DE1032977B - Elastic sealing insert arranged between the cylinder head and the liner collar in piston engines, in particular internal combustion engines - Google Patents

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft einen elastischen Dichtungseinsatz bei Kolbenmaschinen, insbesondere Brennkraftmaschinen, der zwischen Zylinderkopf und Büchsenbund angeordnet ist.The invention relates to an elastic sealing insert in piston engines, in particular internal combustion engines, which is arranged between the cylinder head and the liner collar.

Es sind bereits Abdichtungen zwischen Zylinderkopf und Motorblock bekannt, bei denen in einer Aussparung am Büchsenbund unter Vorspannung ein elastischer Dichtungseinsatz untergebracht ist, während zwischen Zylinderkopf und übriger Motorblockfläche eine harte Abdichtung, z. B. in Form einer Metallfolie od. dgl., angeordnet ist. Auch ist schon vorgeschlagen worden, bei derartigen Dichtungseinsätzen den Gasdruck im Zylinder unterstützend für die Abdichtung mit heranzuziehen.There are already known seals between the cylinder head and the engine block in which a recess an elastic sealing insert is housed on the liner collar under pretension, while a hard seal between the cylinder head and the rest of the engine block surface, e.g. B. in the form of a Metal foil or the like. Is arranged. It has also already been proposed to support the gas pressure in the cylinder in such sealing inserts to be used for sealing.

Bei diesen bekannten Abdichtungen zeigt jedoch der elastische Dichtungseinsatz noch Mängel, die auf ungenügendes Elastizitätsverhalten derselben zurückzuführen sind. An diesen Dichtungseinsatz müssen jedoch in Anbetracht der auf denselben einwirkenden hohen Vorspannungskräfte bestimmte Anforderungen gestellt werden, die bei den heutigen Dichtungsmaterialien nur unvollkommen erfüllt werden, da deren Rückfederung nur sehr gering ist. Das einmal zusammengedrückte Material nimmt bei seiner Entlastung nicht wieder die ursprüngliche Form an. Hierin liegt eine Schwierigkeit, die die Funktionstüchtigkeit der bisher verwendeten Dichtungseinsätze beeinträchtigt.In these known seals, however, the elastic seal insert still shows deficiencies insufficient elasticity behavior of the same are due. Must be attached to this seal insert however, in view of the high prestressing forces acting on it, certain requirements are placed, which are only imperfectly fulfilled with today's sealing materials, there whose springback is only very slight. Once compressed, the material decreases when it is released does not return to its original shape. Herein lies a difficulty, which is the functionality the previously used sealing inserts impaired.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Dichtungseinsatzkonstruktion anzugeben, bei der die vorstehenden Nachteile vermieden sind. Ein erstes Erfindungsmerkmal besteht demgemäß darin, daß dieser Dichtungseinsatz ein unter Vorspannung in die Aussparung am Büchsenbund eingesetzter —· vorzugsweise metallischer — spreizfedernder Ringkranzkörper ist, während ein zweites Merkmal der Erfindung vorsieht, daß die spreiz- oder aufweitbare Federungsseite des genannten Ringkranzkörpers mit dem Expansionsraum des Zylinders durch einen zwischen Zylinderkopf und Ringrand des Büchsenbundes vorgesehenen Spalt in gasdurchgängiger Verbindung steht, dessen axiales Ausmaß nur einen Teil der axialen Erstreckung des Dichtungseinsatzes beträgt, jedoch größer als das bei kompakten Dichtungseinsätzen übliche Toleranzmaß ist. Die Erfindung besteht nicht in den genannten Einzelmerkmalen als solchen, wohl aber in deren Vereinigung. The object of the invention is therefore to provide a seal insert construction which avoids the above disadvantages. A first feature of the invention is accordingly that this sealing insert one inserted under pretension into the recess on the liner collar - · preferably metallic - expanding spring ring collar body is, while a second feature of the invention provides, that the spreadable or expandable suspension side of said ring rim body with the expansion space of the cylinder through a gap provided between the cylinder head and the ring edge of the liner collar continuous gas connection, the axial extent of which is only part of the axial extent of the Sealing insert is, however, greater than the tolerance dimension customary for compact sealing inserts is. The invention does not consist in the individual features mentioned as such, but in their combination.

Ein derartiger metallischer Ringkranzkörper kann beispielsweise ein U-Profil-förmiger Metallring sein, der in der Aussparung am Büchsenbund mit seiner offenen U-Seite nach dem Zylinderinneren hin liegend angeordnet ist. Der Gasdruck dringt dabei vom Zylinder her in den U-Profil-Raum ein und unterstützt die abdichtende Spreizwirkung des Ring-Such a metallic ring rim body can be, for example, a U-profile-shaped metal ring, which lies in the recess on the liner collar with its open U-side facing the inside of the cylinder is arranged. The gas pressure penetrates from the cylinder into the U-profile space and supports it the sealing spreading effect of the ring

Zwischen Zylinderkopf und Büchsenbund angeordneter elastischer DichtungseinsatzElastic sealing insert arranged between the cylinder head and the liner collar

bei Kolbenmaschinen,
insbesondere Brennkraftmaschinenin piston engines,
in particular internal combustion engines

Anmelder:Applicant:

Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg A. G., Zweigniederlassung, Nürnberg,Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg A. G., Branch office, Nuremberg,

