DE1165950B

DE1165950B - Piston ring

Info

Publication number: DE1165950B
Application number: DER26992A
Authority: DE
Inventors: Melvin W Marien
Original assignee: Ramsey Corp
Current assignee: Ramsey Corp
Priority date: 1958-12-22
Filing date: 1959-12-22
Publication date: 1964-03-19

Description

Kolbenring Die Erfindung bezieht sich auf einen in Umfangsrichtung federnden Kolbenring mit axial im Abstand liegenden, untereinander durch Stege verbundenen Schenkeln, die versetzt zueinander über den Umfang verteilt Spalte aufweisen.Piston ring The invention relates to a circumferential direction resilient piston ring with axially spaced apart, interconnected by webs Legs that are offset from one another and have gaps distributed over the circumference.

Bei einem Kolbenring dieser Bauart, der U-förmigen Querschnitt hat, sind alle Spalte mit gleicher Weite ausgeführt. Damit kein zu großer ölverlust auftritt, müssen die Spalte mit sehr hoher Toleranz hergestellt sein, die aber bei der Vielzahl von Spalten nicht so eng gehalten werden kann, daß in der Praxis nicht immer wieder der Fall auftritt, daß die Kolbenringe bei völliger Anlage der Spaltwandungen im Durchmesser zu groß sind und in dem Zylinder klemmen. Wenn man versucht, diesen Nachteil dadurch zu vermeiden, daß die Spalte mit einer solchen Breite hergestellt werden, daß sie auf jeden Fall auch im eingebauten Zustand noch offen sind, so hat dies wiederum den Nachteil, daß durch die Vielzahl der Spalte eine unzulässig große Menge an öl hindurchtritt, insbesondere dann, wenn auf einer Seite des Kolbenrings ein hoher Unterdruck herrscht.In a piston ring of this type, which has a U-shaped cross-section, all gaps are made with the same width. So that there is no excessive loss of oil, the gaps must be made with a very high tolerance, which, however, cannot be kept so narrow with the large number of gaps that in practice the case does not always occur that the piston rings are in full contact with the gap walls are too large in diameter and are stuck in the cylinder. If one tries to avoid this disadvantage by making the gaps with such a width that they are in any case still open when installed, this in turn has the disadvantage that the large number of gaps results in an inadmissibly large amount of oil passes through, especially when there is a high negative pressure on one side of the piston ring.

Aufgabe der Erfindung ist. es, die diesem bekannten Kolbenring anhaftenden Nachteile zu vermeiden, d. h. diesen so zu gestalten, daß ein Klemmen im Betrieb mit Sicherheit vermieden ist und trotzdem nur ein praktisch unbedeutender ölverlust vorhanden ist.The object of the invention is. it is to avoid the disadvantages inherent in this known piston ring, d. H. to design this in such a way that jamming during operation is avoided with certainty and yet there is only a practically insignificant loss of oil.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei dem Kolbenring der eingangs genannten Gattung mindestens ein Spalt jedes Schenkels eine größere Weite hat als die übrigen Spalte. Bei dieser Ausbildung des Kolbenrings besteht keine Gefahr, daß er im Zylinder festklemmt, da dann, wenn alle engen Spalte aneinanderliegen, die Spalte mit größererWeite das Klemmen im Zylinder verhindern, da sie ein Aus-'dehnen und Zusammenziehen des Kolbenrings in Umfangsrichtung trotz Anlage aller anderen Spalte zulassen. Der bzw. die Spalte mit größerer Weise in jedem Schenkel sind im eingebauten Zustand fast geschlossen, so daß der ölverlust durch diese hindurch völlig unbedeutend ist.According to the invention, this object is achieved in that the piston ring of the type mentioned at least one gap of each leg a larger one Is wider than the rest of the gaps. In this design of the piston ring there is no risk of it getting stuck in the cylinder, because when all narrow gaps are next to each other, the gaps of greater width prevent jamming in the cylinder as they expand and contraction of the piston ring in the circumferential direction in spite of the abutment of all others Allow column. The major wise column (s) in each leg are in installed state almost closed, so that the oil loss through this is completely insignificant.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is described below with reference to schematic drawings explained in more detail using an exemplary embodiment.

