DE102007057959A1

DE102007057959A1 - Piston ring i.e. oil scraper ring, for use in internal combustion engine, has bending provided in area of each joint end and running transverse to bar, where passage opening is attached to bending

Info

Publication number: DE102007057959A1
Application number: DE102007057959A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. Ißler
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2007-12-01
Filing date: 2007-12-01
Publication date: 2009-06-04

Abstract

The ring (10) has a ring joint formed by two joint ends (16) that are opposite each other and a set of sections (13).The sections have radially outward opened U-shaped cross section and are connected by a bar (11). A set of lateral surfaces (14) is used for providing tribologic contact with a cylinder bearing surface. A bending (24) is provided in an area of one of the joint ends and run transverse to the bar. A set of passage openings e.g. through-holes, is attached to the bending, where the ring is held in a piston ring slot of a piston.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolbenrings für einen Verbrennungsmotor aus einem flachen Metallfederband mit einem von zwei einander gegenüberliegenden Stoßenden gebildeten Ringstoß, wobei der Kolbenring Abschnitte aufweist, die durch einen Steg verbunden und zu einem radial nach außen offenen U-förmigen Querschnitt gebogen sind und die Mantelflächen zum tribologischen Kontakt mit einer Zylinderlauffläche aufweisen. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Kolben für einen Verbrennungsmotor, der mindestens einen solchen Kolbenring aufweist.The The present invention relates to a piston ring for a Internal combustion engine of a flat metal spring band with one of formed two opposing butt ends Ring joint, wherein the piston ring has sections through connected to a web and to a radially outwardly open U-shaped cross-section are bent and the lateral surfaces for tribological contact with a cylinder surface exhibit. The present invention further relates to a piston for an internal combustion engine, the at least one such Having piston ring.

Kolbenringe sind in umlaufende Kolbenringnuten aufgenommen, die in der Mantelfläche eines Kolbens eingearbeitet sind. Kolbenringe haben in einem Verbrennungsmotor die Aufgabe, den Verbrennungsraum gegenüber dem Kurbelgehäuseraum abzudichten und den Wärmefluss vom Kolben zum Zylinder zu gewährleisten. Eine zusätzliche Aufgabe besteht darin, das für die Schmierung nicht benötigte Öl an seinem Durchtritt vom Kurbelgehäuseraum zum Verbrennungsraum zu hindern und für einen gleichmäßigen Ölfilm auf der Zylinderlauffläche zu sorgen. Dazu ist es notwendig, dass die Kolbenringe an der Zylinderlauffläche und an der Flanke der Kolbennut anliegen. Die radiale Anlage an der Zylinderlauffläche wird im Allgemeinen durch die eigene Federkraft des Kolbenrings bewirkt.piston rings are incorporated in circumferential piston ring grooves, which in the lateral surface a piston are incorporated. Piston rings have in an internal combustion engine the task, the combustion chamber with respect to the crankcase space seal and heat flow from the piston to the cylinder to ensure. An additional task exists in it, the oil not needed for lubrication at its passage from the crankcase space to the combustion chamber to prevent and for a uniform oil film to provide on the cylinder surface. For this it is necessary that the piston rings on the cylinder surface and on the Flank of the piston groove abut. The radial contact with the cylinder surface is generally due to the own spring force of the piston ring causes.

Diese Aufgabe wird besonders gut durch so genannte „U-Flex-Kolbenringe" erfüllt, wie sie bspw. in der EP 1 369 626 A2 beschrieben sind. Es ist allerdings nicht einfach, derartige „U-Flex-Kolbenringe" zur Kolbenmontage sicher in den Kolbenringnuten zu halten. Hierfür dient üblicherweise eine Feder, deren Herstellung und Montage an dem in der Kolbenringnut angeordneten Kolbenring einen gewissen Aufwand erfordert. Aus der US-A-3 787 059 ist ein Kolbenring bekannt, der mit einem im Press sitz gehaltenen Befestigungselement in der Kolbenringnut eines Kolbens gehalten ist. Auch hierbei sind Herstellung und Montage des Befestigungselements vergleichsweise aufwändig und dementsprechend kostenintensiv.This task is particularly well met by so-called "U-Flex piston rings" as they are, for example, in the EP 1 369 626 A2 are described. However, it is not easy to securely hold such "U-flex piston rings" in the piston ring grooves for piston mounting, and this is usually done by a spring whose manufacture and assembly on the piston ring arranged in the piston ring groove requires a certain amount of effort US-A-3,787,059 a piston ring is known, which is held with a seated in the press fastener in the piston ring groove of a piston. Again, the manufacture and assembly of the fastener are relatively complex and therefore costly.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen gattungsgemäßen Kolbenring derart weiterzubilden, dass er mit möglichst geringem Aufwand in der Kolbenringnut eines Kolbens angeordnet und befestigt werden kann.The Object of the present invention is thus to provide a generic Further develop piston ring such that it with as possible little effort in the piston ring groove of a piston and arranged can be attached.

