DE737131C

DE737131C - Hollow slotted piston ring for internal combustion engines

Info

Publication number: DE737131C
Application number: DEG100237D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl Ludwig Diehl; Friedrich Siebel
Original assignee: GOETZE WERK FRIEDRICH GOETZE A
Current assignee: GOETZE WERK FRIEDRICH GOETZE A
Priority date: 1939-06-17
Filing date: 1939-06-17
Publication date: 1943-07-07

Description

.Hohler geschlitzter Kolbenring für Brennkraftmaschinen I)ie I?riinclung betrifft einen als Hohlring allgebildeten geschlitzten Kolbenring für lircnnkraftniaschinen.. Hollow slotted piston ring for internal combustion engines I) ie ring relates to a slotted piston ring, generally formed as a hollow ring, for lircnnkraftniaschinen.

lfohlrin-e für Packtin'yen sind bereits bekannt. Diese Ringe bestanden aus einem verhältnismäßig leicht drückbaren Metall, 7. 11. Blei oder Weißmetall, und «-aren mit einem geeigneten Schmierstoff gefüllt, der bei Erwärmung aus in .dein Ring vorgesehenen Wntnigen austrat und die Welle ini Bereiche der Packung Schinieren sollte. Auch aast Gummi oder anderen Wciclistoften bestehende rlt'rartige I'aclctln"srin"e sind bekannt.lfohlrin-e for Packtin'yen are already known. These rings consisted of a relatively easily pushable metal, 7. 11. Lead or white metal, and "arene filled with a suitable lubricant, which exited when heated provided in .dein Wntnigen ring and the shaft ini areas of the package should ski kidney. Also known are rubber or other types of toilet oil.

Weiter kennt man auch schon Blälikörperclichtungen, die zwischen Flanschen gespannt wurden, "legen Hohlraum ebenfalls unter Druck gesetzt wurde, z. B. indem er mit. Stiften gefüllt wurde, die unter Reaktion ein (gas erzeugten. Dieser Ring war ebenfalls aus Weichstoff oder aus sehr dünnem Blech hergestellt. z. B. ans Kupfer, Nickel Dichttalg «-ar, eine erhöhte Dichtpressung ztt erzielen.Furthermore, one also already knows belly body clearances, those between flanges were tensioned, "put cavity was also pressurized, for example by he with. Pens was filled, which under reaction generated a (gas. This ring was also made of soft material or very thin sheet metal. z. B. to copper, Nickel sealing tallow «-ar, an increased sealing pressure can be achieved.

Auch als Kolbenringe sind Hohlringe bereits verwendet worden. 1>s wurden dafür Rohre benutzt, .deren Hohlraum entweder an einer Kante oder an den Stoßenden mit dein Luftraum in Verbindung stand oder die infolgc ihres schwachen nuerschnitts; ihrer geringen Festigkeit und schlechten Wärnieleitfähigkeit den hohen Wärine- und Druckbeanspruchungen in Brennkraftniaschinen nicht standhalten konnten. - .Hollow rings have also already been used as piston rings. For this purpose, pipes were used whose hollow space was connected to the air space either at one edge or at the butt ends, or those because of their weak cross-section; their low strength and poor thermal conductivity could not withstand the high heat and pressure loads in internal combustion engines. -.

Schließlich ist es bekannt, in Koll)eilrinhen Nuten vorzusehen, die zur 1?rhöhung -des Radiälaruckes mit einem sich in der Wärtne stiirker als der Kolbenringwerkstof austIchnenden Metall, wie Bronze, Messinn o. c(gl., gefüllt wurden. fierbei.handelt es sich aber nicht uni einen allseitig geschlossenen 1-Iohlrautn iin Kolbenring, so claß man in der Wahl des Füllwerkstoffes durch hie notwenglige E`l:irme und horrosion:enilifindlichkeit be- schränkt war. Erhöhter hadialdruck wurde bei diesen Rinnen auch nicht erreicht, weil die Ausdehutinn des Einlagewerkstoffs sich nicht n@el@lllllaßln nach allen Richtungen vollzog, sondern hauptsächlich in Richtung der offenen Stoßenden oder der offenen Kolbenringfläche.Finally, it is known to provide cylindrical grooves which, in order to increase the radial jerk, are filled with a metal, such as bronze, brass, etc., which is more pronounced than the piston ring material it is not a uni fully enclosed one-Iohlrautn iin piston ring, one class in the choice of filling material through here notwenglige E`l: irme and horrosion. enilifindlichkeit loading limits Increased had hadialdruck was not achieved in these channels because the expansion of the insert material did not take place n @ el @ lllllaßln in all directions, but mainly in the direction of the open joint ends or the open piston ring surface.