F i g. 1. zeigt eine Draufsicht auf den erfindungsgemäß ausgestalteten kolbenring; F i g. 2 und 3 zeigen zwei diametral gegenübc-rliegende Abschnitte des im wesentlichen entspannten Kolbenrings; F i g. 4 und 5 stellen die gleichen Abschnitte wie in den F i g. 2 und 3, jedoch in Betriebsstellung des Kolbenrings dar, und F i g. 6 zeig t einen Radialschnitt durch den eingebauten Kolbenring.F i g. 1. shows a plan view of the piston ring designed according to the invention; F i g. Figures 2 and 3 show two diametrically opposed portions of the substantially relaxed piston ring; F i g. 4 and 5 represent the same sections as in FIGS. 2 and 3, but in the operating position of the piston ring, and FIG. 6 shows a radial section through the installed piston ring.

Im eingebauten Zustand befindet sich der Kolbenring 10 in einer Nut 16 des Kolbens 15, die über eine Ablaufbohrung 17 mit dem Kolbeninnenraum in Verbindung steht (F i g. 6). In the installed state, the piston ring 10 is located in a groove 16 of the piston 15, which is connected to the interior of the piston via a drain hole 17 (FIG. 6).

Der Kolbenring 10 weist eine Trennfuge 10 a auf. Die die Trennfuge bildenden Enden des Ringes überlappen in entlastetem Zustand, so daß beim Aneinanderliegen der Endflächen der Durchmesser des Kolbenrings etwas größer ist als im entspannten Zustand des Ringes. Der Kolbenring 10 hat einen U-förmigen Querschnitt mit einer Basis 20 sowie zwei axial im Abstand befindlichen Schenkeln 18 und 19-, er kann aber auch einen anderen, z. B. einen E-förmigen Querschnitt aufweisen. Die axialen Stirnflächen 22 und 23 der Schenkel 18 und 19 sind eben und stehen mit den Seitenwänden 24 und 25 der Ringnut 16 im Kolben 15 in Berührung. Die Umfangsflächen 26 und 27 der Schenkel 18 und 19 liegen im Betrieb an der Innenwand 13 des Zylinders 1.4 abdichtend an.The piston ring 10 has a parting line 1 0 a. The ends of the ring forming the parting line overlap in the relieved state, so that when the end faces lie against one another, the diameter of the piston ring is somewhat larger than in the relaxed state of the ring. The piston ring 10 has a U-shaped cross section with a base 20 and two axially spaced legs 18 and 19-, but it can also have a different one, e.g. B. have an E-shaped cross section. The axial end faces 22 and 23 of the legs 18 and 19 are flat and are in contact with the side walls 24 and 25 of the annular groove 16 in the piston 15. The circumferential surfaces 26 and 27 of the legs 18 and 19 lie against the inner wall 13 of the cylinder 1.4 in a sealing manner during operation.

In dem Basisabschnitt 20 befinden sich am Umfang verteilt axial verlaufende Ausnehmungen 28, die bis in die Schenkel 18 und 19 reichen. In den Schenkeln 18 und 19 befinden sich schmale, jeweils von jeder zweiten Ausnehmung 28 ausgehende Spalte 29 bzw. 30, deren Mittelebenen etwa mit den Mittelebenen der Ausschnitte 28 zusammenfallen. Die Spalte 29 und 30 im oberen und unteren Schenkel 18 und 19 sind jeweils versetzt zueinander, so daß ein Ausschnitt 28 nur einen Spalt 29 im Schenkel 18 aufweist, während die benachbarten Ausschnitte 28 im Schenkel 19 je- weils einen Spalt 30 besitzen. Die Spalte 29 und 30 haben gleiche Abmessungen.In the base section 20 there are axially extending recesses 28 distributed around the circumference, which extend into the legs 18 and 19 . In the legs 18 and 19 there are narrow gaps 29 and 30, each starting from every second recess 28 , the central planes of which coincide approximately with the central planes of the cutouts 28. The gaps 29 and 30 in the upper and lower legs 18 and 19 are each offset from one another, so that a cutout 28 has only one gap 29 in the leg 18 , while the adjacent cutouts 28 in the leg 19 each have a gap 30 . Columns 29 and 30 have the same dimensions.