Katzwanger Str. 101Katzwanger Str. 101

Dr.-Ing. Siegfried Meurer, Nürnberg,
ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Siegfried Meurer, Nuremberg,
has been named as the inventor

kranzes. In manchen Fällen mag es zweckmäßig sein, wenn der U-Profil-Raum zur Erhöhung des Anpreßdruckes eine Ausfüllung erhält. Hierzu wird beispiels¹ weise ein Paket Metallringe oder ein Metallplattenpaket verwendet, das sich dem U-Profil anpaßt; es kann dazu auch Asbestmaterial verwendet werden, wie solches für Zylinderkopfdichtungen handelsüblich ist. Gegebenenfalls kann aber auch nur Masse für die Ausfüllung des U-Profils in Frage kommen. In jedem dieser Fälle beruht die Funktionswirkung in einer Steigerung des Anpreßdruckes des Dichtungseinsatzes, die wie folgt zustande kommt: Wenn die Dichtflächen, zwischen denen der beispielsweise mit Metallringen angefüllte U-Profil-förmige Ringkranzkörper liegt, sich infolge des wachsenden Gasdruckes etwas voneinander entfernen, entspannt sich sofort das Metallringpaket, und der Gasdruck kann eindringen und die beabsichtigte Spreizwirkung hervorrufen. Ähnlich ist es bei einer Massefüllung; hier wirkt der Gasdruck zunächst radial, und die plastische Dichtungsmasse gibt den Druck in axialer Richtung weiter.wreath. In some cases it may be useful if the U-profile space is filled to increase the contact pressure. For this purpose, for example ^1, a package of metal rings or a metal plate package is used, which adapts to the U-profile; asbestos material can also be used for this purpose, as is commercially available for cylinder head gaskets. If necessary, however, only mass can be used to fill the U-profile. In each of these cases, the functional effect is based on an increase in the contact pressure of the sealing insert, which comes about as follows: When the sealing surfaces, between which the U-profile-shaped annular ring body, for example filled with metal rings, is located, move away from each other slightly due to the increasing gas pressure the metal ring pack immediately, and the gas pressure can penetrate and cause the intended expansion effect. It is similar with a bulk filling; here the gas pressure initially acts radially, and the plastic sealing compound transfers the pressure in the axial direction.

Die U-Profil-Form ist jedoch nicht die einzige Gestaltungsmöglichkeit für den elastischen Dichtungseinsatz. Derselbe kann beispielsweise auch als Ringkranzkörper in Form eines spiralförmig und konzentrisch zur Zylinderachse aufgewickelten Metallbandes ausgebildet sein, wobei die Bandfläche dieses Spiralbandes bereits im freien Zustand eine leichte Krümmung nach einwärts und damit eine bestimmte Spreiz- oder Rückfederungskraft aufweist. Beim Ein-However, the U-profile shape is not the only design option for the elastic seal insert. The same can, for example, also be used as an annular ring body in the form of a metal band wound in a spiral and concentric to the cylinder axis be formed, the band surface of this spiral band already in the free state a slight Curvature inwards and thus has a certain spreading or resilience force. When entering

809 558/230809 558/230

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setzen des Spiralbandes in die Aussparung am Es ist zwar bekannt, einen unter Keilverspannungput the spiral belt in the recess on It is known to have a wedge tension

Büchsenbund wird durch künstliche Vorspannung stehenden Dichtungseinsatz längsseits der Laufbüchse beim Aufbringen des Zylinderkopfes die Krümmung so zwischen deren Büchsenbund und einem Zylinderdes Spiralbandes im Sinne einer Verkleinerung des kopfansatz anzuordnen, daß der bis zum Zylinderkopf Krümmungsradius noch gesteigert, wodurch die ab- 5 vorspringende und an dem Ansatz satt anliegende dichtende Spreizverspannung des Spiralbandes noch innere Büchsenbundrand den Dichtungseinsatz vor verstärkt wird. Der erhabene Teil der Krümmung einem Zutritt der Feuergase abschirmt, jedoch wird oder Krümmungsbuckel ist dabei dem Zylinderinneren hier auf eine unterstützende Abdichtwirkung durch konvex zugekehrt, so daß der Gasdruck auf die ge- den Gasdruck verzichtet, diese vielmehr nur durch krümmte Bandfläche wie auf einen gespannten Bogen- io Axialdruck beim Verspannen des Zylinderkopfes mit träger spannungserhöhend und damit auf das Spiral- dem Zylinder mittels der üblichen Verankerungsband in abdichtungssteigerndem Sinne spreizverstär- schrauben und Muttern herbeigeführt. Ein Spalt für kend einwirkt. einen wirksamen Gasdurchtritt zur Dichtung ist nichtThe liner collar is created by means of artificial prestressing the sealing insert alongside the liner when applying the cylinder head, the curvature between its liner collar and a cylinder head Spiral tape to be arranged in the sense of a reduction in the size of the head, that the up to the cylinder head The radius of curvature is still increased, whereby the protruding 5 protruding and snug against the approach Sealing spreading tension of the spiral band and the inner liner collar edge in front of the sealing insert is reinforced. The raised part of the curvature shields entry of the fire gases, however or curvature hump is the cylinder interior here on a supporting sealing effect Convexly facing, so that the gas pressure dispenses with the gas pressure, rather only through it curved band surface as if on a tensioned arch - io axial pressure when tensioning the cylinder head Supports tension-increasing and thus on the spiral- the cylinder by means of the usual anchoring tape in a sealing-increasing sense spread-reinforcing screws and nuts brought about. A gap for kend acts. an effective gas passage to the seal is not

Eine Abart der Erfindung besteht darin, daß in der vorgesehen.A modification of the invention is that provided in the.

