BR112019011145B1

BR112019011145B1 - Anel de pistão para um compressor de pistão, bem como compressor de pistão

Info

Publication number: BR112019011145B1
Application number: BR112019011145-0A
Authority: BR
Inventors: Norbert Feistel
Original assignee: Burckhardt Compression Ag
Priority date: 2016-12-13
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2023-02-07
Also published as: KR102499145B1; SA519401877B1; RU2737059C1; KR20190102197A; CN110168259B; BR112019011145A2; DK3555502T3; CA3043867A1; MX2019006301A; ES2836300T3; EP3555502B1; JP6913751B2; EP3555502A1; JP2020501088A; US11193587B2; WO2018108464A1; PL3555502T3; US20200096106A1; CN110168259A

Abstract

A invenção se refere a um anel de pistão que compreende um anel de base (5) sem fim, bem como, um anel de vedação (3), sendo que, o anel de base (5) apresenta um lado frontal do anel de base (5a) direcionado radialmente para fora, e sendo que, o anel de vedação (3) apresenta um lado frontal de vedação (3e) direcionado radialmente para fora, e um lado interno do anel de vedação (3f) direcionado radialmente para dentro, passando em forma de círculo, sendo que, o anel de vedação (3) apresenta três cortes tangenciais (3d), os quais se estendem tangencialmente em relação ao lado interno do anel de vedação (3f), de tal modo que o anel de vedação (3) compreende três segmentos do anel de vedação (3a, 3b, 3c) dispostos um após o outro em uma direção da circunferência (U), separados pelo corte tangencial (3d), sendo que, o anel de base (5) sem fim, e o anel de vedação (3) estão dispostos um após o outro em uma direção longitudinal (L) que passa perpendicular em relação à direção da circunferência (U), sendo que, na direção longitudinal (L) em seguida ao anel de vedação (3) está disposto um anel de cobertura (2), sendo que, o anel de cobertura (2) apresenta um lado externo (...).

Description

Descrição

[0001] A invenção se refere a um anel de pistão para um compressor de pistão, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1. Além disso, a invenção se refere a um compressor de pistão.

Estado da técnica

[0002] São conhecidos compressores de pistão compreendendo um cilindro, bem como um pistão movimentado linearmente dentro dele. Em uma forma de execução possível no pistão está disposto um anel do pistão, sendo que, o anel do pistão desliza ao longo da parede do cilindro, de tal modo que o anel do pistão veda a câmara de compressão limitada pelo cilindro e pelo pistão móvel. A publicação de patente universal WO 98/55783A1 divulga um compressor de pistão que funciona a seco, com um anel do pistão disposto no pistão, friccionando na parede do cilindro. Esse compressor de pistão funcionando a seco é bem apropriado, por exemplo, para a compressão de hidrogênio a uma pressão final de até 200 bar. No entanto existe uma necessidade crescente de comprimir fluidos a pressões finais ainda mais altas. O anel do pistão conhecido é apropriado, contudo somente de modo condicionado para o emprego em altas diferenças de pressão, uma vez que esse anel sob carga apresenta um escoamento a frio característico, o que tem como consequência um desgaste rápido do anel do pistão. Por conseguinte, o anel do pistão conhecido é apropriado somente de modo condicionado para compressores com uma alta pressão final de acima de 200 bar.

Representação da invenção

[0003] A tarefa da invenção é aperfeiçoar um anel do pistão, bem como um compressor de pistão, o qual apresente propriedades de operação mais vantajosas.

[0004] Es sa tarefa é solucionada com um anel do pistão que apresenta as características da reivindicação 1. As reivindicações dependentes de 2 a 8 se referem a outros aperfeiçoamentos vantajosos da invenção. A tarefa é solucionada, além disso, com um compressor de pistão que apresenta as características da reivindicação 9. As reivindicações dependentes de 10 a 12 se referem a outros aperfeiçoamentos vantajosos da invenção. A tarefa ainda é solucionada com um emprego do anel do pistão de acordo com a invenção em um compressor de pistão para a compressão de um fluido a uma pressão de mais que 500 bar.

