DE1062505B

DE1062505B - Seal for pistons against the cylinder wall of piston engines

Info

Publication number: DE1062505B
Application number: DES46844A
Authority: DE
Inventors: Elemer Szigeti
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-12-23
Filing date: 1955-12-23
Publication date: 1959-07-30

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdichtung für Kolben gegen die Zylinderwand von Kolbenmaschinen. Die bekannten Abdichtungen bestehen aus sogenannten Kolbenringen, die geschlitzt sind, so daß sie federn. Diese Kolbenringe müssen aus einem hochwertigen Material hergestellt werden. Außerdem sind Kolbenringe bekannt, die in Segmente unterteilt sind, wobei je zwei Segmente sich überlappen. Die Segmente werden durch eine Blattfeder, die vorzugsweise wellig ausgeführt ist, am Umfang der Zylinderwand angepaßt. Die Segmentausbildung der Kolbenringe, wie sie bisher bekannt ist, hat den Nachteil, daß die Gesamtabdichtung sehr teuer wird, da die Bearbeitung der Segmente schwierig auszuführen ist.The invention relates to a seal for pistons against the cylinder wall of piston engines. the known seals consist of so-called piston rings which are slotted so that they spring. These piston rings must be made from a high quality material. Also, there are piston rings known, which are divided into segments, two segments overlapping each other. The segments are adapted to the circumference of the cylinder wall by a leaf spring, which is preferably designed to be wavy. The segment design of the piston rings, as it is known so far, has the disadvantage that the overall seal becomes very expensive because the machining of the segments is difficult to carry out.

Erfindungsgemäß wird nun an Stelle der bekannten Kolbenringnuten für jedes Ringsegment eine eigene Aussparung in der Kolbenoberfläche vorgesehen, derart, daß die Überlappungen der Segmente in Wegfall kommen. Es ist jeweils eine Anzahl Ringsegmente in einem Kreis am Umfang des Kolbens nebeneinander angeordnet. Dabei können die einzelnen Ringsegmente untereinander gleich lang oder auch verschieden lang ausgebildet werden, je nachdem es für die Konstruktion des Kolbens und Zylinders zweckmäßig erscheint. Die Herstellung solcher Ringsegmente ist bedeutend billiger als die Herstellung der sich überlappenden Segmente in den durchlaufenden Kolbenringnuten. Hinzu kommt, daß die einzelnen getrennt in den Aussparungen geführten Ringsegmente eine bessere Wärmeableitung aufweisen als bekannte Ausführungen von Kolbenringdichtungen. Das Kippmoment von Kolbenringen in den Nuten fällt weg, weil jedes einzelne Ringsegment für sich gehalten wird. Die Anlage der einzelnen Ringsegmente an der Zylinderwand ist vollkommen gleichmäßig.According to the invention, instead of the known piston ring grooves, each ring segment has its own Recess provided in the piston surface in such a way that the overlapping of the segments is omitted come. There are a number of ring segments next to one another in a circle on the circumference of the piston arranged. The individual ring segments can be of the same length or of different lengths be formed as appropriate for the construction of the piston and cylinder. The production of such ring segments is significantly cheaper than the production of the overlapping ones Segments in the continuous piston ring grooves. In addition, the individual is separated Ring segments guided in the recesses have better heat dissipation than known designs of piston ring seals. The overturning moment of piston rings in the grooves is eliminated, because every single ring segment is kept for itself. The installation of the individual ring segments on the The cylinder wall is perfectly even.

Jedem Ringsegment wird erfindungsgemäß in an sich bekannter Weise eine eigene Andruckfeder zugeordnet, durch die es an die Zyliiiderwand gepreßt wird. Es können in an sich bekannter Weise mehrere Segmentringreihen untereinander angeordnet werden, deren Aussparungen im Kolbenumfang erfindungsgemäß gegeneinander versetzt sind. Hierdurch entsteht eine Abdichtung, die sehr wirksam ist.According to the invention, each ring segment is assigned its own pressure spring in a manner known per se, through which it is pressed against the cylinder wall. There can be several in a known manner Rows of segment rings are arranged one below the other, their recesses in the piston circumference according to the invention are offset from one another. This creates a seal that is very effective.

Weiterhin werden erfindungsgemäß zur besseren Führung des Kolbens im Zylinder am Kolbenschaft längsgerichtete Aussparungen vorgesehen, in denen durch Federn gegen die Zylinderwand gedrückte Führungssegmente angeordnet sind.Furthermore, according to the invention, for better guidance of the piston in the cylinder on the piston skirt Longitudinal recesses are provided in which springs are pressed against the cylinder wall Guide segments are arranged.