Aussparung am Büchsenbund statt nur eines elasti- 15 Andererseits wird beim Einsetzen von kompakten sehen Dichtungseinsatzes mehrere solcher Dichtungs- Dichtungseinsätzen zwischen Büchsenbund und Zyansätze untergebracht sind, die jeder für sich als linderkopf in bekannter Weise der innere Büchsenmetallische Ringkranzkörper der vorbezeichneten Art bundrand ebenfalls so weit gegen den Zylinderkopf ausgebildet sein können. Hierdurch läßt sich die ab- hochgezogen, daß er einen wirksamen Kantenschutz dichtende Wirkung am Büchsenbund noch in diffe- ₂₀ für die Dichtung bildet und die Feuergase von dieser renzierterer Weise herbeiführen. fernhält. Insoweit zwischen der oberen Stirnfläche desRecess on the liner collar instead of just one elastic 15 On the other hand, when inserting compact seal inserts, several such sealing inserts are housed between the liner collar and cyano attachments, each of which as a linder head in a known manner also opposes the inner liner-metallic ring rim body of the aforementioned type collar edge the cylinder head can be formed. This means, as pulled off so that it forms an effective edge protection sealing effect on the sleeve collar yet differentiated in ₂₀ for the seal and cause the flue gases from this renzierterer manner. keep away. In that regard, between the upper face of the

Eine andere Abart der Erfindung ist die, daß an- Büchsenbundrandes und dem Zylinderkopf ein Spalt statt nur einer Aussparung am Büchsenbund mehrere gelassen ist, besitzt er nur das dabei übliche Toleranzsolcher konzentrisch zueinander liegenden und durch maß in der Größenordnung von 0,05 bis 0,2 mm. einen Ringwandungssteg voneinander getrennten Aus- 25 Schließlich ist auch bei Kolben von Brennkraftsparungen vorgesehen sind, wobei in jeder dieser Aus- maschinen schon vorgeschlagen worden, einen Kolbensparungen ein metallischer Ringkranzkörper der vor- dichtungsring von etwa U-förmigem Querschnitt so beschriebenen Art eingesetzt ist. Auf diese Weise anzuordnen, daß er sowohl eigene Federspannung bewird außer einer differenzierteren Gestaltung der _si_tzt als auch abdichtend durch den Gasdruck im Elastizitätsverhältnisse auch noch ein zuverlässiger ₃₀ Zylinder unterstützt wird. Der bekannte Kolbenring Einsatz der elastischen Dichtungskörper gewährleistet. i_st jedoch mit dem Verbrennungsraum durch eine Die Erfindung läßt sich ferner auch, ohne von dem weitere öffnung verbunden, so daß er der vollen Gas^J Grundgedanken derselben abzuweichen, dahingehend beaufschlagung und damit einem hohen thermischen abwandeln, daß der oder die abdichtenden metallischen und Korrosionsverschleiß ausgesetzt ist. Seine Fede-Ringkranzkörper in sowohl am Büchsenbund als auch 35 rungsachse verläuft außerdem gleichsinnig zur am Zylinderkopf vorgesehene Aussparungen einge- Kolbenringachse, da er für gleitende Abdichtung aussetzt sind, die sich spiegelbildlich jeweils zu einer ge- gebildet ist, die zwecks Geringhaltung des Gleitmeinsamen Aufnahmekammer für die ringkranz- Verschleißes nur mit schwachem Anpreß druck erfolgt, förmigen Dichtungseinsätze ergänzen. Hierbei greift Ein in dieser Weise ausgebildeter Dichtungsring wäre der Gasdruck in der Symmetrieebene der Ringkranz- 40 für den Einsatz zwischen Laufbüchse und Zylinderkörper an und der Abdichtungsweg wird außerdem kopf weder zweckmäßig ausgebildet noch funktionell durch Umlenkung labyrinthartig vergrößert. geeignet.Another variant of the invention is that on the liner collar edge and the cylinder head a gap is left instead of just one recess on the liner collar, it only has the usual tolerance of such concentric to each other and measured in the order of magnitude of 0.05 to 0, 2 mm. Finally, internal combustion power savings are also provided for pistons, whereby in each of these machines it has already been proposed that a metallic ring rim body of the type described above, of approximately U-shaped cross section, be inserted into a piston recess. To arrange in this way that he both its own spring tension but a more sophisticated design of the _s i t _tz is and also supports sealed by the gas pressure in the elasticity ratios or a reliable _30-cylinder bewird. The well-known piston ring ensures use of the elastic sealing body. However i _st of the combustion chamber by a The invention is further also without being connected by the other opening, so as full gas ^J principles thereof, can the effect impingement, and thus a high thermal modify, that the or each sealing metal and corrosive wear is exposed. Its spring ring rim body in both the liner collar and the axis of the ring also runs in the same direction as the recesses provided on the cylinder head, since it is exposed to sliding seals, which are each formed as a mirror image of one that is used in order to keep the sliding common receiving chamber for the ring rim wear only takes place with weak contact pressure, add shaped sealing inserts. A sealing ring designed in this way would attack the gas pressure in the plane of symmetry of the ring rim 40 for use between the liner and cylinder body and the sealing path is also neither appropriately designed nor functionally enlarged by deflection like a labyrinth. suitable.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung be- In den Zeichnungen ist die Erfindung an mehrerenAnother embodiment of the invention is in the drawings, the invention is in several