Die Lösung besteht in einem Kolbenring mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 Der erfindungsgemäße Kolbenring zeichnet sich dadurch aus, dass der Kolbenring im Bereich jedes Stoßendes jeweils eine quer zum Steg verlaufende Aufbiegung aufweist, der mindestens eine Durchgangsöffnung zugeordnet ist. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Kolben für einen Verbrennungsmotor, bei dem in mindestens einer Kolbenringnut ein erfindungsgemäßer Kolbenring aufgenommen und mittels eines Befestigungselements gehalten ist, das in den Durchgangsöffnungen aufgenommen und im Bereich der Aufbiegungen fixiert ist.The Solution consists in a piston ring with the features of Patent claim 1 The piston ring according to the invention is characterized by the fact that the piston ring in the area of each Each having a transversely extending to the web bumping, the at least one passage opening is assigned. object The present invention is further a piston for a Internal combustion engine, wherein in at least one piston ring groove an inventive Received piston ring and held by a fastener is that received in the through holes and in the area the bends is fixed.

Der erfindungsgemäße Kerngedanke besteht darin, im Bereich der Stoßenden Aufbiegungen mit zugeordneten Durchgangsöffnungen vorzusehen und zur Befestigung des Kolbenrings in der Kolbenringnut eines Kolbens ein Befestigungselement durch die Durchgangsöffnungen hindurch zu führen und im Bereich der Aufbiegungen zu fixieren. Dies erlaubt eine schnelle und einfache Befestigung des erfindungsgemäßen Kolbenrings in der Kolbenringnut. Der Verzicht auf eine Feder führt ferner zu einer deutlichen Verringerung des Gewichts des erfindungsgemäßen Kolbens. Der Aufbau des erfindungsgemäßen Kolbenrings erlaubt zudem eine Vielzahl von Variationen hinsichtlich der Ausgestaltung der Aufbiegungen sowie der Form und der Zuordnung der Durchgangsöffnungen. Dies erlaubt eine optimale Anpassung des erfindungsgemäßen Kolbenrings an unterschiedliche Kolbentypen. Der erfindungsgemäße Kolbenring ist zudem durch an sich bekannte Umformverfahren besonders einfach und kostengünstig herstellbar.Of the core idea according to the invention consists in Area of bumpy bends with associated passage openings provide and for fixing the piston ring in the piston ring groove a piston, a fastener through the through holes pass through and fix in the area of the bends. This allows a quick and easy attachment of the invention Piston ring in the piston ring groove. The waiver of a spring leads Furthermore, a significant reduction in the weight of the invention Piston. The structure of the piston ring according to the invention also allows a variety of variations in terms of design the bends and the shape and the assignment of the through holes. This allows an optimal adaptation of the invention Piston ring to different piston types. The inventive Piston ring is also special by per se known forming process easy and inexpensive to produce.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.advantageous Further developments emerge from the subclaims.

Die mindestens eine Durchgangsöffnung kann abhängig von den Erfordernissen im Einzelfall eine beliebige, frei wählbare Form haben. Sie kann bspw. als Durchgangsbohrung, Schlitz oder Aussparung ausgebildet sein.The At least one passage opening can be dependent from the requirements in the individual case any, freely selectable Have shape. It can, for example, as a through hole, slot or recess be educated.