[0005] A tarefa é solucionada, em particular, com um anel do pistão que compreende um anel de base sem fim, bem como, um anel de vedação, sendo que, o anel de base apresenta um lado frontal do anel de base direcionado radialmente para fora, e sendo que, o anel de vedação apresenta um lado frontal de vedação direcionado radialmente para fora, e um lado interno do anel de vedação direcionado radialmente para dentro, passando em forma de círculo, sendo que, o anel de vedação apresenta três cortes tangenciais, os quais se estendem tangencialmente em relação ao lado interno do anel de vedação, de tal modo que o anel de vedação compreende três segmentos do anel de vedação dispostos um após o outro em uma direção da circunferência, separados pelo corte tangencial, sendo que, o anel de base sem fim, e o anel de vedação estão dispostos um após o outro em uma direção longitudinal que passa perpendicular em relação à direção da circunferência, sendo que, na direção longitudinal em seguida ao anel de vedação está disposto um anel de cobertura, sendo que, o anel de cobertura apresenta um lado externo do anel de cobertura direcionado radialmente para fora, e um lado interno do anel de cobertura direcionado radialmente para dentro, sendo que, no lado afastado do anel de vedação o anel de cobertura apresenta pelo menos um canal de refluxo passando radialmente, o qual se estende na direção radial ao longo de toda a largura do anel de cobertura, sendo que, o lado frontal de vedação se projeta na direção radial além do lado externo do anel de cobertura e do lado frontal do anel de base, e sendo que, o anel de base, bem como o anel de cobertura apresentam uma resistência à tração maior do que o anel de vedação.

[0006] Em uma forma de execução preferida a resistência à tração do anel de base, bem como do anel de cobertura é pelo menos 1,5 vezes maior do que a resistência à tração do anel de vedação.

[0007] O anel do pistão de acordo com a invenção é executado como um denominado anel do pistão como sanduíche, e compreende um anel de vedação, bem como, anéis de apoio dispostos em ambos os lados na direção axial, ou seja, o anel de base e o anel de cobertura, os quais se encostam ao anel de vedação, sendo que, os anéis de apoio são executados, de preferência, em forma de placa. Em comparação com o anel de base e o anel de cobertura, o anel de vedação é constituído de um material mais macio, preferencialmente com boa capacidade de adaptação da forma, em particular, com uma boa capacidade de adaptação da forma na direção radial. Por conseguinte, em comparação com o anel de base e o anel de cobertura, o anel de vedação apresenta uma resistência à tração mais profunda. Em um dos lados na direção axial o anel do pistão compreende o anel de base, e no outro lado, o anel de cobertura, sendo que, o anel de base e o anel de cobertura formam os dois anéis de apoio, de tal modo que o anel de vedação encosta-se a cada lado respectivamente em um dos anéis mencionados, e é seguro por esse anel. O anel de base e, de preferência, também o anel de cobertura são executados sem fim e são constituídos de um material relativamente sólido, isto é, de um material com resistência à tração mais alta do que o anel de vedação. O anel de vedação feito de material relativamente macio ou de um material com menor resistência à tração é mantido bem seguro entre o anel de base e o anel de cobertura e na direção radial apresenta uma boa capacidade de adaptação da forma, de tal modo que esse anel encosta vedando bem na parede interna do pistão, e desse modo impede ou reduz um vazamento que surge em todo caso.

[0008] No caso do anel do pistão de acordo com a invenção o anel de vedação é executado como um elemento de vedação de fricção pelo que, o anel de vedação desliza ao longo da parede interna do cilindro, sendo que, o anel do pistão pode ser operado funcionando a seco ou lubrificado. O anel do pistão de acordo com a invenção é apropriado, de preferência, em combinação com compressores de pistão, cuja câmara de compressão apresenta uma alta carga de pressão, de preferência, de mais que 500 bar e/ou uma alta carga de temperatura.

