DE20211694U1 - Piston ring combination for sealing a piston against the cylinder comprises outer piston ring which has a step-shape flat portion which is symmetrical at both sides of the ring cant - Google Patents
Piston ring combination for sealing a piston against the cylinder comprises outer piston ring which has a step-shape flat portion which is symmetrical at both sides of the ring cantInfo
- Publication number
- DE20211694U1 DE20211694U1 DE20211694U DE20211694U DE20211694U1 DE 20211694 U1 DE20211694 U1 DE 20211694U1 DE 20211694 U DE20211694 U DE 20211694U DE 20211694 U DE20211694 U DE 20211694U DE 20211694 U1 DE20211694 U1 DE 20211694U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- ring
- piston
- piston ring
- combination
- joint
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims description 9
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000006798 ring closing metathesis reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
- F16J9/12—Details
- F16J9/14—Joint-closures
- F16J9/16—Joint-closures obtained by stacking of rings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
Description
[Gebrauchsmusteranmeldung][Utility model application]
[Bezeichnung der Erfindung:] Ko lbenr ingkoxnb i na ti on[Name of the invention:] Piston ring coxn b i na ti on
*/}$8«4TD0 Bytei / :2*5 'ü?:.Ö2 &idigr;&bgr;&iacgr; 0*3 : 43* /}$ 8«4TD0 Bytei / :2*5 'ü?:.Ö2 &idigr;β&iacgr; 0*3 : 43
[Besehreibung][Description]
Die Erfindung betrifft eine Kolbenringkombination zur gasdichten Abdichtung eines Kolbens gegenüber einem Zylinder.The invention relates to a piston ring combination for the gas-tight sealing of a piston against a cylinder.
[Stand der Technik][State of the art]
Aus dem US-Patent 1699135 ist ein hoch abdichtender Zylinderring bekannt, der aus einer Ringkombination von zwei Ringen besteht. Der eine äußere Ring ist L-förmig ausgebildet mit einem senkrechten und einem waagerechten Kranz. Der zweite innere Ring liegt passgenau in dem L-förmigen Ring, so dass die Ringkombination insgesamt einen rechteckigen Querschnitt besitzt. Der senkrechte Kranz ist im Bereich des Ringstoßes derart ausgespart, dass in diese Lücke ein Vorsprung des inneren Ringes hineinpasst und den Ringstoß überdeckt.US Patent 1699135 discloses a highly sealing cylinder ring that consists of a ring combination of two rings. One outer ring is L-shaped with a vertical and a horizontal ring. The second inner ring fits precisely into the L-shaped ring, so that the ring combination as a whole has a rectangular cross-section. The vertical ring is recessed in the area of the ring joint in such a way that a projection of the inner ring fits into this gap and covers the ring joint.
Diese Kolbenringkombination hat den Nachteil, dass ihre passgenaue Fertigung kompliziert ist. Der L-förmige äußere Hauptring ist in seinem Querschnitt stark geschwächt und der innere Ring, der dem Verschluss des Ringstoßes des äußeren Ringes dient, besitzt eine geringe Elastizität. Der Ringstoß des äußeren Hauptringes ist nach hinten nicht vollständig abgedichtet, so dass sich ein Gasdruck von unten durch den Spalt aufbauen kann, dem die Abdichtung nicht standhält.This piston ring combination has the disadvantage that it is complicated to manufacture to a precise fit. The L-shaped outer main ring has a very weak cross-section and the inner ring, which serves to close the ring joint of the outer ring, has little elasticity. The ring joint of the outer main ring is not completely sealed at the rear, so that gas pressure can build up from below through the gap, which the seal cannot withstand.
[Aufgabe der Erfindung][Task of the invention]
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kolbenringdichtung zu schaffen, die einfach herzustellen und zu montieren ist sowie eine hohe Gasdichtung in beiden Bewegungsrichtungen des Kolbens bewirkt. Das Teil der Kolbenringkombination, das den Kolbenringverschluss trägt, soll hochelastisch sein und ein Verdrehen der Teilringe gegeneinander und der gesamten Kolbenringkombination gegenüber dem Kolben verhindern.The object of the invention is to create a piston ring seal that is easy to manufacture and assemble and provides a high gas seal in both directions of movement of the piston. The part of the piston ring combination that carries the piston ring closure should be highly elastic and prevent the partial rings from twisting against each other and the entire piston ring combination from twisting against the piston.