Die im Bereich der Stoßenden vorgesehenen Aufbiegungen können in einer beispielhaften Ausführungsform derart ausgebildet sein, dass jedes Stoßende radial nach außen abgewinkelt ist und im radial nach außen ragenden Bereich mindestens eine Durchgangsöffnung aufweist. Diese Ausgestaltung ist besonders einfach und kostengünstig herstellbar.The In the area of the buttocks provided bends can formed in such an embodiment in an exemplary embodiment be that each butt end angled radially outward is and in the radially outwardly projecting region at least one Has passage opening. This embodiment is special easy and inexpensive to produce.

Die Aufbiegungen können in einer weiteren beispielhaften Ausführungsform derart ausgebildet sein, dass im Bereich jedes Stoßendes eine quer zum Steg verlaufende Aufwölbung vorgesehen ist, unter der eine Durchgangsöffnung hindurch läuft. Auch diese Ausführungsform ist insbesondere bei den typischen „U-Flex-Kolbenringen" sehr einfach und kostengünstig herstellbar.The Bends may be in another exemplary embodiment be formed such that in the region of each butt end a transversely extending to the web buckle is provided under which passes through a through hole. Also this embodiment is particularly in the typical "U-Flex piston rings" very easy and inexpensive to produce.

Die Aufbiegungen können schließlich in einer anderen denkbaren Ausführungsform derart ausgebildet sein, dass im Bereich jedes Stoßendes eine quer zum Steg verlaufende Aufwölbung vorgesehen ist und jeder Aufwölbung zwei Durchgangsöffnungen zugeordnet sind. Diese Zuordnung kann bspw. dadurch vorgenommen werden, dass die Aufwölbungen zwei radial nach außen ragende, mit einer Brücke verbundene Schenkel aufweist und die Durchgangsöffnungen in den Schenkeln angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform lässt sich das Befestigungselement, das zur Befestigung des erfindungsgemäßen Kolbenrings in der Kolbenringnut dient, besonders sicher und zuverlässig fixieren.The bends may finally in another conceivable embodiment of such be formed, that in the region of each butt end a transverse to the web extending bulge is provided and each bulge are associated with two through holes. This assignment can be made, for example, by the bulges having two legs projecting radially outwards and connected to a bridge, and the passage openings being arranged in the legs. In this embodiment, the fastening element, which serves to fasten the piston ring according to the invention in the piston ring groove, can be fixed particularly securely and reliably.

Der die einzelnen Abschnitte verbindende Steg kann mit Aussparungen versehen sein, um die Flexibilität des Metallfederbands zu erhöhen und das Biegen zum fertigen Kolbenring zu erleichtern. Die Aussparungen können in besonders vorteilhafter Weise mit abgerundeten Ecken gebildet werden, um die während des Motorbetriebs auftretenden Belastungen zu reduzieren und Rissbildungen zu vermeiden. Als besonders wirksam hat sich dabei eine Ausbildung abgerundeten Ecken in Form zweier unterschiedlicher, ineinander übergehender Radien R1 und R2 ergeben. Diese Form kann, wenn dies gewünscht ist, weiter optimiert werden, indem die Radien R1 und R2 so gebildet werden, dass das Verhältnis von R1 zu R2 1 zu 2 bis 1 zu 4, vorzugsweise 1 zu 3 beträgt.Of the The individual connecting bridge can with recesses Be provided with the flexibility of the metal spring band to increase and facilitate bending to the finished piston ring. The recesses can be in a particularly advantageous manner be formed with rounded corners to the while reduce engine loads and cracking to avoid. As particularly effective while training rounded corners in the form of two different, merging into each other Radii R1 and R2 result. This form can if desired is to be further optimized by forming the radii R1 and R2 be that the ratio of R1 to R2 is 1 to 2 to 1 too 4, preferably 1 to 3.