steht darin, daß die Dichtungseinsätze in Aus- Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Hierbei zeigt sparungen am Büchsenbund eingesetzt sind, von denen 45 Fig. 1 einen bruchweise dargestellten Senkrechtmindestens eine gegen das Zylinderinnere derart durch querschnitt durch Zylinderkopf, Zylinderblock und einen Ringrand abgegrenzt ist, daß dieser Ringrand Laufbuchse einer Brennkraftmaschine, wobei in der verlängert in eine entsprechende Aussparung am Aussparung am Büchsenbund ein U-Profil-förmiger Zylinderkopf hineinragt. Hierdurch wird eine mehr- Ringkranzkörper gemäß der Erfindung eingesetzt ist, malige Umkehr und damit eine erhebliche Verlange- 50 Fig. 2 einen Schnitt ähnlich Fig. 1, jedoch mit dem rung des Abdichtungsweges herbeigeführt. Der Ab- Unterschied, daß der in der Aussparung am Büchsendichtungsweg läßt sich dabei durch Mittel, die erst im bund eingesetzte metallische Ringkranzkörper ein folgenden beschrieben werden, noch weiter labyrinth- konzentrisch zur Zylinderachse aufgewickeltes Spiralartig vergrößern. band ist, dessen Bandfläche bereits im freien Zustandis in the fact that the seal inserts illustrated in Aus exemplary embodiments. Here shows Savings are used on the liner collar, of which 45 Fig. 1 at least one fragmentarily shown vertical one against the inside of the cylinder by cross-section through the cylinder head, cylinder block and a ring edge is delimited that this ring edge liner of an internal combustion engine, wherein in the extends a U-shaped profile into a corresponding recess in the recess on the liner collar Cylinder head protrudes. As a result, a multi-ring ring body according to the invention is used, one-time reversal and thus a considerable demand- 50 Fig. 2 a section similar to FIG. 1, but with the tion of the sealing path brought about. The difference that the one in the recess on the bushing seal path can be used by means of the metallic ring rim body only used in the federal government The following are described, even further in a labyrinth-like spiral wound concentrically to the cylinder axis enlarge. band is whose band surface is already in the free state

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Aus- 55 eine Krümmung aufweist,As a result of the configuration proposed according to the invention, 55 has a curvature,

bildung des Dichtungseinsatzes zwischen Zylinder- Fig. 3 einen in vergrößertem Maßstab dargestelltenformation of the sealing insert between the cylinder Fig. 3 is shown on an enlarged scale

kopf und Büchsenbund von Kolbenmaschinen, ins- Querschnitt durch die gekrümmte Bandfläche des besondere Brennkraftmaschinen, wird somit der Vor- Spiralbandes,head and liner collar of piston engines, ins- Cross-section through the curved band surface of the special internal combustion engines, is thus the pre-spiral belt,

teil erreicht, daß nicht nur der Gasdruck im Zylinder Fig. 4 einen Querschnitt ähnlich wie in Fig. 1 und 2,part achieved that not only the gas pressure in the cylinder Fig. 4 has a cross section similar to that in Fig. 1 and 2,

als spreizverstärkende Abdichtkraft ausgenutzt wird, 60 jedoch mit zwei in einer Aussparung des Büchsensondern daß auch konstruktiv alle die Schwierig- bundes eingesetzten U-Profil-förmigen Ringkranzkeiten, wie sie sich aus der ungenügenden Rück- körpern gemäß der Erfindung,is used as a spread-reinforcing sealing force, but with two in a recess of the bushing that all the U-profile-shaped annular rings used in the construction are also how they result from the insufficient rear bodies according to the invention,

elastizität des für derartige Dichtungseinsätze ver- Fig. 5 einen Schnitt ähnlich Fig. 4, jedoch mit zwei5 shows a section similar to FIG. 4, but with two

wendeten Dichtungsmaterials bislang ergeben haben, spiralförmigen Ringkranzkörpern gemäß der Erbeseitigt worden sind. Trotz der Heranziehung des 65 findung, die in zwei getrennten Aussparungen am Gasdruckes zur Unterstützung der Abdichtwirkung Büchsenbund eingesetzt sind,used sealing material have so far shown, eliminated spiral ring rim bodies according to the Eredit have been. Despite the use of the 65 finding, in two separate recesses on Gas pressure to support the sealing effect of the liner collar are used,

des Dichtungseinsatzes ist dabei Sorge getragen, daß Fig. 6 einen Querschnitt ähnlich Fig. 1, jedoch mitof the sealing insert, care is taken that FIG. 6 has a cross section similar to FIG. 1, but with

einerseits der Dichtungseinsatz vor einer schädlichen dem Unterschied, daß der spiralbandförmige Ring-Einwirkung der Feuergase geschützt ist und daß kranzkörper in zwei Aussparungen am Zylinderkopf ■ andererseits Gasverluste vermieden werden. 70 und Büchsenbund eingesetzt ist, die sich bei aufge- _: on the one hand the sealing insert from a harmful one the difference that the spiral band-shaped ring action of the fire gases is protected and that the ring body in two recesses on the cylinder head ■ on the other hand, gas losses are avoided. 70 and rifle collar is used, which is located at _:

Claims (11)

5 65 6 spanntem Zylinderkopf spiegelbildlich zu einer ge- Ringkranzkörpers 6 nunmehr zwei derartige Ringmeinsamen Aufnahmekammer für den abdichtenden kranzkörper 6 konzentrisch untergebracht sind. Die Ringkranzkörper ergänzen, Wirkungsweise ist bei dieser Anordnung grundsätz-Clamped cylinder head mirror image of a ring ring body 6 now two such ring common seeds Receiving chamber for the sealing ring body 6 are housed concentrically. the Supplement the annular ring body, with this arrangement the principle of operation is Fig. 7 einen Querschnitt ähnlich Fig. 1, der einen Hch die gleiche wie bei der Anordnung von Fig. 1, nur U-förmigen Ringkranzkörper in eine Aussparung des 5 daß durch die Doppelanordnung die Elastizitäts-Büchsenbundes eingesetzt zeigt, wobei der die Aus- Verhältnisse differenzierter einstellbar sind. Der Gassparung von dem Zylinderinneren trennende Ringrand druck dringt auch hier wieder über den frei gelassenen verlängert in eine entsprechende Aussparung des Durchgangsspalt 9 in die Ringkranzkörper 6 spreiz-Zylinderkopfes hineinragt. verstärkend ein und erhöht auf diese Weise den ab-Fig. 7 is a cross-section similar to Fig. 1, but having a height the same as in the arrangement of Fig. 1 U-shaped annular ring body in a recess of the 5 that the elasticity liner collar through the double arrangement used shows, whereby the out ratios can be set in a more differentiated manner. The gas saving from the inside of the cylinder separating ring edge pressure penetrates here again over the left free extended into a corresponding recess of the passage gap 9 in the annular ring body 6 expanding cylinder head protrudes. reinforcing and in this way increases the In den Figuren sind die gleichbleibenden Teile je- i° dichtenden Anpreßdruck der Dichtungseinsätze,In the figures, the parts that remain the same are each i ° sealing contact pressure of the sealing inserts, weils mit den gleichen Bezugszeichen benannt. In Fig. 5 ist eine Anordnung gezeigt, bei der derbecause named with the same reference numerals. In Fig. 5, an arrangement is shown in which the Wie aus Fig. 1 zu ersehen, sitzt der Laufbüchsen- Büchsenbund 1 zwei konzentrisch zueinander liegende bund 1 bei 2 auf dem Zylinderblock 3, an dem der Aussparungen 5 a und 5 b aufweist, die durch eine da-Zylinderkopf 4 fest aufgespannt ist. In die ring- zwischenliegende Ringstegwandung 14 voneinander förmige Aussparung oder Vertiefung 5 des Büchsen- 15 getrennt sind. Die Ringstegwandung 14 läßt ähnlich bun des 1 ist der als Ganzes mit 6 bezeichnete U-förmige wie der Ringrand 8 einen Durchgangsspalt 11 offen, Abdichtungs-Ringkranzkörper eingesetzt, der aus durch den der vom Zylinder kommende Gasdruck hineinem U-förmigen Metallring 6 α besteht, der seiner- durchtreten kann. In den Aussparungen 5 α und 5 b seits im vorliegenden Falle mit den Metallscheiben 6b ist jeweils ein spiralbandförmiger Ringkranzkörper 7 gefüllt ist. Die offene U-Seite des Ringkranzkörpers 6 20 eingesetzt, dessen Wirkungsweise derjenigen der Anist dem Zylinderinneren zugekehrt. Die den Ring- Ordnung von Fig. 2 grundsätzlich entspricht. Statt der kranzkörper 6 aufnehmende Aussparung 5 ist durch Ringkranzkörper 7 können in die Aussparungen 5 α, 5 δ einen am Laufbüchsenbund 1 verbleibenden Ring- auch U-förmige Ringkranzkörper 6 oder jeweils einer rand 8 von dem Zylinderinneren getrennt, um die un- der Ringkranzkörper 6, 7 eingelegt werden,
mittelbare Einwirkung der Feuergase abzudämmen. 25 In Fig. 6 liegt der Aussparung 5d am Büchsen-Zwischen dem Zylinderkopf 4 und dem Ringrand 8 ist bund 1 die Aussparung 5 e am Zylinderkopf 4 spiegelein Durchgangsspalt 9 frei gelassen, durch den der bildlich gegenüber, wobei diese beiden Aussparungen Gasdruck zu dem Dichtungsring 6 Zutritt hat. Der bei der Fertigmontage eine gemeinsame Aufnahme-Gasdruck unterstützt auf diese Weise die elastische kammer für den elastischen Dichtungsansatz bilden, Spreizwirkung des Ringkranzkörpers 6, wodurch 30 der im vorliegenden Falle beispielsweise wieder ein dauernd ein zuverlässiger Abdichtungsdruck zwischen spiralbandförmiger Ringkranzkörper 7 ist. Statt des Büchsenbund und Zylinderkopf erreicht wird. Spiralbandeinsatzes 7 kann natürlich auch hier wiederAs can be seen from Fig. 1, the liner collar 1 sits two concentric collar 1 at 2 on the cylinder block 3, on which the recesses 5 a and 5 b , which is clamped by a cylinder head 4 da. In the annular web wall 14 located between each other, the recess or recess 5 of the bushing 15 which is shaped from one another is separated. The ring web wall 14 can be similar to bun des 1 is the U-shaped as a whole with 6 designated as the ring edge 8 a passage gap 11 open, sealing ring rim body inserted, which consists of a U-shaped metal ring 6 α through the gas pressure coming from the cylinder, who can step through him. In the recesses 5 α and 5 b hand, in the present case with the metal discs 6b are each a spiral band-shaped annular ring body is filled. 7 The open U-side of the annular ring body 6 20 is inserted, the mode of action of which is that of the anist facing the inside of the cylinder. Which basically corresponds to the ring order of FIG. Instead of the ring body 6 receiving recess 5 is through ring ring body 7, in the recesses 5 α, 5 δ a ring- also U-shaped ring ring body 6 remaining on the liner collar 1 or one edge 8 each can be separated from the inside of the cylinder, around the un- the ring ring body 6 , 7 are inserted,