4Qb j4Qb j
V :3|4Qb BJ/tej /\'2:5' V :3|4Qb BJ/tej /\'2 : 5'
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des 1. Schutzanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The problem is solved with the features of the first protection claim. Advantageous further developments and embodiments are the subject of the subclaims.
Die Kolbenringkombination zur Abdichtung eines Kolbens gegenüber einen Zylinder besteht aus zwei, in einer Kolbennut koaxial ineinander liegenden Ringen, deren Ringstöße versetzt angeordnet sind, wobei der innere Ring einen Verschluss für den Ringstoß des äußeren Ringes, der auch als Hauptring dient, aufweist.The piston ring combination for sealing a piston against a cylinder consists of two rings lying coaxially one inside the other in a piston groove, the ring joints of which are arranged offset, whereby the inner ring has a closure for the ring joint of the outer ring, which also serves as the main ring.
Der äußere Kolbenring oder Hauptring ist an seinem Ringstoß beidseitig symmetrisch und stufenförmig abgeflacht, wobei die Stufenhöhe von der Zylinderwand in Richtung Kolbennuttiefe gleich, steigend oder in Stufen steigend ausgebildet ist.The outer piston ring or main ring is flattened symmetrically and in a stepped manner on both sides at its ring joint, whereby the step height from the cylinder wall towards the piston groove depth is the same, increasing or increasing in steps.
Der innere Kolbenring besitzt einen L-förmig abgewinkelten Formkörper, der in die Abflachung am Ringstoß des äußeren Kolbenrings derart eingreift, dass der Ringstoß seitlich und von der Nuttiefe bis zur Zylinderwand abgedeckt ist. Der Formkörper füllt dabei bis auf einen geringen seitlichen Dehnungsspalt die Abflachung am Ringstoß des äußeren Kolbenrings voll aus. Durch diese Art des Ringstoßverschlusses sind beide Ringe gegen ein gegenseitiges Verdrehen gesichert .The inner piston ring has an L-shaped, angled molded body that engages the flat on the ring joint of the outer piston ring in such a way that the ring joint is covered laterally and from the groove depth to the cylinder wall. The molded body completely fills the flat on the ring joint of the outer piston ring, except for a small lateral expansion gap. This type of ring joint closure secures both rings against mutual twisting.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Formkörper in seiner Draufsicht trapezförmig ausgeführt, wobei die kürzere Seite des Trapezes zur Zylinderwand weist.In an advantageous embodiment, the shaped body is trapezoidal in its plan view, with the shorter side of the trapezoid facing the cylinder wall.
Gleichzeitig wird durch die koaxiale Anordnung des inneren Ringes in dem äußeren der Ringstoß des äußeren Ringes von hinten in der Nuttiefe vollständig abgedeckt.At the same time, the coaxial arrangement of the inner ring in the outer ring completely covers the ring joint of the outer ring from behind in the groove depth.
• :iringl:;V:#384O0 jyt;K &idigr;..&uacgr;'.'&Lgr;)&Iacgr;&Idigr;&thgr;2 -.L6:i.5 : 43• :iringl : ;V: # 384O0 jyt;K &idigr;..&uacgr;'.'&Lgr;)&Iacgr;&Idigr;&thgr;2 -.L6:i.5 : 43
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform besitzt der innere Kolbenring an einer geeigneten Stelle eine Nase, die in eine Einkerbung im Kolbennut eingreift. Beispielsweise befindet sich die Nase am Formkörper.In a further advantageous embodiment, the inner piston ring has a nose at a suitable location that engages in a notch in the piston groove. For example, the nose is located on the molded body.