[0009] De preferência, o anel de vedação apresenta uma pouca altura de construção estreita na direção axial, de preferência, uma altura de construção na faixa de 1 a 6 mm. O anel do pistão de acordo com a invenção é montado no compressor de pistão, de tal modo que tanto o anel de base como também o anel de cobertura pelo menos no estado frio apresentam uma pequena fenda entre o lado direcionado radialmente para fora e o lado interno do cilindro, por exemplo, uma fenda de poucos décimos de milímetro até poucos centésimos de milímetro. Em contrapartida, o anel de vedação se projeta na direção radial além do anel de base e do anel de cobertura, e toca o lado interno do cilindro. Em uma forma de execução vantajosa, durante a operação, o anel de base e o anel de cobertura não entram em contato com o lado interno do cilindro e, por conseguinte, não formam quaisquer anéis de fricção. No caso dessa forma de execução tanto o anel de base e como também o anel de cobertura não precisam apresentar quaisquer propriedades de funcionamento a seco.

[0010] Em oposição ao anel de base, o qual está disposto no lado afastado da câmara de compressão, o anel de cobertura apresenta, além disso, pelo menos uma ranhura de refluxo, a qual durante a expansão de refluxo possibilita a redução de pressão na câmara de compressão. Por conseguinte, o anel de base e o anel de cobertura, que estão dispostos nos dois lados do anel de vedação impedem, nos dois lados do anel de vedação, que esse anel seja destruído pelas forças de pressão que atuam dinamicamente, incidindo em ambas as direções da direção de movimento do pistão. A expansão de refluxo se realiza como descrito a seguir. Devido aos vazamentos entre os elementos de vedação individuais de um sistema de vedação, no caso de carga com um decurso da pressão se alterando temporalmente também surgem diferenças de pressão na direção da câmara de compressão. Assim, durante a fase de compressão nas câmaras do elemento de vedação seguintes a pressão aumenta imediatamente na câmara de compressão para valores acima do nível de pressão de aspiração e - dependendo do estado de desgaste dos elementos de vedação - pode alcançar quase a pressão final de compressão. Se a pressão abaixar no cilindro, então durante a fase de expansão novamente na direção da pressão de aspiração, então pode voltar para um alívio de pressão na câmara de compressão, isto é, a direção de carga dos elementos de vedação quase é invertida para a câmara de compressão.

[0011] Po r conseguinte, o anel do pistão de acordo com a invenção apresenta a vantagem que, o anel de vedação cortado através dos cortes tangenciais, por um lado, durante o processo de compressão está apoiado pelo anel de base, e durante o processo de expansão está apoiado pelo anel de cobertura, de tal modo que o anel de vedação cortado tanto durante o processo de compressão, mas em particular, também durante o processo de expansão está protegido contra forças que incidem fortemente e, por conseguinte, contra um dano.

[0012] Por meio da execução como sanduíche de acordo com a invenção do anel do pistão é possível executar o anel de vedação de um material sintético, que em uma forma de execução de "autossuspensão", isto é, sem anéis de apoio, não seria apropriado para a vedação de altas diferenças de pressão. Dependendo de sua forma de execução, o anel do pistão pode ser operado funcionando a seco ou lubrificado a óleo. No caso de um anel do pistão funcionando a seco, pelo menos o anel de vedação precisa apresentar propriedades de funcionamento a seco. Caso durante a operação, do mesmo modo, o anel de base e/ou o anel de cobertura deslizem ao longo da parede interna do cilindro, então também esses anéis de apoio devem apresentar propriedades de funcionamento a seco. O anel de vedação é formado, de preferência, de um material de PTFE ou de uma mistura de polímeros, sendo que, em caso de diferenças de pressão muito altas também são empregados polímeros de alta temperatura. Além disso, anéis de vedação funcionando a seco são cheios com um material de enchimento anorgânico como, por exemplo, carvão, grafite, fibras de vidro, MoS2 ou bronze. De forma vantajosa, o anel de base e/ou o anel de cobertura são constituídos de polímero de alta temperatura, de material composto de fibras, bem como, no caso de diferenças de pressão muito altas, de metal como, por exemplo, bronze.