Erfndungsgetnäß soll .der allseitig geschlossene Hohlraum des Kolbenrings eine Füllung enthalten, rlie sich bei Erwärniun g stiirker ausdehnt als der Kolhenringkörper und dabei auf diesen einen nach allen Seiten gleichen Druck ausübt. Insbesondere ist es errindun;snelnüti möglich, .den Ring mit gasförinigen oder mit festen, in der Betriebs-# V< iiriiie verdampfenden Stoffen. beispielsweise finit sich aus metallischem Natrium entwikkelndein \atriurnhvdrotyd. Ammoniak. fester Kohlensäure o. d- 1., zu -füllen: die Füllung kann aber auch finit Vorteil aus Leichtmetall. insbesondere aus Aluminium, bestellen. Wie der Druck ini Innern des Ringes erzeugt und die Stoßenden abgeschlossen werden, ist für die Frfinchuin nrunds:itzlich nleirhnültif;. Es ; w äre -, denkbar, ihn in eine Kammer zu brin--(-ii. die den gewünschten Druck enthält, und ' in diesser Dämmer zu verschliel3en.According to the invention, the cavity of the piston ring, which is closed on all sides, should contain a filling which, when heated, expands more than the piston ring body and thereby exerts the same pressure on it on all sides. In particular, it is possible to create the ring with gaseous or solid substances that usually evaporate. for example, a finite development from metallic sodium atriurnhvdrotyd. Ammonia. solid carbonic acid or d- 1., to be filled: the filling can also be made of light metal. especially made of aluminum. How the pressure is generated in the interior of the ring and how the butting ends are closed is fundamentally important to the Frfinchuin: It; would be -, conceivable, to bring it into a chamber - (- ii. which contains the desired pressure, and 'to be locked in this twilight.

Auch wie ein solcher hohler Kolbenring .hergestellt wird, ist für die hrtindung gleichgültig. Eine vorteilhafte Herstellungsweise bestellt darin, daß ein Rohr mit dein gewünschten ()uerschnitt in der gewi tischten Länge abgeschnitten und zu einem Ring gebogen wird, dessen - Enden, negebenenfall durch Stirnwände, geschlossen «erden. Dieser Riet; wird dann in teer üblichen Weise durch Drellen oder Schleifen weiter bearbeitet und kann auch. wie es für Vollrinne bekannt ist, thermisch gespannt werden. -Der Baustoff des Hohlringes ist zwecknl:ißigerweise Stahl. Iss wäre aller auch denkbar, einen anderen genügend festen Werkstoff mit- guten Gleiteigenschaften, z. B: .Bronze, zu wählen.Also how such a hollow piston ring is produced is for the feeling indifferent. An advantageous method of production orders it, that a pipe with your desired () cut off in the desired length and is bent into a ring, the - ends of which, if necessary through end walls, closed «earth. This advised; is then in the usual tarry manner by drilling or grinding and can also. as it is known for full gutter, are thermally stressed. -The building material of the hollow ring is practical Stole. It would also be conceivable to use another sufficiently strong material good sliding properties, e.g. B: .Bronze to choose.