In dieser erfinderischen Kolbenringkombination kann der äußere Hauptring aus einer Gusseisenlegierung und der innere Ring, der hauptsächlich eine abdichtende und federnde Wirkung haben muss, aus elastischem Stahl gefertigt sein. Es ist aber auch eine Anordnung aus Stahl und Stahl denkbar.In this inventive piston ring combination, the outer main ring can be made of a cast iron alloy and the inner ring, which must mainly have a sealing and spring effect, can be made of elastic steel. However, an arrangement made of steel and steel is also conceivable.
Ein weiterer Vorteil dieser Erfindung ist, dass bei Verwendung unterschiedlicher Materialien die Dehnungskoeffizienten im Prinzip nicht berücksichtigt werden müssen.A further advantage of this invention is that when using different materials, the expansion coefficients do not in principle have to be taken into account.
Außerdem ist es möglich, dass wie bei einer Einzelringanordnung, die gesamte Kolbenringkombination in ihrer Höhe gering gehalten werden kann.In addition, as with a single ring arrangement, it is possible that the entire piston ring combination can be kept low in height.
Die hohe elastische Wirkung des inneren Ringes wird auch durch seine sehr geringe Wandstärke (ca. 0,6 mm) erreicht. Das Verschlussstück kann relativ kurz (ca. 10 mm) gehalten werden. Der geringe Anpressdruck des inneren Ringes erhöht durch seine Federspannung nicht wesentlich den Anpressdruck der gesamten Kolbenringkombination.The high elastic effect of the inner ring is also achieved by its very low wall thickness (approx. 0.6 mm). The closure piece can be kept relatively short (approx. 10 mm). The low contact pressure of the inner ring does not significantly increase the contact pressure of the entire piston ring combination due to its spring tension.
Die Dichtwirkung der Kolbenringkombination kann in beiden Richtungen (Brennraum —> Kurbelgehäuse und Kurbelgehäuse -» Brennraum) noch weiter verbessert werden, wenn zwei Kolbenringkombinationen entgegengesetzt angeordnet sind, d.h. der den Ringstoß des äußeren Kolbenringes abdichtende Formkörper weist einmal nach oben und einmal nach unten.The sealing effect of the piston ring combination can be further improved in both directions (combustion chamber → crankcase and crankcase → combustion chamber) if two piston ring combinations are arranged opposite each other, i.e. the shaped body sealing the ring joint of the outer piston ring points upwards and downwards.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Kolbenringkombination besteht darin, dass der äußere Ring und der innere Ring über den Umfang, gegeneinander um 180° versetzt, eine gleichmäßig ansteigende und abnehmende Wandstärke besitzen, so dass die gemeinsame Wandstärke der KolbenringkombinationAnother advantageous embodiment of the piston ring combination is that the outer ring and the inner ring have a uniformly increasing and decreasing wall thickness over the circumference, offset from each other by 180°, so that the common wall thickness of the piston ring combination
'/· J384*aO BJtej / \7&xgr;>\-&&phgr;2 &Iacgr;&phgr;. 6b: 4 3 '/· J384*aO BJtej / \7&xgr;>\-&phgr;2 &Iacgr;&phgr;. 6b: 4 3
an jeder Stelle des Umfanges gleich ist. Wenn beispielsweise der innere Ring an seinem Ringstoß messerförmig ausläuft, ist die Tiefe dieses Ringstoßes aufgehoben.is the same at every point on the circumference. If, for example, the inner ring tapers off in a knife-like manner at its ring joint, the depth of this ring joint is eliminated.