[0013] A título de exemplo são indicadas a seguir combinações de material de anel de base, anel de vedação e anel de cobertura. Como já foi mencionado, uma pressuposição é o fato de que o anel de base, bem como, o anel de cobertura apresentem uma resistência à tração mais alta com referência ao anel de vedação. Dependendo da pressão final a ser alcançada poderiam ser apropriadas, por exemplo, as seguintes combinações de material, sendo que, detalhes com referência aos materiais empregados são indicados em conexão com a tabela:

Tabela 1, exemplos de combinações de material dos anéis do pistão

[0014] A seguir detalhes para os materiais empregados na tabela 1, sendo que, os materiais de enchimento indicados a seguir são necessários, em particular, em anéis funcionando a seco.

[0015] Como Polímero de alta temperatura é apropriado, por exemplo, PEEK puro ou enchido, poliamida pura ou enchida, PPS puro ou enchido ou epóxi puro ou enchido.

[0016] Como PTFE é apropriado, por exemplo, um PTFE modificado, também designado como "PTFE mod", ou um PTFE enchido com materiais de enchimento anorgânicos como, por exemplo, carvão, grafite, fibras de vidro, MoS2 ou bronze.

[0017] Como Mistura de polímero é apropriada uma mistura de pelo menos dois materiais sintéticos orgânicos como PTFE, PEEK, PPS, sendo que, a mistura de polímeros também pode ser cheia com um material de enchimento anorgânico como, por exemplo, carvão, grafite, fibras de vidro, MoS2 e/oubronze.

[0018] Como Material composto de fibras são apropriadas fibras de carbono em uma matriz, por exemplo, de PEEK ou de epóxi.

[0019] Como Liga de cobre são apropriados, por exemplo, materiais de bronze como, por exemplo, bronze de alumínio, bronze de chumbo ou bronze de estanho, bem como um material como latão.

[0020] Um material sintético muito bem apropriado para o anel de vedação é politetrafluoretileno (PTFE), ao qual para a melhoria de suas propriedades físicas, mecânicas e/ou tribológicas, em particular, para conferir propriedades de funcionamento a seco, de preferência, são acrescentados ainda mais materiais de enchimento geralmente anorgânicos como carvão, grafite, fibras de vidro etc. Apesar desses materiais de enchimento o emprego de anéis de vedação conhecidos até o momento de PTFE era limitado a baixas diferenças de pressão, em virtude da tendência característica de fluxo frio de PTFE. O anel do pistão de acordo com a invenção apresenta a vantagem que, um anel de vedação constituído de PTFE também em diferenças de pressão mais altas pode ser operado de modo confiável. Isto deve ser esclarecido no exemplo a seguir de um "anel do pistão 1" funcionando a seco. O anel do pistão 1 exemplar compreende um anel de vedação de PTFE enchido, sendo que, o PTFE foi enchido com carvão ou grafite. Em uma temperatura de 20 oC um anel de vedação desse tipo apresenta uma resistência à tração de 10MPa. O anel de base ou o anel de cobertura são constituídos de PEEK enchido. Em uma temperatura de 250 oC um anel de base ou anel de cobertura desse tipo apresenta uma resistência à tração de 18MPa. Nesse exemplo de execução o anel do pistão de acordo com a invenção no funcionamento a seco pode ser operado sem problemas com 250 oC, embora o anel de vedação nessa temperatura apresente uma resistência à tração extremamente pequena, uma vez que o anel de vedação seja mantido na direção axial entre os anéis de apoio, isto é, entre o anel de base e o anel de cobertura, e não seja possível um escape do anel de vedação na direção radial, uma vez que esse anel na direção radial encosta na parede interna do cilindro. De preferência, a distância entre o anel de base e o anel de cobertura em relação à parede interna do cilindro tem poucos décimos até poucos centésimos de milímetro.

[0021] O "anel do pistão 1" exemplar também pode ser empregado em um compressor de pistão lubrificado a óleo para a vedação da câmara de compressão. Neste caso, o anel de vedação poderia ser constituído, por exemplo, de PTFE modificado e o anel de base e o anel de cobertura, por exemplo, de PEEK puro. Por exemplo, o anel de base e o anel de cobertura também poderiam ser constituídos de um PEEK enchido, sendo que, o PEEK é cheio com fibras de carbono (10% em peso), PTFE (10% em peso), e grafite (10% em peso).