to reduce indirect effects of the fire gases. 25 In Fig. 6 the recess 5d is located on the bushings-between the cylinder head 4 and the annular edge 8 is bund 1, the recess 5 e of the cylinder head 4 spiegelein passage gap 9 released by the inverted with respect to, said two recesses gas pressure to the sealing ring 6 has access. The common gas pressure during the final assembly supports in this way the elastic chamber for the elastic sealing attachment to form the expansion effect of the annular ring body 6, whereby in the present case, for example, a permanently reliable sealing pressure between the spiral band-shaped annular ring body 7 is again. Instead of the liner collar and cylinder head is achieved. Spiral band insert 7 can of course also be used here again In Fig. 2 entsprechen die Teile 1 bis 5 der Kon- ein U-förmiger Ringkranzkörper 6 verwendet werden, struktionsanordnung von Fig. 1. In der Aussparung 5 Andererseits lassen sich auch mehrere derartige durch des Laufbüchsenbundes 1 ist hier jedoch der spiral- 35 Aussparungen 5d, 5e gebildete Aufnahmekammern bandförmige Ringkranzkörper 7 angeordnet, der im konzentrisch zueinander liegend anordnen, in denen wesentlichen aus einem konzentrisch zur Zylinder- jeweils Ringkranzkörper der bezeichneten Art einachse spiralförmig aufgewickelten Blechband 7 a be- gesetzt sind. Wichtig ist wiederum, daß der Durchsteht, dessen Bandfläche 7 b bereits im freien Zustand gangsspalt 9 offengelasen ist, damit der Gasdruck hineine leichte Krümmung nach einwärts aufweist. Der 4° durchtreten kann und auf die Ringkranzkörper spreiz-Ringkranzkörper 7 sitzt derart in der Aussparung 5, verstärkend einwirkt.In Fig. 2, the parts 1 to 5 of the con-a U-shaped ring rim body 6 are used, structural arrangement of Fig. 1. In the recess 5 On the other hand, several such can be through the liner collar 1 is here, however, the spiral recess 5d, 5e formed receiving chambers band-shaped annular ring body 7 are arranged, which are arranged concentrically to one another, in which essentially from a concentrically to the cylinder ring ring body of the designated type spirally wound sheet metal strip 7a are occupied. It is again important that the protruding part, the band surface 7b of which is already left open in the free state passage gap 9, so that the gas pressure has a slight inward curvature. The 4 ° can pass and on the ring ring body expanding ring ring body 7 sits in such a way in the recess 5, has a reinforcing effect. daß die Spiralbandkrümmung jeweils dem abzu- Die Fig. 7 zeigt eine Anordnung, bei der die Ausdichtenden Gasdruck konvex zugekehrt ist. Beim Auf- sparung 5 des Laufbüchsenbundes 1 von dem Zylinderspannen des Zylinderkopfes wird die Krümmung des inneren durch einen Ringrand 8 α getrennt ist, der ver-Spiralbandes und damit dessen Rückfederungskraft 45 längert in eine Aussparung 12 des Zylinderkopfes 4 durch zusätzliche Vorspannung von Seiten des Zylinder- hineinragt. Der Ringrand 8a bleibt dabei an seiner kopfes noch verstärkt. Der Gasdruck wirkt bei dieser äußersten Stelle gegenüber dem Zylinderkopf 4 ohne Anordnung wiederum spreizverstärkend auf den Ring- metallische Berührung, ist jedoch zusätzlich mit Einkranzkörper 7 ein, wodurch dessen Anpreß druck er- drehungen 13 versehen, die einen labyrinthartigen höht wird. Die Einfluß richtung des Gasdruckes auf 5° Verlängerungsweg für den durchtretenden Gasdruck die gekrümmte Spiralbandfläche ist in Fig. 3 durch bilden. Der Gasdruck wird außerdem bei dieser Anden Pfeil angedeutet. Wie aus Fig. 3 zu ersehen, ist Ordnung mehrmals umgelenkt, bevor er an die eigentdas Spiralband Ία derart gewickelt, daß dessen im liehen Dichtstellen gelangen kann, wodurch die abQuerschnitt gesehene Bandflächen 7 b paketartig eng dichtende Wirkung erhöht wird.7 shows an arrangement in which the sealing gas pressure faces convexly. When the liner collar 1 is saved from the cylinder head clamping, the curvature of the inner one is separated by an annular rim 8 α , the spiral band and thus its spring-back force 45 elongate into a recess 12 of the cylinder head 4 by additional preloading on the side of the cylinder - protrudes. The ring edge 8a remains reinforced at its head. At this outermost point with respect to the cylinder head 4, without any arrangement, the gas pressure again reinforces the expansion of the ring-metallic contact, but is additionally acted upon by a ring body 7, whereby its contact pressure rotations 13 are provided, which increase a labyrinth-like shape. The direction of influence of the gas pressure on 5 ° extension path for the gas pressure passing through the curved spiral belt surface is in Fig. 3 by form. The gas