Schließlich kann es vorteilhaft sein, dass an dem inneren Ring und/oder dem äußeren Ring ein ineinandergreifendes Profil (z.B. kleine Rillen) angeordnet ist, um ein vertikales Verschieben der beiden Ringe in der Kolbennut gegeneinander zu verhindern.Finally, it may be advantageous for an interlocking profile (e.g. small grooves) to be arranged on the inner ring and/or the outer ring in order to prevent vertical displacement of the two rings in the piston groove against each other.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Kolbenringkombination bestehen in:The advantages of the piston ring combination according to the invention are:
erheblich verlängerten Ölwechselfristen,significantly extended oil change intervals,
einem höheren mittleren Drehmoment (mehr Leistung),a higher average torque (more power),
gleichmäßigere Beanspruchung des Kolbens, vor allem bei Hochleistungsmotoren oder Dieselmotoren mit kleinem KoI-bendurchmesser, more even stress on the piston, especially in high-performance engines or diesel engines with small piston diameters,
- bessere Laufruhe und einem späteren Zündzeitpunkt bzw. Förderbeginn,- smoother running and a later ignition timing or start of delivery,
längere Motorlaufleistung bei durchschnittlich geringerer Umweltbelastung (Schadstoffreduzierung, weniger Ölaustritt am Kurbelgehäuse usw.),longer engine mileage with an average lower environmental impact (reduction in emissions, less oil leakage from the crankcase, etc.),
niedrigerer Kraftstoffverbrauch,lower fuel consumption,
einem besonders günstigen Kaltstartverhalten.a particularly good cold start behavior.
[Beispiele][Examples]
An Hand von Zeichnungen werden einige Ausführungsbeispiele der Kolbenringkombination näher beschrieben.Some examples of the piston ring combination are described in more detail using drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. la: Die beiden Ringe der Kolbenringkombination in einer Darstellung lose übereinander, Fig. la: The two rings of the piston ring combination in a representation loosely on top of each other,
O$4i)D.feytS3 7. 2S*..C?7.;(53. &idiagr;&phgr; (J5*:J4O$4i)D.feytS3 7. 2S*..C?7.;(53. &idiagr;phgr; (J5*:J4
Fig. Ib: Die beiden Ringe der Kolbenringkombination im Verbund, Fig. Ib: The two rings of the piston ring combination in combination,
Fig. 2: Die Kolbenringkombination in einer Seitenansicht und montiert in einer Kolbennut, Fig. 2: The piston ring combination in a side view and mounted in a piston groove,
Fig. 3: Eine Darstellung der Kolbenringkombination im Schnitt A-A nach Fig. Ib, Fig. 3: A representation of the piston ring combination in section AA according to Fig. Ib,
Fig. 4: Eine Darstellung der Kolbenringkombination, im Schnitt B-B nach Fig. Ib, Fig. 4: A representation of the piston ring combination, in section BB according to Fig. Ib,
Fig. 5: Eine Ausführung der Kolbenringkombination mit gegenseitig ansteigender und abnehmender Wandstär Fig. 5: A design of the piston ring combination with mutually increasing and decreasing wall thickness
ke der Kolbenringe.ke of the piston rings.
In den Figuren la und Ib ist der grundsätzliche Aufbau der neuen Kolbenringkombination mit dem äußeren Ring 3 und dem inneren Ring 4 in zwei perspektivischen Ansichten ohne Kolben 1 und Zylinder 2 dargestellt. Fig. la zeigt die beiden Ringe 3, 4 einzeln übereinander und Fig. Ib die Ringe 3, 4 im Verbund, so wie sie in einer Kolbennut 8 eingebaut sind.In Figures la and lb, the basic structure of the new piston ring combination with the outer ring 3 and the inner ring 4 is shown in two perspective views without piston 1 and cylinder 2. Fig. la shows the two rings 3, 4 individually one above the other and Fig. lb the rings 3, 4 in combination, as they are installed in a piston groove 8.
Der äußere Ring 3 ist dabei der Hauptring und der innere Ring 4 dient als Abdicht-, Feder- und Verschlussring.The outer ring 3 is the main ring and the inner ring 4 serves as a sealing, spring and locking ring.
