CH364948A - In Kolben eingebauter Kolbenring mit Spannfeder - Google Patents

Description

  In Kolben eingebauter Kolbenring mit Spannfeder    Gegenstand der Erfindung ist ein in einen Kolben  eingebauter Kolbenring mit Spannfeder, die den     Kol-          bennutengrund    nicht berührt und deren Enden sich  im unbelasteten oder nur teilweise belasteten Zustand  aufeinander oder am Kolbenring abstützen.  



  In den beiliegenden Zeichnungen sind beispiels  weise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstan  des erläutert.  



       Fig.   <B>1</B> zeigt einen entspannten Kolbenring mit  Spannfeder im     Grundriss.     



       Fig.    2 zeigt den geschlossenen gespannten Kolben  ring mit der eingelegten Spannfeder.  



       Fig.   <B>3</B> zeigt in grösserem Massstab die Form der  im offenen Kolbenring eingelegten Spannfeder.  



       Fig.    4 zeigt entgegen der in     Fig.   <B>1</B> und 2 gezeigten  Spannfeder eine andere Lage derselben gegenüber  dem Stoss bei offenem Kolbenring.  



       Fig.   <B>5</B> bis<B>7</B> zeigen beispielshafte Ausführungs  formen der Enden der Spannfeder. Das     Schloss    der  Spannfeder kann beliebig ausgeführt werden.  



       Fig.   <B>8</B> zeigt eine beispielshafte Ausführung der  Abstützung der Spannfeder auf dem     Kolbenring.     Wie     Fig.   <B>1</B> zeigt, ist die Spannfeder 2 so in den  Kolbenring<B>1</B> eingelegt,     dass    die beiden Enden<B>3</B> und  4 der Spannfeder     aneinanderstossen    und sich gegen  einander abstützen. Die Spannfeder 2, die hier als       Federstahlband    gezeichnet ist, kann auch mittels       Federstahldraht    (runder Querschnitt) erzeugt werden  oder es kann ein gelochtes Stahlband verwendet  werden. Merkmale der Spannfeder 2 sind ihre poly  gonale Form und das gegenseitige Abstützen der       Spannfederenden   <B>3</B> und 4.

   Die Länge der Spannfeder  2 ist geometrisch bestimmt durch die Länge des       Polygonzuges    entsprechend der Anzahl Seiten des  Polygons.  



  Aus     Fig.    2 ist ersichtlich, wie die Spannfeder 2  beim gespannten, das heisst zusammengedrückten    Kolbenring<B>1</B> sich deformiert. Man sieht,     dass    die  Spannfeder den durch die strichpunktierte Kreislinie  <B>25</B> angedeuteten     Nutengrund    weder in der gespann  ten noch in der entspannten Lage des     Kolb#nringes   <B>1</B>  berührt. Kolbenring und Spannfeder zusammen bilden  ein für sich ein- und ausbaubares Maschinenelement.  



  Besteht die Spannfeder 2 im unbelasteten Zustand  aus einem     Polygonalzug    von n Seiten, so deformiert  sich die belastete Spannfeder 2     ün    komprimierten  Kolbenring<B>1</B> zu einem     2n-seitigen    Polygon. Es ist  aber auch möglich,     dass    sich der     Polygonzug    von  n Seiten zum m<B>-</B>     n-seitigen    Polygon deformiert, wobei  m beliebige     Zahlen-werte    aufweisen kann.  



  Da im unbelasteten oder quasi unbelasteten Zu  stand der Spannfeder die Enden der Federn<B>3</B> und 4  sich gegenseitig abstützen, wird beim Komprimieren  des Kolbenringes<B>1</B> der     Spannfederraum    verkleinert.  Die unveränderte Länge der Spannfeder     muss    auswei  chen können und die Seiten<B>5</B> des     Polygonzuges    wer  den auf     Knickung    beansprucht. Wenn die Seiten<B>5,</B>  wie in     Fig.   <B>3</B> dargestellt, gegenüber dem     Kolbenring-          Mittelpunkt    ein wenig konvex gebogen sind, knicken  die Seiten<B>5</B> unter der     Kn#icklast    beim Komprimieren  des Kolbenringes mit Sicherheit nach aussen aus.

   Das  n-fache Polygon deformiert sich zum     2n-fachen    Poly  gon, und es -ergeben sich aus jeder Seite<B>5</B> die zwei  Seiten<B>6</B> und<B>7.</B> Die so entstandenen neuen Ecken  stützen sich auch auf dem Kolbenring ab. Anstatt  ein     2n-faches    Polygon zu erhalten, kann man     auchein     3n, 4n     usw.,    das heisst ein m<B>-</B> n-faches Polygon er  halten.  



  Diese Tatsache ist ein grosser Vorteil, denn<B>je</B>  mehr Ecken der Spannfeder 2 den Kolbenring<B>1</B> tra  gen helfen, desto gleichmässiger dichtet der Kolben  ring<B>1</B> gegenüber der Zylinderwand.  