Die Mantelflächen der Abschnitte können bspw. gerade oder bogenförmig gestanzt ausgebildet sein. In letzterem Fall erübrigt sich die Gestaltung der Kontur der Mantelfläche durch Läppen oder Schleifen, wodurch ein im Stand der Technik bisher notwendiger Arbeitsschritt zur Anpassung der Kontur der Mantelfläche an die Rundung der Zylinderlauffläche wesentlich reduziert wird oder sogar ganz wegfällt. Falls eine Oberflächenfeinbearbeitung gewünscht ist, könnte ein derartiger Arbeitsgang mit deutlich reduziertem Aufwand beibehalten werden. Ferner wird der Einlaufprozess deutlich verkürzt. Außerdem sorgt der optimierte tribologische Kontakt für einen sicheren, weniger störanfälligen Motorbetrieb. Die Bogenform der Mantelfläche kann um bis zu ±20% von der Bogenform der Zylinderlauffläche abweichen.The The lateral surfaces of the sections can, for example, straight or be formed punched arcuate. In the latter Case, the design of the contour of the lateral surface is unnecessary by lapping or grinding, creating a state of the art previously necessary step to adapt the contour of the lateral surface significantly reduced to the rounding of the cylinder surface will or will be completely eliminated. If a surface finish desired, could such an operation be maintained with significantly reduced effort. Furthermore, the Enema process significantly shortened. In addition, the optimized tribological contact for a safe, less fault-prone engine operation. The arch form of Cloak area can be up to ± 20% of the arch shape deviate from the cylinder surface.

Ferner kann die Mantelfläche auch im Querschnitt abgeschrägt gestanzt ausgebildet sein. Dies wirkt sich positiv auf das Einlaufverhalten des erfindungsgemäßen Kolbenrings aus, so dass die Einlaufzeit während des Betriebs des Verbrennungsmotors verkürzt und der Ölverbrauch in der Einlaufphase des Verbrennungsmotors verringert wird. Zusätzlich können in einem Fertigbearbeitungsschritt die im Querschnitt abgeschrägt ausgebildeten Mantelflächen teilweise abgeflacht werden.Further the lateral surface can also be beveled in cross section be formed punched. This has a positive effect on the run-in behavior of the piston ring according to the invention, so that the break-in period during the operation of the internal combustion engine shortened and the oil consumption in the warm - up phase of Internal combustion engine is reduced. In addition, you can in a finishing step, beveled in cross-section trained lateral surfaces are partially flattened.

Als Ausgangsmaterial für die Herstellung des erfindungsgemäßen Kolbenrings kann insbesondere ein Stahlfederband verwendet werden.When Starting material for the preparation of the inventive Piston ring can be used in particular a steel spring band.

Der erfindungsgemäße Kolbenring wird insbesondere als Ölabstreifring verwendet.Of the Piston ring according to the invention is particular used as an oil scraper ring.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in einer schematischen, nicht maßstabsgetreuen Darstellung:One Embodiment of the present invention is in Below with reference to the accompanying drawings closer explained. They show in a schematic, not to scale Presentation:

1 eine Abwicklung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kolbenrings mit teilweise aufgebogenen Abschnitten, wobei die Stoßenden nicht dargestellt sind; 1 a development of an embodiment of a piston ring according to the invention with partially bent portions, wherein the butt ends are not shown;

2 eine Draufsicht auf den fertig gebogenen und mit einem Befestigungselement versehenen Kolbenring aus 1 mit sichtbaren Stoßenden; 2 a plan view of the finished bent and provided with a fastener piston ring 1 with visible butt ends;

3 eine Darstellung einer ersten Ausgestaltung der Aufbiegungen im Bereich der Stoßenden des Kolbenrings aus 1 teilweise im Schnitt; 3 an illustration of a first embodiment of the bends in the region of the butt ends of the piston ring 1 partly in section;

4 eine Darstellung einer zweiten Ausgestaltung der Aufbiegungen im Bereich der Stoßenden eines Kolbenrings aus 1 in einer Draufsicht; 4 an illustration of a second embodiment of the bends in the region of the butt ends of a piston ring 1 in a plan view;

5 einen Schnitt entlang der Linien V-V in 1 bzw. 4; 5 a section along the lines VV in 1 respectively. 4 ;

6 eine Darstellung einer dritten Ausgestaltung der Aufbiegungen im Bereich der Stoßenden des Kolbenrings aus 1 mit eingesetztem Befestigungselement im Schnitt; 6 an illustration of a third embodiment of the bends in the region of the butt ends of the piston ring 1 with inserted fastener in section;