[0022] P ara um pistão com alta carga de pressão e/ou de temperatura, como representado acima no exemplo com "anel do pistão 3" e "anel do pistão 4" poderia ser empregado um anel do pistão compreendendo um anel de vedação constituído de um polímero de alta temperatura como, por exemplo, polieteretercetona (PEEK) ou poliimida (PI), bem como compreendendo um anel de cobertura e anel de base, constituído de um material composto de fibras como, por exemplo, fibras de carbono em uma matriz de PEEK ou fibras de carbono em uma matriz de epóxi.

[0023] Sobretudo em compressores de pistão lubrificados a óleo, diferenças de pressão também podem assumir altos valores de acima de 1000 bar, de tal modo que como representado acima no exemplo com "anel do pistão 4", em particular, em compressores de pistão desse tipo também podem ser empregados anéis de pistão compreendendo um anel de base e anel de cobertura de um anel de metal de uma só peça.

[0024] A invenção será descrita em mais detalhes a seguir com auxílio de exemplos de execução.

Breve descrição dos desenhos

[0025] Os desenhos empregados para a explanação dos exemplos de execução mostram:

[0026] Na fig. 1, um corte longitudinal de uma disposição de vedação disposta em um pistão;

[0027] Na fig. 2, uma vista de cima sobre um anel de cobertura;

[0028] Na fig. 3, uma vista de cima sobre um anel de vedação com anel de aperto;

[0029] Na fig. 4, uma vista de cima sobre um anel de base;

[0030] Na fig. 5, um corte longitudinal através de um segundo exemplo de execução de uma disposição de vedação;

[0031] Na fig. 6, uma vista lateral de um pistão com uma infinidade de disposições de vedação;

[0032] Na fig. 7, um corte longitudinal através de um terceiro exemplo de execução de uma disposição de vedação;

[0033] Na fig. 8, uma vista de cima sobre um anel de cobertura.

[0034] Em princípio nos desenhos as partes iguais estão providas dos números de referência iguais.

Meios para a execução da invenção

[0035] A fig. 1 mostra um corte longitudinal através de um compressor de pistão compreendendo um cilindro 1, um pistão 12, bem como pelo menos um anel de pistão 1 disposto no pistão 12. O pistão 12 é executado como pistão embutido, e compreende uma infinidade de corpos do pistão 11 dispostos um após o outro em uma direção longitudinal L, sendo que, cada corpo do pistão 11 apresenta um disco da câmara 11a, o qual forma uma câmara interna 11b. Na câmara interna 11b está disposto um anel do pistão 1. Na figura 1 a câmara de compressão 13 do compressor de pistão está disposta em cima, e a caixa de manivela, ou parte de baixa pressão 14 está disposta embaixo. O anel do pistão 1 compreende um anel de vedação 3, um anel de aperto 4, um anel de cobertura 2, bem como um anel de base 5. Na direção radial o anel do pistão 1 está distanciado em relação ao eixo longitudinal L mediante formação de uma fenda interna 8, com referência ao disco da câmara 11a. A fenda interna 8 está ligada conduzindo fluido, através de um canal de refluxo radial 2a e através da fenda externa 6 disposta em cima, com uma câmara na vista representada mais acima e não visível.

[0036] A figura 2 mostra uma vista de cima sobre o anel de cobertura 2, a partir da direção da câmara de compressão 13. O anel de cobertura 2 compreende um lado externo do anel de cobertura 2c direcionado radialmente para fora, bem como um lado interno do anel de cobertura 2d passando em forma de círculo, direcionado radialmente para dentro. O anel de cobertura 2 é executado como anel sem fim e compreende uma infinidade de canais de refluxo 2a radiais, dispostos de forma distribuída na direção da circunferência, passando na direção radial ao longo de toda a largura do anel de cobertura 2.