Es sind nun mindestens ein Spalt 31 im Schenkel 18 sowie ein Spalt 32 im Schenkel 19 breiter ausgebildet, als die Spalte 29 und 30. In dem Ausführungsbeispiel liegen je ein breiterer Spalt 31 und 32 der Stoßfuge 10 a diametral gegenüber. Selbstverständlich ist es auch möglich, in jedem Schenkel beispielsweise drei Spalte 31 bzw. 32 von größerer Breite um 1.20' am Umfang versetzt anzuordnen.There are now 32 is formed at least one gap 31 in the leg 18, and a gap in the leg 19 wider than the gaps 29 and 30. In the embodiment, each a wider gap are 31 and 32 of the butt joint 10 a diametrically opposite. Of course, it is also possible to arrange, for example, three gaps 31 or 32 of greater width offset by 1.20 'on the circumference in each leg.

Durch die Ausschnitte 28 und die benachbarten Spalte 29 und 30 werden Ringsegmente 33 abgegrenzt, deren Umfangslänge durch den Umfangsabstand der Schlitze 29 und 30 bestimmt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind alle Ringsegmente 33 von gleicher Umfangslänge. Lediglich das Ringsegment 34 am Umfangsabschnitt diametral gegenüber der Trennfuge 10a besitzt eine andere Umfangslänge, da diese durch den Abstand der breiteren Spalte 31 und 32 bestimmt ist. Wie in den F i g. 2 und 3 gezeigt, ist die Weite der Spalte 31 und 32 im entlasteten Zustand des Kolbenrings etwa doppelt so groß wie die der Spalte 29 und 30. In den F i g. 4 und 5 ist der Kolbenring so weit zusammengedrückt, daß die Spalte 29 und 30 im wesentlichen geschlossen sind, während die Wände der Spalte 31 und 32 einen geringen Abstand voneinander aufweisen, der im allgemeinen etwa gleich dem der Wände der Spalte 29 und 30 im entlasteten Zustand ist.The cutouts 28 and the adjacent gaps 29 and 30 delimit ring segments 33 , the circumferential length of which is determined by the circumferential spacing of the slots 29 and 30 . In the illustrated embodiment, all ring segments 33 are of the same circumferential length. Only the ring segment 34 on the circumferential section diametrically opposite the parting line 10a has a different circumferential length, since this is determined by the distance between the wider gaps 31 and 32 . As shown in Figs. 2 and 3 , the width of the gaps 31 and 32 in the unloaded state of the piston ring is approximately twice as large as that of the gaps 29 and 30. In FIGS. 4 and 5 , the piston ring is compressed so far that the gaps 29 and 30 are essentially closed, while the walls of the gaps 31 and 32 have a small distance from one another, which is generally about the same as that of the walls of the gaps 29 and 30 in the unloaded Condition is.

i Die im eingebauten Zustand verbleibenden Spalte 31 und 32 ermöglichen es, daß sich der Kolbenring 10 während der Hin- und Herbewegung des Kolbens 15 im Zylinder 14 zusammenziehen und ausdehnen kann. Ein Klemmen des Kolbenrings im Zylinder wird somit einwandfrei vermieden. Da nur je ein oder nur sehr wenige breitere Spalte 31 und 32 vorgesehen sind, kann nur ein minimaler Ölverlust durch den Kolbenring hindurch auftreten. i The gaps 31 and 32 remaining in the installed state make it possible for the piston ring 10 to contract and expand during the reciprocating movement of the piston 15 in the cylinder 14. Jamming of the piston ring in the cylinder is thus perfectly avoided. Since only each one or only very few wider gaps 31 and 32 are provided, only a minimal loss of oil can pass through the piston ring occur.

Claims

Claim: Piston ring resilient in the circumferential direction with axially spaced ring parts connected to one another by webs, which have gaps distributed over the circumference offset from one another, characterized in that at least one gap of each ring part has a larger width than the other gaps. Contemplated publications: USA. Patents No. 2486359, 2645536, 2673770, 2715556, 2764458..