y :3§4.00 B^tej /\&Iacgr;&!&&ngr;&2 Ld: 0:5: 43y :3§4.00 B^tej /\&Iacgr;&!&ngr;&2 Ld: 0:5: 43
[Bezugszeichenliste][List of reference symbols]
Kolben 1Piston 1
Zylinder 2Cylinder 2
Äußerer Kolbenring, Hauptring 3Outer piston ring, main ring 3
Innerer Kolbenring 4Inner piston ring 4
Ringstoß äußerer Ring 5Ring joint outer ring 5
Ringstoß innerer Ring 6 Formkörper, Ringstoßverschluss 7Ring joint inner ring 6 Form body, ring joint closure 7
Kolbennut 8Piston groove 8
Kolbennuttiefe 8aPiston groove depth 8a
Abflachung am Ringstoß 9Flattening at the ring joint 9
Nase Einkerbung Kolbennut ProfilNose Notch Piston Groove Profile
V J384QC B^tejV J384QC B^tej
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20211694U DE20211694U1 (en) | 2002-07-25 | 2002-07-25 | Piston ring combination for sealing a piston against the cylinder comprises outer piston ring which has a step-shape flat portion which is symmetrical at both sides of the ring cant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20211694U DE20211694U1 (en) | 2002-07-25 | 2002-07-25 | Piston ring combination for sealing a piston against the cylinder comprises outer piston ring which has a step-shape flat portion which is symmetrical at both sides of the ring cant |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE20211694U1 true DE20211694U1 (en) | 2003-01-09 |
Family
ID=7973634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE20211694U Expired - Lifetime DE20211694U1 (en) | 2002-07-25 | 2002-07-25 | Piston ring combination for sealing a piston against the cylinder comprises outer piston ring which has a step-shape flat portion which is symmetrical at both sides of the ring cant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE20211694U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014064291A1 (en) * | 2012-10-26 | 2014-05-01 | Burckhardt Compression Ag | Piston ring |
-
2002
- 2002-07-25 DE DE20211694U patent/DE20211694U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014064291A1 (en) * | 2012-10-26 | 2014-05-01 | Burckhardt Compression Ag | Piston ring |
| US9133933B1 (en) | 2012-10-26 | 2015-09-15 | Burckhardt Compression Ag | Piston ring |
| JP2015532396A (en) * | 2012-10-26 | 2015-11-09 | ブルクハルト コンプレッション アーゲー | piston ring |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0946836B1 (en) | Metallic flat seal | |
| EP0764770B1 (en) | Internal combustion piston engine with at least one cylinder | |
| EP1426563A1 (en) | Turbocharger with ceramic or metallic seal between the turbine and the bearing casing | |
| DE3604661C2 (en) | ||
| EP1176343A2 (en) | Sealing between static turbine components | |
| DE2046027A1 (en) | Balanced rotary plate valve | |
| DE4218323C2 (en) | Compression ring for internal combustion engines | |
| EP2162613B1 (en) | Piston of an internal combustion engine with an increased inclination of the box walls of the piston | |
| DE3333036C2 (en) | ||
| DE102005061300A1 (en) | Combustion chamber structure of an internal combustion engine | |
| DE102011115639A1 (en) | Piston for an internal combustion engine | |
| DE102017112350B4 (en) | Cylinder head for an internal combustion engine, internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine | |
| DE29804534U1 (en) | Metallic flat gasket | |
| DE9414941U1 (en) | Metallic flat gasket | |
| DE10234528B4 (en) | Piston ring combination | |
| DE20211694U1 (en) | Piston ring combination for sealing a piston against the cylinder comprises outer piston ring which has a step-shape flat portion which is symmetrical at both sides of the ring cant | |
| DE3207810C2 (en) | Arrangement for sealing a piston in a cylinder | |
| EP3450707A1 (en) | Valve for a combustion engine | |
| DE4342183A1 (en) | IC engine with cylinder tube insert | |
| DE3806031A1 (en) | MULTI-CYLINDER ENGINE BLOCK FOR A TWO-STROKE COMBUSTION ENGINE | |
| DE3040952A1 (en) | INTAKE SYSTEM FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| DE3612456C2 (en) | ||
| DE3024898C2 (en) | Circular piston ring | |
| WO2004081424A1 (en) | Flat gasket, in particular cylinder-head gasket | |
| DE4122122C1 (en) | Cylinder head gasket between cylinder lining and head - has sheet metal combustion chamber surround, forming beaded gasket termination |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R086 | Non-binding declaration of licensing interest | ||
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20030213 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20050810 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20090210 |
|
| R158 | Lapse of ip right after 8 years |
Effective date: 20110201 |