Wie Versuche gezeigt haben, wurde der Radialdruck des Ringes mit eitler Gasfüllung gemäß der 1?rfinclun" in erwünschter Weise bei einer Erw:irniunn, wie er sie ini Betriebe erfährt, erhöht. Der Stoß des Ringes vergrößerte sich, während er bei normalen Vollkolbenringen unter 4len gleichen Bedingungen unverändert blieb. Bei einer Leichtmetallfüllung tritt die gleiche `\-irkuug eitler Spreizun- .des Stoßes mit der Folge eines höheren Radialdruckes am Stoß ein, weil der als Einlabe dienende ringförmig gcboneile Le.ichtinetallstab bei Erwärmung verhältnismäßig stark danach strebt, sich geradezubiegen und den ihn umgebenden starren .Mantel aus Stahl o..dnl. in gleichem Sinne beeinflußt. Die Aluminiumfüllung hat außerdem eine sehr gute des Ringes zur Folg e.As tests have shown, the radial pressure of the ring with empty gas filling according to the rule of thumb was increased in a desired manner during an adult experience such as that experienced in companies The same conditions remained unchanged. With a light metal filling, the same circumferential expansion of the joint occurs, with the consequence of a higher radial pressure at the joint, because the ring-shaped, non-metallic rod serving as inlet tends to move relatively strongly when heated straightening and influencing the surrounding rigid steel jacket or thin line in the same way. The aluminum filling also has a very good effect on the ring.

In der Zeichnung sind in den Abb. i und 2 zwei Kolbenringe nach der Erfindung dar nzstellt. Abb. 3 zeigt eine Einzelheit.In the drawing are in Figs. I and 2, two piston rings according to the Invention represents. Fig. 3 shows a detail.

In die Nut r -des KOlbell5 2 ist ein Kolbenring 3 rechteckigen Querschnitts eingelegt. Dieser Ring hat einen Holilraiiin d., der hier elsenfalls rechteckig ist. Er könnte aber auch einen vom äußeren i)uerschnitt abweichenden Querschnitt haben. Der Kolbenring arbeitet in der bekannten Weise mit der Zvlinderwand 5 des Zylinders der Brennkraftniaschine.In the groove r -des KOlbell5 2 is a piston ring 3 of rectangular cross-section inserted. This ring has a Holilraiiin d., The here at least rectangular is. However, it could also have a cross-section that differs from the outer cross-section to have. The piston ring works in the known manner with the cylinder wall 5 of the Cylinder of the internal combustion engine.

In Abb. 2 hat der Kolbenring 6 eine etwas andere äußere Form erhalten. Die scharfen Kanten cles Ringes 3 aus Abb. T Sind allgerundet. Der Hohlratten des Ringes 6 ist finit einem anderen `Z erkstoff ;, z. t3. Aluminium oder einer geeigneten Leichtmetallegierung, gefüllt.In Fig. 2, the piston ring 6 has received a slightly different external shape. The sharp edges of ring 3 from Fig. T are all rounded. The hollow rat of the ring 6 is finite with another `Zerkstoff;, z. t3. Aluminum or a suitable light metal alloy, filled.

Die Querschnittsform des Kolbenringes ist grundsätzlich gleichgültig. Sie könnte z. B. auch, wenn. es als zweckmäßig er-achtet wird, oval oder sogar rund sein. Bei der runden Form wird inan zwec@rnäli@erweise außen am Ring Schulterfachen Lind eine Lauffläche erzeugen.The cross-sectional shape of the piston ring is basically irrelevant. You could e.g. B. also if. it pays to be appropriate ER, be oval or even round. In the case of the round shape, inan @ rnäli @ will create a tread on the outside of the ring shoulder compartments and a tread.

Der Hohlraum des Ringes kann auch finit Luft oder einem Gas gefüllt sein und unter Druck stehen, wodurch die Eigenspannung des Ringes erhöht wird.The cavity of the ring can also be finitely filled with air or a gas and be under pressure, which increases the internal stress of the ring.

In A11.3 ist gezeigt. wie der Hohlraute des Rin-es am Ringstoß geschlossen ist, indeni Stiruw:inrle f; vorgesehen sind.In A11.3 is shown. like the diamond of the Rin-es closed at the ring joint is, indeni Stiruw: inrle f; are provided.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Hollow slotted piston ring for internal combustion engines. marked by the fact that the hollow frame, which is closed on all sides, contains a filling which, in the case of rivilnitin , expands more strongly than tar piston ranks and exerts a pressure on it that is equal on all sides.

2. Piston ring after Claim i, characterized in that the filling is made of gaseous or solid, in the ßetriebswä rinn evaporating substances bestelit.

3. Piston ring after splitting i, characterized, claß the I`i liung made of light metal, vor.zil "s wise Aluilliniuili, ordered.