  Wie aus     Fig.   <B>1</B> ersichtlich, liegt eine Ecke der  unbelasteten Spannfeder 2 in der Kolbenringstoss-      ebene. Die Spannfeder 2 kann aber auch so innerhalb  des Kolbenringes<B>1</B> liegen, wie     Fig.    4 zeigt, wo eine       Polygonseite    in der     Kolbenringstossebene    liegt. Die  nach     Fig.    4 im Kolbenring<B>1</B> liegende     Kolbenringfeder     deformiert sich wieder beim komprimierten Kolben  ring<B>1,</B>     wW    in     Fig.    2 dargestellt. In beiden Fällen  werden die Stossenden des Kolbenringes<B>1</B> speziell  durch die Spannfeder 2 im komprimierten Zustande  unterstützt.  



  Die     Spannfederenden   <B>3</B> und 4 können auch zu  einem speziellen     Schloss    ausgebildet werden.  



       Fig.   <B>5</B> zeigt einen geschlossenen (also kompri  mierten) Kolbenring<B>8,</B> der an seinem Stossende<B>9 je</B>  eine Aussparung<B>10</B> besitzt. In diesen Aussparungen  <B>10</B> liegen nun die nach aussen gekrümmten Enden<B>11</B>  und 12 der Spannfeder<B>13</B> auf. Die     Spannfederenden     <B>11</B> und 12 stützen sich gegenseitig ab. Es ist darauf zu  achten,     dass    die zwei Aussparungen<B>10</B> so gross sind,       dass        Spannfederenden   <B>11</B> und 12 auch beim kompri  mierten Kolbenring<B>8</B> bei gegebenem Stossspiel noch  frei spielen können.  



  Eine andere Ausbildung der Federenden zeigen       Fig.   <B>6</B> und 6a. Die     Spannfederenden   <B>3</B> und 4 werden,  wie die     Fig.   <B>6</B> zeigt, abgesetzt ausgebildet. über diese  speziellen Enden wird eine flache Hülse 14     (Fig.   <I>6a),</I>  deren innere Form den     Spannfederenden   <B>3</B> und 4  entspricht, als     Schloss    darüber gestülpt.  



       Fig.   <B>7</B> zeigt die Ausbildung der     Spannfederenden     zu einem speziellen     Schloss,    wobei dasselbe eine Ecke  des unbelasteten     Polygonzuges    bildet oder innerhalb  einer Seite des unbelasteten Polygons liegen kann.  



  Das     Schloss    kann beispielsweise wie folgt ausge  bildet sein. Auf das     Spannfederende   <B>16</B> wird auf der  äusseren und inneren Seite des Federbandes<B>je</B> ein  kleines     Federbandstück   <B>17</B> durch Punktschweissen auf  das     Spannfederende   <B>16</B> so aufgeschweisst,     dass    die zwei       Federbandstücke   <B>17</B> etwa 2 mm über dem Spann-         federende   <B>16</B> stehen.

   Beim Einlegen der Spannfeder  wird dann der     Polygonzug    geschlossen, wenn man das       Spannfederende   <B>18</B> in die durch die     Federbandstücke     <B>17</B> gebildete     öffnung    so einschiebt,     dass    die beiden       Spannfederenden   <B>16</B> und<B>18</B> satt gegeneinander an  liegen.  



  Bei der Verwendung eines Drahtes als Spannfeder  reduziert sich das     Schloss    auf ein Stück Rohr, in wel  ches beide     Spannfederenden    gesteckt werden.  



  Eine andere Abstützung der Spannfeder<B>19</B> ist in       Fig.   <B>8</B> dargestellt.     Wise    aus der Zeichnung ersichtlich,  stützt sich dieselbe auf den Kolbenring 20 ab. Seitlich  des Stossendes des Kolbenringes 20 werden zwei Ein  kerbungen 21 auf der inneren Seite des Kolbenringes  20 eingefräst. Die so entstandenen Aussparungen  sollen so ausgebildet sein,     dass    die Spannfeder<B>19</B> mit  ihren Enden in denselben gefangen bleibt.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> In Kolben eingebauter Kolbenring mit Spann feder, die den Kolbennutengrund nicht berührt und deren Enden sich im unbelasteten oder nur teilweise belasteten Zustand aufeinander oder am Kolbenring abstützen, dadurch gekennzeichnet, dass die Spann feder im ungespannten Zustand die Form eines Poly gons hat, dessen Ecken am Kolbenring anliegen, und dass die die Polygonseiten bildenden Teile der Spann feder bei zunehmendem, radial nach innen gerichtetem Druck auf den Kolbenring nach aussen ausknicken, so dass sie sich zwischen den Polygonecken am Kol benring abstützen.

   <B>UNTERANSPRUCH</B> In Kolben eingebauter Kolben#ring mit Spannfeder nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die die Polygonseiten darstellenden Teile der Spann feder im ungespannten Zustand leicht konvex sind.