7 eine vergrößerte Darstellung einer abgerundeten Ecke einer Aussparung im Steg des Kolbenrings aus 1. 7 an enlarged view of a rounded corner of a recess in the web of the piston ring 1 ,

1 zeigt den Aufbau eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kolbenrings 10. Der Kolbenring 10 weist einen Steg 11 auf, der im Ausführungsbeispiel über seine Länge mit in regelmäßigen Abständen angeordneten Aussparungen 12 versehen ist. Die Aussparungen 12 sind im Ausführungsbeispiel senkrecht zur Längsachse L des Stegs 11 angeordnet und rechteckförmig ausgebildet. Andere geeignete und je nach den Anforderungen des Einzelfalls ausgebildete Formen der Aussparungen 12 sind selbstverständlich denkbar. Zu beiden Seiten des Steges 11 sind einzelne lappenförmige Abschnitte 13 ausgebildet. Die Abschnitte 13 weisen Mantelflächen 14 auf, die bspw. gerade oder, wie dargestellt, bogenförmig ausgebildet sein können. Die Abschnitte 13 sind beim fertigen Kolbenring 10 derart aufgebogen, dass sich ein im Wesentlichen U-förmiger Querschnitt ergibt, wobei die sich auf beiden Seiten des Stegs 11 gegenüberstehenden Abschnitte 13 parallel zueinander verlaufen. Die nun radial nach außen gerichteten Mantelflächen 14 stellen somit die tribologischen Kontaktflächen zu einer dem Kolbenring 10 zugeordneten Zylinderlauffläche dar. In 1 ist auf beiden Seiten des Stegs 11 nur jeder zweite Abschnitt 13 um 90° gegenüber dem Steg 11 aufgebogen dargestellt, um eine übersichtliche Darstellung zu erhalten. Die Mantelflächen können auch im Querschnitt abgeschrägt ausgebildet sein (nicht dargestellt). 1 shows the structure of an embodiment of a piston ring according to the invention 10 , The piston ring 10 has a footbridge 11 on, in the embodiment over its length arranged at regular intervals recesses 12 is provided. The recesses 12 are in the embodiment perpendicular to the longitudinal axis L of the web 11 arranged and formed rectangular. Other suitable forms of recesses designed according to the requirements of the case 12 are of course conceivable. On both sides of the jetty 11 are individual flap-shaped sections 13 educated. The sections 13 show lateral surfaces 14 on, for example, straight or, as shown, may be arcuate. The sections 13 are in the finished piston ring 10 bent so that there is a substantially U-shaped cross-section, which is located on both sides of the web 11 opposite sections 13 parallel to each other. The now radially outward en directed lateral surfaces 14 thus provide the tribological contact surfaces to a piston ring 10 assigned cylinder running surface 1 is on both sides of the jetty 11 only every second section 13 90 ° opposite the bridge 11 shown bent over in order to obtain a clear representation. The lateral surfaces can also be beveled in cross-section (not shown).

Der erfindungsgemäße Kolbenring 10 wird aus einem Metallfederband, vorzugsweise einem Stahlfederband, ausgestanzt, wobei die Mantelflächen 14 ggf. bereits ihre bogenförmige bzw. abgeschrägte Kontur erhalten. Nach dem Ausstanzen wird das Metallfederband in an sich bekannter Weise gebogen und einzelne Kolbenringrohlinge abgetrennt, die je nach den Anforderungen des Einzelfalls in an sich bekannter Weise fertig bearbeitet werden. Dabei werden die Abschnitte 13 um 90° gegenüber dem Steg 11 aufgebogen, so dass der Kolbenringrohling den im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt erhält. Die Mantelflächen 14 können zusätzlich mit einer tribologischen Schicht versehen und/oder einer Oberflächenfeinbearbeitung unterzogen werden.The piston ring according to the invention 10 is punched out of a metal spring band, preferably a steel spring band, wherein the lateral surfaces 14 possibly already received their arcuate or bevelled contour. After punching, the metal spring band is bent in a conventional manner and separated individual piston ring blanks, which are finished depending on the requirements of the case in a conventional manner. This will be the sections 13 90 ° opposite the bridge 11 bent so that the piston ring blank receives the substantially U-shaped cross-section. The lateral surfaces 14 may additionally be provided with a tribological layer and / or subjected to surface finishing.