[0037] A figura 3 mostra uma vista de cima sobre o anel de vedação 3, a partir da direção da câmara de compressão 13. O anel de vedação 3 compreende um lado frontal de vedação 3e direcionado radialmente para fora, e um lado interno do anel de vedação 3f direcionado radialmente para dentro, passando em forma de círculo, sendo que, o anel de vedação 3 apresenta três cortes tangenciais 3d, os quais se estendem tangencialmente em relação ao lado interno do anel de vedação 3f, de tal modo que o anel de vedação 3 compreende três segmentos do anel de vedação 3a, 3b, 3c dispostos um após o outro em uma direção da circunferência U, separados pelo corte tangencial 3d. Adjacente ao lado interno do anel de vedação 3f, de forma vantajosa está disposto um anel de aperto 4, que apresenta uma fenda do anel de aperto 4a. O anel de aperto 4 adjacente ao lado interno do anel de vedação 3f, gera uma força direcionada radialmente para fora sobre o lado interno do anel de vedação 3f. Também poderia ser renunciado ao anel de aperto 4, sendo que, um fluido que se encontre na câmara interna 11b poderia gerar uma força direcionada radialmente para fora sobre o lado interno do anel de vedação 3f.

[0038] A figura 4 mostra uma vista de cima sobre o anel de base 5, o qual apresenta um lado frontal do anel de base 5a direcionado radialmente para fora.

[0039] O anel de base 5 sem fim e o anel de vedação 3 estão dispostos um após o outro em uma direção longitudinal L que passa perpendicular em relação à direção da circunferência U, sendo que, na direção longitudinal L adjacente ao anel de vedação 3 está disposto o anel de cobertura 2 sem fim, de tal modo que, como representado na figura 1, é formado um anel do pistão 1, que compreende o anel de base 5, o anel de vedação 3 e o anel de cobertura 2.

[0040] Em estado novo, isto é, antes que o anel de vedação 3 seja introduzido durante uma determinada duração, o anel de vedação 3 é executado de tal modo que seu lado frontal de vedação 3e se projeta na direção radial além do lado externo do anel de cobertura 2c e do lado frontal do anel de base 5a, como está representado na figura 1. Para que o efeito de apoio e de proteção do anel de cobertura 2 e do anel de base 5 para o anel de vedação 3 seja o maior possível, a folga entre o anel de cobertura 2 e/ou o anel de base 5 e a parede interna do cilindro 10 ou o furo do cilindro 10a preferencialmente é mantida mínima. No exemplo de execução representado na figura 1 o diâmetro externo de pelo menos o anel de cobertura 2 e/ou do anel de base 5 é apenas poucos centésimos de milímetro ou poucos décimos de milímetro menor do que o diâmetro interno do furo do cilindro 10a. Em virtude do aquecimento do anel do pistão 1 durante a operação, esse anel sofre uma dilatação térmica. Em uma forma de execução vantajosa o diâmetro externo do anel de cobertura 2 e/ou do anel de base 5 aumenta para um diâmetro igual ou maior do que o furo do cilindro. Se o diâmetro externo do anel de base 5 e/ou do anel de cobertura 2 aumentar para um diâmetro maior do que o furo do cilindro, então isso tem como consequência que durante uma fase de entrada, o anel de cobertura 2 e/ou o anel de base 5 encostam na parede interna do cilindro 10a, e neste caso, no lado frontal do lado externo é desgastado material do anel de cobertura 2 e/ou do anel de base 5, de tal modo que, no estado quente de operação o anel de cobertura 2 e/ou o anel de base 5 se ajusta "sem folga" para dentro do furo do cilindro 10. Para que durante esse processo de entrada não ocorra um aperto do anel de cobertura 2 e/ou do anel de base 5, os lados frontais são executados alinhados em relação à parede interna do cilindro 10, de preferência, se alargando pelo menos parcialmente, de preferência, se alargando conicamente, de tal modo que não a largura total do anel de cobertura 2 e/ou do anel de base 5 tem que ser desgastada, mas somente aquela área, que de outra forma iria se projetar além da parede interna do cilindro 10. Além disso, durante a fase de entrada, em seu lado frontal de vedação 3e o anel de vedação 3 é desgastado, de tal modo que em uma forma de execução e no estado aquecido o anel de vedação 3, o anel de cobertura 2 bem como o anel de base 5 são dispostos sem folga no furo do cilindro 10.

