzenia oleju i prze* kazywania tego oleju do komory spalania nad dnem tloka, na którym zamontowane sa piers¬ cienie. Przy tego rodzaju zastosowaniu, celem unik¬ niecia tej ujemnej strony, faliste obrzeze powloki moze posiadac warstwe z miekkiego tworzywa, takiego jak miedz, cyna, policzterofluoroetylen, srebro i tym podobnych. Tego rodzaju konstrukcja przedstawiona jest na fig. 3, na której warstwa ta oznaczona jest przez 8. Ta warstwa 8 wypelnia rowki miedzy sasiadujacymi ze soba wypukloscia¬ mi 5, lecz dzieki swej miekkosci nie hamuje pro¬ cesu dotarcia poniewaz wypuklosci z tworzywa od¬ pornego na zuzycie bardzo szybko zaczna przyle¬ gac do srednicy wewnetrznej cylindra w poczatko¬ wym okresie dzialania i bardzo szybko ulegna do¬ tarciu.Grubosc powlok, przedstawionych na rysunku, jak równiez wysokosc i nachylenie wypuklosci lub powierzchni styku zaleza od poszczególnych wymiarów oraz od celu zastosowania pierscieni, jak równiez od poszczególnych tworzyw, uzytych do wytworzenia pierscienia podstawowego i powlo¬ ki. Na przyklad, pierscien do tloka silnika wyso¬ kopreznego o srednicy do 150 mm moze miec po¬ wloke o grubosci, wynoszacej 0,1—0,15 mm, pod¬ czas gdy dla pierscienia do tloka silnika iskrowe¬ go o srednicy do 100 mm, grubosc powloki moze wynosic 0,05—0,08 mm. Wysokosc wypuklosci mo¬ ze wynosic w przyblizeniu 0,003 mm, a przy piers¬ cieniach od grubosci osiowej rzedu 3 mm mozna 5 zastosowac okolo dziesieciu rozmieszczonych osio¬ wo powierzchni styku lub wypuklosci.Pierscien wedlug wynalazku wykonuje sie w ten sposób, ze na równa cylindryczna powierzchnie zewnetrznego obrzeza pierscienia podstawowego 10 naklada sie powloke z tworzywa bardzo odpor¬ nego na zuzycie np. z chromu, molibdenu, tlenku aluminium lub weglika wolframu oraz ksztaltuje sie za pomoca obróbki maszynowej — lub w inny sposób, zewnetrzna powierzchnie tej powloki w 15 celu wytworzenia w niej wiekszej liczby rozmiesz¬ czonych osiowo i rozciagajacych sie obwodowo wy¬ puklosci.Jest zrozumiale, ze mozliwe jest dokonanie róz¬ nego rodzaju modyfikacji, nie odbiegajacych od za- 20 kresu niniejszego wynalazku. Na przyklad, choc tworzywem odpornym na zuzycie moze byc chrom w postaci powloki galwanicznej, nalezy rozumiec, ze mozliwe jest zastosowanie równiez innych two¬ rzyw, które moga byc stosowane przy uzyciu róz- 23 nych rodzajów techniki.Mozna wiec zastosowac takze molibden, tlenek aluminium, weglik wolframu i tym podobne, a wy¬ brane tworzywo mozna stosowac zamiast za pomo¬ ca powlekania, za pomoca natryskiwania, na przy- 30 klad pistoletu, do oczyszczania plomieniowego lub plazmowego pistoletu natryskowego. Ponadto, miek¬ ka warstwe 8, przedstawiona na fig. 3, mozna zastosowac równiez przy pierscieniu wedlug fig. 1 lub 2. 85 Powierzchnie stykowe lub wypuklosci moga byc oddzielnymi, osiowo rozmieszczonymi wypuklos¬ ciami, wzglednie tez moga byc uksztaltowane w postaci zwoju srubowego wokól obrzeza powloki z tworzywa odpornego na zuzycie jako wypuklosc 40 ciagla ulozona srubowo. PL PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Pierscien uszczelniajacy, zwlaszcza do tloków 45 silników spalinowych i sprezarek majacych zew¬ netrzna powierzchnie, wspólpracujaca z cylindrem powleczona lub wylozona tworzywem odpornym na zuzycie, znamienny tym, ze powloka (4) z two¬ rzywa odpornego na zuzycie np. z chromu, molib- 60 denu, tlenku aluminium lub weglika wolframu, umieszczona na zewnetrznej gladkiej powierzchni (2) posiada osiowo rozmieszczone i uformowane w niej wypuklosci (5).

2. Pierscien uszczelniajacy, wedlug zastrz. 1, 55 znamienny tym, ze powloka <4) jest umieszczona w obwodowym kanale (6) wykonanym na zewnetrznej powierzchni (2) pierscienia podstawowego (1).

3. Pierscien uszczelniajacy wedlug zastrz. 2, zna¬ mienny tym, ze rowki miedzy wypuklosciami (5) eo sa wypelnione miekkim tworzywem, jak miedz, cyna, policzterofluoroetylen lub srebro.KI. 47 f2, 9/00 64499 MKP F 16 j, 9/00

4. A 2 7' * /¦

5. J -4 -1 2 ^ '4 Fid.1 9- 7457 85 Fic|.2 Fig.3 PL PL