2 zeigt den fertig gebogenen Kolbenring 10 aus 1. Es ist zu erkennen, dass die einzelnen, sich auf beiden Seiten des Stegs 11 gegenüber liegenden Abschnitte 13 „auf Lücke" angeordnet sind. Das bedeutet, dass ein Abschnitt 13 auf einer Seite des Stegs 11 einer Lücke 15 auf der gegenüber liegenden Seite des Stegs 11 gegenüberliegt. Die Lücken 15 werden dabei durch zwei auf derselben Seite des Stegs 11 einander benachbarten Abschnitte 13 gebildet. Die nun dargestellten Stoßenden 16 des Kolbenrings 10 bilden in an sich bekannter Weise einen Ringstoß 17. Zur Montage des Kolbenrings 10 in einer Kolbenringnut eines Kolbens (nicht dargestellt) ist ein Befestigungselement 20 vorgesehen, das den Ringstoß 17 überbrückend im Bereich der Stoßenden 16 des Kolbenrings 10 fixiert ist. 2 shows the finished bent piston ring 10 out 1 , It can be seen that the individual, on both sides of the jetty 11 opposite sections 13 Are arranged on "gap." That means a section 13 on one side of the dock 11 a gap 15 on the opposite side of the bridge 11 opposite. The gaps 15 are doing by two on the same side of the bridge 11 adjacent sections 13 educated. The buttocks now shown 16 of the piston ring 10 form in a conventional manner a ring impact 17 , For mounting the piston ring 10 in a piston ring groove of a piston (not shown) is a fastener 20 provided that the ring impact 17 bridging in the area of butt ends 16 of the piston ring 10 is fixed.

Zur Fixierung des Befestigungselements 20 können im Bereich der Stoßenden 16 unterschiedlich ausgestaltete erfindungsgemäßen Aufbiegungen vorgesehen sein, denen mindestens eine Durchgangsöffnung zugeordnet ist. 3 zeigt eine erste Ausgestaltung erfindungsgemäßer Aufbiegungen, bei der jede Stoßende 16 radial nach außen abgewinkelt ist, im Ausführungsbeispiel etwa in einem Winkel von 90° gegenüber dem Steg. Im radial nach außen ragenden Bereich jedes Stoßendes 16 ist eine Durchgangsöffnung 22 in Form einer Durchgangsbohrung vorgesehen. Zur Befestigung des in der Kolbenringnut eines Kolbens eingesetzten Kolbenrings 10 wird ein Befestigungselement 20, bspw. in Form eines Drahtes, eines Bandes oder eines Seiles, durch die Durchgangsbohrungen 22 geführt und bspw. durch Aufbiegen der freien Enden am nach außen ragenden Bereich jedes Stoßendes 16 fixiert (nicht dargestellt).For fixing the fastener 20 can be in the area of butt ends 16 differently configured bends according to the invention can be provided, which is associated with at least one passage opening. 3 shows a first embodiment of bends according to the invention, in which each butt end 16 is angled radially outwards, in the embodiment approximately at an angle of 90 ° relative to the web. In the radially outwardly projecting portion of each butt end 16 is a passage opening 22 provided in the form of a through hole. For attachment of the piston ring inserted in the piston ring groove of a piston 10 becomes a fastener 20 , For example, in the form of a wire, a tape or a rope, through the through holes 22 guided and, for example, by bending the free ends of the outwardly projecting portion of each butt end 16 fixed (not shown).