pressure is also indicated by this Andes arrow. As seen from Fig. 3, order is repeatedly deflected before being wound on the eigentdas spiral belt Ία such that its can pass in borrowed sealing points, whereby the abQuerschnitt seen band surfaces 7b package-like tight sealing effect is increased. aneinandergepreßt liegen. Das Spiralbandpaket ist 55 Um die Aussparungen 5, 5 a, 5 b usw. gut sichtbarlie pressed together. The spiral band package is 55 around the recesses 5, 5 a, 5 b etc. clearly visible vorteilhafterweise an den Krümmungsenden jeweils zu machen, sind in der Zeichnung die Dichtungs-to be made advantageously at the ends of the curvature, in the drawing the sealing durch einen Deckring 10 zusammengefaßt, der bei- einsätze 6 und 7 jeweils nur hälftig, d. h. in dersummarized by a cover ring 10, the two inserts 6 and 7 each only half, d. H. in the spielsweise aus Kupferblech sein kann, wodurch eine Zeichnungsebene auf der linken Zylinderkopfseite,can be made of sheet copper, for example, creating a drawing plane on the left side of the cylinder head, gute Anlage des Spiralbandpaketes an die abzu- dargestellt. Aus demselben Grunde ist in Fig. 7 auchgood fit of the spiral band package to the shown. For the same reason, FIG. 7 also shows dichtenden Flächen erreicht wird. Auch wenn im 60 die Laufbüchse 1 in der Zeichnungsebene nur ein-sealing surfaces is achieved. Even if in the 60 the liner 1 in the plane of the drawing is only one Laufe der Zeit eine gewisse Verkokung der Nuten seitig dargestellt.Over time, a certain coking of the grooves is shown on the side. zwischen den Spiralbandwindungen eintritt, bleibt die Zu den nachfolgenden Patentansprüchen wird befedernde Wirkung dennoch erhalten, da die Eigen- merkt, daß für die Gegenstände der Unteransprüche kräfte einer solchen gewickelten Blechbanddichtung nur in Verbindung mit dem Hauptgedanken der Eraußerordentlich groß und daher durchaus in der Lage 65 findung (Anspruch 1) Schutz begehrt ist.occurs between the spiral band windings, the remaining patent claims will be springy Effect is still retained because the Eigen- notices that for the subjects of the subclaims forces of such a wound sheet metal band seal only in connection with the main idea of the extraordinary large and therefore quite capable of finding (claim 1) protection is sought. sind, die eingedrungene Ölkohle zu zerdrücken. ^are to crush the penetrated oil carbon. ^ •ρ,, τ-,. _Λ . , .j , . , , τ,. _Λ , Patentansprüche:
Die rig. 4 unterscheidet sich von der Fig. 1 nur dadurch, daß in der Aussparung 5 des Lauf büchsen- 1. Zwischen Zylinderkopf und Büchsenbund von bundes 1, der im vorliegenden Falle etwas breiter be- Kolbenmaschinen, insbesondere Brennkraftmaschimessen ist, statt nur eines U-förmigen Abdichtungs- 70 nen, angeordneter elastischer Dichtungseinsatz, der• ρ ,, τ- ,. _Λ . , .j,. ,, τ ,. _Λ , claims:
The rig. 4 differs from FIG. 1 only in that in the recess 5 of the barrel 1. Between the cylinder head and the liner collar of collar 1, which in the present case is somewhat wider piston engines, especially internal combustion engines, instead of just a U-shaped Sealing 70 NEN, arranged elastic sealing insert, the in einer Aussparung am Büchsenbund sitzt und dessen Rückfederungseigenschaft der Gasdruck im Zylinder unterstützt, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Dichtungseinsatz ein unter Vorspannung in die Aussparung (5) am Büchsenbund eingesetzter — vorzugsweise metallischer —■ spreizfedernder Ringkranzkörper (6,7) ist, dessen spreiz- oder aufweitbare Federungsseite mit dem Expansionsraum des Zylinders durch einen zwischen Zylinderkopf (4) und Ringrand (8) des Büchsenbundes (1) vorgesehenen Spalt (9) in gasdurchgängiger Verbindung steht, dessen axiales Ausmaß nur einen Teil der axialen Erstreckung des Dichtungseinsatzes beträgt.sits in a recess on the liner collar and its spring-back property is the gas pressure supported in the cylinder, characterized in that this sealing insert is a preloaded in the recess (5) on the liner collar inserted - preferably metallic - ■ expanding spring Annular ring body (6,7) is whose spreadable or expandable suspension side with the expansion space of the cylinder through one between the cylinder head (4) and the ring edge (8) of the liner collar (1) provided gap (9) is in gas-permeable connection, its axial extent is only part of the axial extent of the sealing insert. 2. Dichtungseinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der spreizfedernde Ringkranzkörper (6) ein U-förmiger Metallring (6 a) ist, dessen offene U-Seite dem abzudichtenden Zylinderraum zugekehrt ist.2. Sealing insert according to claim 1, characterized in that the expanding spring ring rim body (6) is a U-shaped metal ring (6 a), the open U-side of which is the cylinder space to be sealed is facing. 