Die Neuausbildung der Abdichtung besitzt nicht nur den Vorteil vollkommen gleichmäßiger Abnutzung der Zylinderwand, sondern es fällt eine genaue Einhaltung der bisher üblichen Kolbendurchmessertoleranzen weg. Der Kolben kann von vornherein so klein gehalten werden, daß er sich leicht in dem Abdichtung
für Kolben gegen die Zylinderwand
von KolbenmäsdiinenThe new design of the seal not only has the advantage of completely uniform wear of the cylinder wall, but also eliminates the need for precise compliance with the previously customary piston diameter tolerances. The piston can be kept so small from the outset that it can easily fit into the seal
for pistons against the cylinder wall
of piston maidens

Anmelder:Applicant:

Elemer Szigeti, Lüttich. (Belgien)Elemer Szigeti, Liege. (Belgium)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. Wessel, Patentanwalt, Braunschweig, Jasperallee laRepresentative: Dipl.-Ing. K. Wessel, patent attorney, Braunschweig, Jasperallee la

Elemer Szigeti, Lüttich (Belgien)_l ist als Erfinder genannt wordenElemer Szigeti, Liège (Belgium) _l has been named as the inventor

Zylinder bewegt. Hierdurch wird ein wesentlicher Vorteil für die Kosten der Kolbenherstellung und die Bea,rbeitungszeit überhaupt erzielt. Als Material zur Herstellung der Ringsegmente für die Abdichtung kann ein hitzebeständiger Kunststoff verwendet werden an Stelle des hochwertigen Materials, welches bisher zur Herstellung von Kolbenringen diente. Ein besonderer Vorteil ergibt sich noch für Zweitaktmotoren insofern, als die bei diesen stets notwendige Blockierung der Kolbenringe in Umfangsrichtung in Wegfall kommt. Der Kolben kann jeweils so ausgebildet werden, daß die Segmente leicht über die Einlaß- und Auslaßfenster für das Gasgemisch hinweggleiten. Cylinder moves. This is a significant advantage for the cost of piston manufacture and the Working time achieved at all. As a material for producing the ring segments for sealing a heat-resistant plastic can be used instead of the high-quality material, which previously used to manufacture piston rings. There is also a particular advantage for two-stroke engines insofar as the blocking of the piston rings in the circumferential direction, which is always necessary in this case, in Omission is coming. The piston can be designed so that the segments easily over the inlet and the outlet window for the gas mixture slide away.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung beschrieben; in ihr zeigtAn embodiment of the invention is described with reference to the drawing; in it shows

Fig. 1 die Seitenansicht eines Kolbens mit einer Kolbenandichtung gemäß der Erfindung,1 shows the side view of a piston with a piston seal according to the invention,

Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II der Fig. 1.FIG. 2 shows a cross section along line II-II of FIG. 1.

Der Kolben 10 ist am obesen Ende mit zwei Reihen Aussparungen 11 versehen, in denen Ringsegmente 12 angeordnet sind. Unter den Ringsegmenten sitzt jeweils eine gewellte Blattfeder 13, die das Ringsegment nach außen an die Zylinderwandung anpreßt. Die einzelnen Ringsegmente am Umfang des Kolbens können entweder gleich lang ausgebildet sein, oder sie können verschiedene Länge besitzen, wie dargestellt. Der Konstrukteur eines Kolbens kann sich in der Längenbemessung der Ringsegmente nach den gegebenen Erfordernissen richten. Bei den meisten Kolben werden mehrer Ringsegmentreihen untereinander angeordnet. Die Zwischenräume 14 zwischen den einzelnen Ring-The piston 10 is provided at the upper end with two rows of recesses 11 in which ring segments 12 are arranged. A corrugated leaf spring 13, which presses the ring segment outwards against the cylinder wall, sits under each of the ring segments. The individual ring segments on the circumference of the piston can either have the same length or they can have different lengths, as shown. The designer of a piston can determine the length of the ring segments according to the given requirements. In most pistons, several rows of ring segments are arranged one below the other. The spaces 14 between the individual ring

909 579/230909 579/230

Claims

Segments that can be kept very thin are offset from one another, so that the small amount of gas that passes through these spaces is very, strongly throttled on the way past the piston wall and therefore only negligibly small amounts of gas can escape. Two further rows (16, 17) of piston ring segments are arranged below the piston pin 15. These are the rows that serve to scrape off the oil. The segments differ from the upper segments 12 only in that the individual segments have depressions are provided so that only one edge of each segment remains, which rests against the cylinder wall. In addition, recesses 18 are provided in the longitudinal direction on the piston skirt, in which longitudinal segments 19 are arranged They are used to additionally guide the piston in the cylinder wall. The individual segments can be made of plastic, which is heat-resistant. It is not necessary to make them from high-quality material The piston itself does not need to be fitted into the cylinder with the usual tolerance; n run the cylinder wall, so that z. B. in motor vehicles the generally customary retraction at low speed is omitted. The individual ring segments are pressed against the cylinder wall with a uniform specific pressure, and the wear of the parts is so uniform that the sealing effect is maintained over the longest periods of time. For this reason, the motors that are equipped with the seal can be used for significantly longer than the conventional motors without a general overhaul. - Patent claims:

1. Seal for pistons against the cylinder wall of piston machines by means of ring segments, characterized in that, instead of the known piston ring grooves, a separate recess (11) is provided in the piston surface for each ring segment.

2. Seal according to claim 1, characterized in that, in a manner known per se, each ring segment is assigned its own spring (13) through which it is pressed against the cylinder wall.

3. Seal according to claim 1 and 2, characterized in that in a known manner several rows of ring segments, arranged one below the other, their recesses in the piston circumference are offset from one another.

4. Seal according to claim 1 to 3, characterized in that for. For better guidance of the piston in the cylinder, longitudinal recesses (18) are provided on the piston shaft, in which guide segments (19) pressed against the cylinder wall by springs are arranged.

5. Seal according to claim 1 to 4, characterized in that the ring segments made of heat-resistant Plastic are made.

Considered publications:
British Patent No. 609 256.

1 sheet of drawings