DE2736657A1

DE2736657A1 - Kolbenringdichtung

Info

Publication number: DE2736657A1
Application number: DE19772736657
Authority: DE
Inventors: Bernard Joachim Joseph Rottink
Original assignee: Rottink Bernard J J
Current assignee: Rottink Bernard J J
Priority date: 1977-08-13
Filing date: 1977-08-13
Publication date: 1979-02-22
Also published as: IT7850709A0; SE7808583L; JPS5464251A; GB2002874A; NL7808383A

Description

Bernard, Joachim, Joseph Rottink, Kappelhofsweg 16, Delden (o) Niederlande

"Kolbenringdichtung"

Das Schutzrecht betrifft eine Kolbenringdichtung für hohen Drücken ausgesetzte Kolben-Zylinderanordnungen, mit einem in der Nut des Kolbens angeordneten, nach außen spannenden Kolbenring.

Kolbenringdichtungen arbeiten mit einem Kolbenring, der ein durch seine Eigenelastizität radial nach außen gegen die Zylinderlauffläche spannendes ringförmiges Dichtelement darstell-. Zum Beispiel bei Verbrennungsmotoren wird durch den Kolbenring einerseits der Gasdurchtritt vom Brennraum zuir Kurbelgehäuse und andererseits der öldurchtritt in umgekehrter Richtung verhindert. Dabei wird sein Anpressdruck durch den Druck der an seine Innenseite, d.h. hinter ihn gelangenden Gase verstärkt.

Wenn die durch den Zylinder zu erzeugenden oder den Zylinder bewegenden Drücke sehr hoch sind, sind auch die auf den Kolbenring radial nach außen wirkenden Drücke sehr hoch, so daß dadurch sehr hohe Verschleißerscheinungen an der Zylinderlauffläche durch die Stirnseite des Kolbenringes bedingt werden. Der Einsatz derartiger Kolbenringe und damit der Kolbenringdichtung bei

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solchen Einrichtungen war daher problematisch und häufig unmöglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,eine Kolbenringdichtung zu schaffen, die ausgehend von den bekannten Kolbenringkonstruktionen den Einsatz der Kolbenringdichtung auch in Vorrichtungen ermöglicht, die mit hohen Drücken arbeiten.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird einmal gelöst durch einen nach oben und außen ansteigend ausgebildeten Boden der den Kolbenring aufnehmenden Nut im Kolben.

Durch diesen nach oben und außen ansteigenden Boden der Nut wird eine sich der radial nach außen gerichteten Bewegungskraft des Kolbenringes entgegensetzende Kraft geschaffen, die in der Lage ist, die Reibkräfte der Außenseite des Kolbenringes an der Innenseite der Zylinderwandung zu begrenzen und dadurch Verschleißerscheinungen herabzumindern.

Eine andere Möglichkeit, die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe zu lösen wird darin gesehen, daß ein weiterer Kolbenring vorgesehen ist, der in die Nut des Kolbens gelegt ist, aber im Gegensatz zu dem Hauptkolbenring nach innen spannt, d.h. also sich fest an die Innenseite der Vertikalwand der Nut im Kolben anlegt und dadurch verhindert, daß der Gasdruck an die Innenseite des Hauptkolbenringes gelangen kann und diesen nunmehr in unerwünscht hohem Maße nach außen preßt.

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Gemäß der Erfindung können beide Lösungsvorschläge auch in Kombination angewandt werden und es kann gemäß der Erfindung schließlich zusätzlich so vorgegangen werden, daß zusätzliche Federmittel für den nach außen spannenden Kolbenring vorgesehen sind, die somit in der Lage sind, die sonst nach außen wirkenden Kräfte, die auf dem Kolbenring einwirken zu ersetzen, so daß eine ausreichend dichte Anlage der Frontseite des Kolbenringes an der Zylinderwandung möglich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen dabei in

Fig. 1 eine Ansicht auf eine erste Lösungsmöglichkeit der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe, in

Fig. 2 eine zweite Lösungsmöglichkeit der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe, in

Fig. 3 eine Kombination der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 und in

Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform gemäß der Erfindung.

In den Zeichnungen ist allgemein mit 1 ein Kolben bezeichnet, der innerhalb eines Zylinders auf und abbeweglich ist, wobei ein Teil der Zylinderwand bei 2 dargestellt ist. Gemäß Fig. 1 weist der Kolben eine Nut 3 auf, die der Aufnahme eines Kolbenringes 4 dient, der mit seiner äußeren Umfangsseite an der

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Lauffläche der Zylinderwand 2 anliegt.

Die Nat 3 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel so ausgebildet, daß die Bodenseite der Nut nach außen und oben ansteigt, so daß der auf dieser Bodenseite aufliegende Kolbenring 4 gezwungen ist, bei einer Bewegung radial nach außen entsprechend dem Neigungswinkel des Bodens anzusteigen, und zwar gegen den auf seine Oberseite aufwirkenden Druck.