[0041] No entanto também pode ser renunciado a uma forma de execução cônica do lado externo do anel de cobertura 2c e/ou do lado frontal do anel de base 5a, como representado na figura 5. A figura 5 mostra um anel do pistão 1 no estado de entrada, bem como durante a operação, isto é, no estado aquecido. O anel de cobertura 2 e o anel de base 5 se ajustaram à parede interna do cilindro 10a, de tal modo que no estado quente da operação eles se movimentam de um lado para o outro sem folga na direção de curso do eixo longitudinal L. além disso, o anel de vedação 3 está ajustado, de tal modo que ele pode ser deslocado na direção radial ou com uma força de tensão prévia determinada, em essência, pelo anel de aperto 4, ele está disposto entre o anel de cobertura 2 e o anel de base 5, e encosta friccionando na parede interna do cilindro 10a.

[0042] A figura 6 mostra em uma vista lateral um exemplo de execução de um pistão 12, o qual partindo do lado de alta pressão 13 apresenta uma infinidade de elementos de vedação distanciados mutuamente na direção longitudinal L, ou seja, à esquerda quatro anéis do pistão 15 presos e cinco anéis do pistão 1 seguindo na direção longitudinal L. Além disso, à direita ainda está disposto um anel de guia 15.

[0043] A figura 7 mostra um corte longitudinal de um terceiro exemplo de execução de uma disposição de vedação 1. A figura 8 mostra uma vista de cima sobre o anel de cobertura 2 empregado na figura 7. Em contraste com o exemplo de execução de acordo com as figuras 1 e 2, o anel de cobertura 2 apresenta um corte radial 2e e, por conseguinte, nesse ponto apresenta um ponto de junção ou uma fenda. Por conseguinte, o anel de cobertura 2 não é mais executado como anel de cobertura 2 sem fim, mas como anel de cobertura 2 cortado. Além disso, em contraste com o exemplo de execução de acordo com as figuras 1 e 2, o anel de cobertura 2 apresenta uma seção transversal em forma de L, com uma primeira aba 2f que passa radialmente em relação ao eixo longitudinal L, e uma segunda aba 2g que passa na direção do eixo longitudinal L. o elemento de vedação 3 está disposto na direção radial antes da segunda aba 2g, sendo que, a segunda aba 2g encosta no lado interno do anel de vedação 3f do anel de vedação 3. Além disso, a segunda aba 2g disposta atrás do elemento de vedação 3 na direção radial apresenta as propriedades de um anel de aperto ou de uma mola, e por conseguinte, assume a função de um anel de aperto ou de uma mola. A força que atua sobre o elemento de vedação 3 na direção radial para fora é gerada pelas propriedades de mola do anel de cobertura 2 e/ou pela pressão interna adjacente à fenda interna 8, que atua sobre o anel de cobertura 2. O anel de cobertura 2 que apresenta um corte radial 2e apresenta propriedades particularmente características devido ao corte radial 2e de um anel de fricção, sendo que, através da segunda aba 2g, ao mesmo tempo, o anel de cobertura 2 gera uma força que atua sobre o elemento de vedação 3 na direção radial para fora, de tal modo que um anel de aperto 4 separado, como representado nas figuras 1 e 5 pode ser omitido.