3. Dichtungseinsatz nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der U-förmige Metallring (6 a) eine Ausfüllung, die beispielsweise ein geschichtetes Metallplattenpaket (6b) oder auch Masse sein kann, enthält.3. Sealing insert according to claim 1 and 2, characterized in that the U-shaped metal ring (6 a) contains a filling which, for example, can be a layered metal plate package (6 b) or also mass. 4. Dichtungseinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der spreizfedernde Ringkranzkörper (7) im wesentlichen ein konzentrisch zur Zylinderachse gewickeltes metallisches Spiralband (7a) ist, dessen Bandfläche (7 b) bereits im freien Zustand eine leichte Krümmung nach einwärts aufweist, die im Einbauzustand durch Vorspannung von seiten des Zylinderkopfes noch verstärkt wird.4. Sealing insert according to claim 1, characterized in that the expanding spring ring collar body (7) is essentially a concentric to the cylinder axis wound metallic spiral band (7a), the band surface (7 b) already in the free state has a slight inward curvature, which in Installed condition is reinforced by preloading on the part of the cylinder head. 5. Dichtungseinsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiralband (7 a) derart zwischen Zylinderkopf und Büchsenbund liegt, daß der Gasdruck auf die konvexe Seite der Bandkrümmung spreizverstärkend einwirkt.5. Sealing insert according to claim 4, characterized in that the spiral band (7 a) in such a way between the cylinder head and the liner collar is that the gas pressure on the convex side of the band curvature has a spreading reinforcing effect. 6. Dichtungseinsatz nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmungsenden des Spiralbandes jeweils durch einen an den Dichtungsflächen anliegenden Deckring (10) zusammengefaßt sind.6. Sealing insert according to claims 4 and 5, characterized in that the ends of curvature of the spiral belt by means of a cover ring (10) resting on the sealing surfaces are summarized. 7. Dichtungseinsatz nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere spreizfedernde Ringkranzkörper (6 und/oder 7) in einer gemeinsamen Aussparung des Büchsenbundes eingesetzt sind. 7. Sealing insert according to claims 1 to 6, characterized in that several expansion springs Ring rim body (6 and / or 7) are used in a common recess of the liner collar. 8. Dichtungseinsatz nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere spreizfedernde Ringkranzkörper (6 und/oder 7) in mehreren konzentrischen Aussparungen des Büchsenbundes eingesetzt sind, wobei diese Aussparungen durch eine den Gasdruck durchlassende Ringstegwandung voneinander getrennt sind.8. Sealing insert according to claims 1 to 6, characterized in that several expansion springs Ring rim body (6 and / or 7) in several concentric recesses in the liner collar are used, these recesses through an annular web wall that allows the gas pressure to pass through are separated from each other. 9. Dichtungseinsatz nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die spreizfedernden Ringkranzkörper (6, 7) in Aussparungen sitzen, von denen mindestens eine einen gegen das Zylinderinnere abschließenden Ringrand (8 α) aufweist, der verlängert in eine entsprechende Aussparung (12) am Zylinderkopf hineinragt. 9. Sealing insert according to claims 1 to 6, characterized in that the or the Spreading spring ring ring body (6, 7) sit in recesses, of which at least one has against the cylinder interior final ring edge (8 α), which extends into a corresponding Recess (12) protrudes on the cylinder head. 10. Dichtungseinsatz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Aussparung am Zylinderkopf hineinragende Ringrand (8 a) mit labyrinthartigen Eindrehungen (13) versehen ist und sich dem Boden der Zylinderkopfaussparung (12) nur bis auf einen geringen Abstand nähert, denselben jedoch nicht metallisch berührt.10. Sealing insert according to claim 9, characterized in that the into the recess on The ring edge (8 a) protruding into the cylinder head is provided with labyrinthine indentations (13) and approaches the bottom of the cylinder head recess (12) only up to a small distance, but does not touch the same metal. 11. Dichtungseinsatz nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Ringkranzkörper (6, 7) in sowohl am Zylinderkopf als auch am Büchsenrand vorgesehenen Aussparungen (5e, 5d) sitzen, die sich jeweils spiegelbildlich zu einer gemeinsamen Aufnahmekammer für die Ringkranzkörper ergänzen, wobei der Gasdruck in einer Symmetrieebene der Ringkranzkörper angreift. 11. Sealing insert according to claims 1 to 6, characterized in that the or each ring rim body (6, 7) in both the cylinder head and the liner edge provided recesses (5e, 5d) sit, which are each mirror image of a common receiving chamber for Supplement ring ring body, the gas pressure engaging the ring ring body in a plane of symmetry. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 317 367;
belgische Patentschrift Nr. 505 093; :Considered publications:
German Patent No. 317 367;
Belgian Patent No. 505 093; : britische Patentschriften Nr. 484 055, 485 291;
USA.-Patentschrift Nr. 2 303 114.British Patent Nos. 484 055, 485 291;
U.S. Patent No. 2,303,114. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 809 S58/230 6.58© 809 S58 / 230 6.58