Die Unterseite des Kolbenringes 4 ist dabei so ausgebildet, daß ihr Neigungswinkel dem Neigungswinkel des Bodens der Nut entspricht, derart, daß die Oberseite des Kolbenringes senkrecht zur Bewegungsachse des Zylinders ausgerichtet ist.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist in der Nut 3a eines Zylinders 1a ein Kolbenring 4a angeordnet, wobei der Boden der Nut eben gestaltet ist, d.h. senkrecht zur Bewegungsachse des Zylinders verläuft und der Kolbenring in an sich bekannter Weise ebenfalls eben mit seiner Boden- und Oberseite gestaltet ist. Die Nut 3a ist bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel so groß gewählt, daß zwei Kolbenringe von ihr aufgenommen werden können, und zwar zusätzlich der Kolbenring 5. Während bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 der Hauptkolbenring 4 bzw. 4a in an sich bekannter Weise nach außen spannend gestaltet ist, derart, daß er also mit einem gewissen Anpreßdruck an der Zylinderwandung anliegt, ist

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der Kolbenring 5 gemäß der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform nach innen spannend gestaltet, so daß er an der Innenwandung der Nut 3a anliegt und auf diese Weise einen Fluß des Druckmediums hinter den Kolbenring 4a mit Sicherheit verhindert, wobei er auf die Oberseite des Kolbenringes 4a durch den auf die Oberseite des Kolbenringes 4a auflastenden Druck aufgepreßt wird. Es ist erkennbar, daß durch diese Ausführungsform eine zusätzliche Belastung durch den aufwirkenden Gas- oder Hydraulikdruck auf den Kolbenring derart, daß der Kolbenring 4a nach außen bewegt wird, verhindert wird. Hierdurch werden die Verschleißerscheinungen im Bereich der Wandung des Zylinders mit Sicherheit ausgeschaltet.

Das Gleiche wird durch die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform aufgrund des erzwungenen Bewegungswiderstandes erreicht.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist die Lösungsmöglichkeit gemäß Fig. 1 mit der Lösungsmöglichkeit gemäß Fig. derart kombiniert, daß hier ein erheblicher Widerstand gegen die nach außen gerichtete Bewegung des Kolbenringes geschaffen wird, wobei zudem zusätzlich verhindert wird, daß Gasdruck an der Rückseite des Kolbenringes wirken kann.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist der Kolbenring 4c mit einem zusätzlichen Federmittel 6 ausgerüstet, der den Kolbenring 4c nach außen zu bewegen versucht.

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In Fig. 3 ist der nach außen spannende Kolbenring mit 4b und der nach innen spannende Kolbenring mit 5a bezeichnet, während die diese beiden Ringe aufnehmende Nut das Bezugszeichen 3b trägt.

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Leerseite

Claims

PATENTANWALT PIPL-INQ. H.-Q. HABBEL POSTfACt. J«» - D-4400 MtVNSTfR 11-8.197 AM ^AIJONtN^RABEN 11 · TbLtH)N (os^i) «sy IELEX W8 8V7 .u X/Sc MEINE AKTE: (bitteangeben) N 3/6477 Bernard, Joachim, Joseph Rottink, Kappelhofsweg 16, Delden (o) Niederlande "Kolbenringdichtung" Ansprüche;

1.

Kolbenringdichtung für hohen Drücken ausgesetzte Kolben-Zylinderanordnungen, mit einem in der Nut des Kolbens angeordneten, nach außen spannenden Kolbenring, gekennzeichnet durch einen nach oben und außen ansteigend ausgebildeten Boden der den Kolbenring (4, 4b) aufnehmenden Nut (3, 3b) im Kolben (1, 1b).

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ORIGINAL INSPECTED

2. Kolbenringdichtung für hohen Drücken ausgesetzte Kolben-Zylinderanordnungen, mit einem in der Nut des Kolbens angeordneten, nach au3en spannenden Kolbenring, gekennzeichnet durch einen weiteren in der Nut (3a) des Kolbens (1a) angeordneten zweiten, nach innen spannenden Kolbenring (5, 5a).

3. Kolbenringdichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen nach außen ansteigenden Boden der Nut des Kolbens gemäß Anspruch 1.

4. Kolbenringdichtung nach Anspruch 2 bis 3, gekennzeichnet durch zusätzliche Federmittel (6) für den nach außen spannenden Ring.

5. Kolbenringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite des Kolbenringes in Anpassung an die Neigung der Bodenseite der Nut abgeschrägt ist.

6. Kolbenringdichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite des Kolbenringes senkrecht zur Bewegungsachse des Kolbens ausgerichtet ist.

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