Die 4 und 5 zeigen eine zweite Ausgestaltung erfindungsgemäßer Aufbiegungen. Im Bereich der Stoßenden 16 sind zwei parallel zueinander verlaufende und sich quer zum Steg 11 erstreckende schlitzförmige Öffnungen 23 vorgesehen. Der dadurch gebildete, von den Öffnungen begrenzte Stegabschnitt ist zu einer radial nach außen gerichteten und quer zum Steg verlaufenden Aufwölbung 24 umgeformt. Eine Durchgangsöffnung 25 läuft unter der Aufwölbung 24 hindurch. Eine weitere Variante einer Aufwölbung 24 ist aus der Zusammenschau der 1 und 5 zu entnehmen. Der einzige Unterschied besteht darin, dass auf das Einbringen schlitzförmiger Öffnungen verzichtet wird und stattdessen ein durch die Aussparungen 12 begrenzter Stegabschnitt im Bereich eines Stoßendes 16 zu einer Aufwölbung 24 umgeformt wird, unter der ebenfalls eine Durchgangsöffnung 25 hindurch verläuft. Zur Befestigung des Kolbenrings 10 in der Kolbenringnut eines Kolbens wird ein Befestigungselement 20, bspw. in Form eines Drahtes, eines Bandes oder eines Seiles, durch die beiden an den Stoßenden 16 ausgebildeten Durchgangsöffnungen 25 geführt und bspw. durch Aufbiegen der freien Enden am radial nach außen ragenden Bereich jeder Aufwölbung 24 fixiert (nicht dargestellt).The 4 and 5 show a second embodiment of inventive bends. In the area of the butt ends 16 are two parallel to each other and across the bridge 11 extending slot-shaped openings 23 intended. The thus formed, limited by the openings web portion is to a radially outwardly extending and transverse to the web buckle 24 reshaped. A passage opening 25 runs under the bulge 24 therethrough. Another variant of a bulge 24 is from the synopsis of 1 and 5 refer to. The only difference is that it eliminates the insertion of slit-shaped openings and instead a through the recesses 12 limited web section in the area of a butt end 16 to a bulge 24 is transformed, under which also a through hole 25 passes through. For fastening the piston ring 10 in the piston ring groove of a piston becomes a fastener 20 For example, in the form of a wire, a band or a rope, through the two at the butt ends 16 trained through holes 25 guided and, for example, by bending the free ends on the radially outwardly projecting portion of each bulge 24 fixed (not shown).

6 zeigt eine dritte Ausgestaltung erfindungsgemäßer Aufbiegungen. Bei dieser Ausgestaltung sind im Bereich der Stoßenden 16 quer zum Steg 11 verlaufende Erhebungen 26 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel weisen die Erhebung 26 zwei durch eine Brücke 27 verbundene Schenkel 28 auf. Je zwei Durchgangsöffnungen 29 sind in den Schenkeln 28 angeordnet, wobei im Ausführungsbeispiel hierfür die Aussparungen 12 gemäß 1 genutzt werden. Es können aber auch separate Durchgangsöffnungen 29 angebracht werden. 6 zeigt ferner ein Befestigungs element 20 zur Befestigung des Kolbenrings 10 in der Kolbenringnut eines Kolbens, bspw. in Form eines Drahtes, eines Bandes oder eines Seiles. Das Befestigungselement 20 ist durch die Durchgangsöffnungen 29 geführt und bspw. durch Aufbiegen seiner freien Enden im Bereich der Brücke 27 jeder Erhebung 26 fixiert. 6 shows a third embodiment of inventive bends. In this embodiment, in the region of the butt ends 16 across the jetty 11 running surveys 26 intended. In the exemplary embodiment, the survey 26 two by a bridge 27 connected thighs 28 on. Two through holes each 29 are in the thighs 28 arranged, in the exemplary embodiment, the recesses 12 according to 1 be used. But it can also separate through holes 29 be attached. 6 further shows a fastening element 20 for fastening the piston ring 10 in the piston ring groove of a piston, for example in the form of a wire, a band or a rope. The fastener 20 is through the through holes 29 guided and, for example, by bending its free ends in the area of the bridge 27 every survey 26 fixed.