Claims

1. Anel de pistão que compreende um anel de base (5) sem fim, bem como, um anel de vedação (3), sendo que, o anel de base (5) apresenta um lado frontal do anel de base (5a) direcionado radialmente para fora, e sendo que, o anel de vedação (3) apresenta um lado frontal de vedação (3e) direcionado radialmente para fora, e um lado interno do anel de vedação (3f) direcionado radialmente para dentro, passando em forma de círculo, sendo que, o anel de vedação (3) apresenta três cortes tangenciais (3d), os quais se estendem tangencialmente em relação ao lado interno do anel de vedação (3f), de tal modo que o anel de vedação (3) compreende três segmentos do anel de vedação (3a, 3b, 3c) dispostos um após o outro em uma direção da circunferência (U), separados pelo corte tangencial (3d), sendo que, o anel de base (5) sem fim, e o anel de vedação (3) estão dispostos um após o outro em uma direção longitudinal (L) que passa perpendicular em relação à direção da circunferência (U), caracterizado pelo fato de que na direção longitudinal (L) em seguida ao anel de vedação (3) está disposto um anel de cobertura (2), sendo que, o anel de cobertura (2) apresenta um lado externo do anel de cobertura (2c) direcionado radialmente para fora, e um interno do anel de cobertura (2d) direcionado radialmente para dentro, pelo fato de que, no lado afastado do anel de vedação (3) o anel de cobertura (2) apresenta pelo menos um canal de refluxo (2a) passando radialmente, o qual se estende na direção radial ao longo de toda a largura do anel de cobertura (2), pelo fato de que, o lado frontal de vedação (3e) se projeta na direção radial além do lado externo do anel de cobertura (2c) e do lado frontal do anel de base (5a), e pelo fato de que, o anel de base (5), bem como o anel de cobertura (2) apresentam uma resistência à tração maior do que o anel de vedação (3).

2. Anel de pistão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o anel de cobertura (2) é executado como anel de cobertura (2) sem fim.

3. Anel de pistão de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que um anel de aperto (4) está ajustado ao longo do lado interno do anel de vedação (3f), e pelo fato de que o anel de aperto (4) produz uma força sobre o lado interno do anel de vedação (3f), direcionada radialmente para fora.

4. Anel de pistão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o anel de cobertura (2) apresenta um corte radial (2e), pelo fato de que o anel de cobertura (2) apresenta um corte transversal em forma de L, com uma primeira aba (2f) que passa radialmente em relação ao eixo longitudinal (L), e uma segunda aba (2g) que passa na direção do eixo longitudinal (L), sendo que, o lado interno do anel de vedação (3f) do anel de vedação (3) está alinhado na direção da segunda aba (2g).

5. Anel de pistão de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a resistência à tração do anel de base (5), bem como do anel de cobertura (2) é pelo menos 1,5 vezes maior do que a resistência à tração do anel de vedação (3).

6. Anel de pistão de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que na direção longitudinal (L) o anel de vedação (3) apresenta uma altura na faixa de 1 a 6 mm.

7. Anel de pistão de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o lado frontal do anel de base (5a) e/ou o lado externo do anel de cobertura (2c) se reduz na direção axial (L), partindo do anel de vedação (3).

8. Anel de pistão de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o lado frontal do anel de base (5a) e/ou o lado externo do anel de cobertura (2c) se reduz conicamente na direção axial (L).

9. Compressor de pistão caracterizado por compreender um anel de pistão (1) de acordo com uma das reivindicações precedentes.

10. Compressor de pistão de acordo com a reivindicação 9, que compreende um pistão (12), bem como um cilindro (10) com um furo do cilindro (10a) caracterizado pelo fato de que o anel de base (5) e/ou o anel de cobertura (2) apresenta um diâmetro externo, que é menos do que um décimo de milímetro e de preferência, menos de um centésimo de milímetro menor do que o diâmetro interno do furo do cilindro (10a).

11. Compressor de pistão de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o anel de base (5) e/ou o anel de cobertura (2) no estado frio apresentam um diâmetro externo, de tal modo que o anel de base (5) e/ou o anel de cobertura (2) no estado aquecido está disposto sem folga no cilindro (10).

12. Compressor de pistão de acordo com uma das reivindicações de 9 a 11, caracterizado por compreender um pistão (12) com um corpo do pistão (11) e uma infinidade de anéis do pistão (1), sendo que, o corpo do pistão (11) apresenta uma infinidade de ranhuras periféricas (11b) dispostas na direção axial (L) uma após a outra, nas quais está disposto respectivamente um anel do pistão (1), sendo que, a largura axial da ranhura periférica (11b) é maior do que a largura total do anel do pistão (1), e sendo que, o anel do pistão (1) está disposto no lado direcionado radialmente para dentro com referência ao corpo do pistão (11) distanciado radialmente.

13. Emprego do anel de pistão de acordo com uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado por ser usado para a compressão de um fluido a uma pressão entre 500 bar e 1000 bar.