7 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung der Ecken der im Steg 11 ausgebildeten Aussparungen 12 gemäß 1. Die Aussparungen 12 sind mit abgerundeten Ecken 18 versehen, um die während des Motorbetriebs auftretenden Belastungen zu reduzieren und Rissbildungen zu vermeiden. Dabei sind im Ausführungsbeispiel die abgerundeten Ecken 18 in Form zweier unterschiedlicher, ineinander übergehender Radien R1 und R2 ausgebildet. Die Radien R1 und R2 sind so bemessen, dass das Verhältnis des Radius R1 zum Radius R2 etwa 1 zu 2 bis 1 zu 4, vorzugsweise 1 zu 3 beträgt. Damit werden die auf den Steg 11 des Kolbenrings 10 wirkenden Kräfte gleichmäßiger verteilt und abgeleitet, als dies bei Aussparungen mit scharfen Ecken oder einfachem Radius der Fall wäre, so dass Rissbildungen im Steg 11 oder Plastifizierungen vermieden werden. 7 shows a preferred embodiment of the corners of the web 11 trained recesses 12 according to 1 , The recesses 12 are with rounded corners 18 provided to reduce the loads occurring during engine operation and to prevent cracking. The rounded corners are in the embodiment 18 formed in the form of two different, merging radii R1 and R2. The radii R1 and R2 are dimensioned such that the ratio of the radius R1 to the radius R2 is about 1 to 2 to 1 to 4, preferably 1 to 3. This will be on the jetty 11 of the piston ring 10 acting forces evenly distributed and derived, as would be the case with recesses with sharp corners or simple radius of the case, so that cracks in the bridge 11 or plasticizations are avoided.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- EP 1369626 A2 [0003]
- US 3787059 A [0003]

Claims

Piston ring ( 10 ) for a combustion engine of a flat metal spring band, with one of two opposite butt ends ( 16 ) formed ring impact ( 17 ), wherein the piston ring ( 10 ) Sections ( 13 ), which by a bridge ( 11 ) are connected and bent to a radially outwardly open U-shaped cross-section and the lateral surfaces ( 14 ) for tribological contact with a cylinder surface, characterized in that the piston ring ( 10 ) in the region of each butt end ( 16 ) one transverse to the bridge ( 11 ) bend ( 21 . 24 . 26 ), the at least one passage opening ( 22 . 25 . 29 ) assigned.

Piston ring according to claim 1, characterized in that the at least one passage opening ( 22 . 25 . 29 ) is formed as a through hole, slot or recess.

Piston ring according to claim 1 or 2, characterized in that the bends ( 21 ) are formed such that each butt end ( 16 ) is angled radially outwards and in the radially outwardly projecting region at least one passage opening ( 22 ) having.

Piston ring according to claim 1 or 2, characterized in that the bends are formed such that in the region of each butt end ( 16 ) a transversely to the web extending bulge ( 24 ) is provided, under which a passage opening ( 25 ) passes through.

Piston ring according to claim 1 or 2, characterized in that the bends are formed such that in the region of each butt end ( 16 ) a transverse to the web survey ( 26 ) and each survey two through holes ( 29 ) assigned.

Piston ring according to claim 5, characterized in that the elevations ( 26 ) two radially outwardly projecting, with a bridge ( 27 ) connected legs ( 28 ) and the passage openings ( 29 ) in the thighs ( 28 ) are arranged.

Piston ring according to one of the preceding claims, characterized in that the web ( 11 ) perpendicular to the longitudinal axis of the web ( 11 ) arranged recesses ( 12 ) is provided.

Piston ring according to one of the preceding claims, characterized in that the recesses ( 12 ) with rounded corners ( 18 ) are provided.

Piston ring according to claim 8, characterized in that the rounded corners ( 18 ) are formed from two different, merging radii R1 and R2.

Piston ring according to claim 9, characterized the ratio of R1 to R2 is 1 to 2 to 1 to 4, preferably 1 to 3.

Piston ring according to one of the preceding claims, characterized in that the lateral surface ( 14 ) of each section ( 13 ) is punched straight or arcuate.

Piston ring according to one of the preceding claims, characterized in that the lateral surface ( 14 ) of each section ( 13 ) is formed punched in cross-section bevelled.

Piston ring according to one of the preceding claims, characterized in that it is made of a steel spring band is.

Piston ring according to one of the preceding claims, namely an oil scraper ring.

Piston for an internal combustion engine with piston ring grooves, characterized in that in at least one piston ring groove a piston ring ( 10 ) received according to one of claims 1 to 14 and by means of a fastener ( 20 ) is held in the through holes ( 22 . 25 . 29 ) and in the area of bends ( 21 . 24 . 26 ) is fixed.

Piston according to claim 15, characterized in that the fastening element ( 20 ) is designed as wire, tape, rope, etc.