DE2504910A1 - PISTON SLIDING BACK AND BACK IN A CYLINDER BORE - Google Patents
PISTON SLIDING BACK AND BACK IN A CYLINDER BOREInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ganz allgemein eine Kolben-Zylinderanordnung üblicher Art, bei der der Kolben durch einen Kolbenzapfen oder dergleichen schwenkbar mit dem einen Ende einer Kurbelstange verbunden ist, deren anderesThe invention relates generally to a piston-cylinder arrangement usual type, in which the piston is replaced by a Piston pin or the like is pivotally connected to one end of a connecting rod, the other
Ende auf einer Kurbel gelagert ist. Genauer gesagt betrifft die Erfindung eine verbesserte Kompressionsabdichtung und Schmiermittelkontrolle. Die Erfindung wird in Verbindung mit einem Kältemittelkompressor (für Freon oder dergleichen) beschrieben, kann jedoch im Prinzip bei vielen anderen Kolbenmaschinen zur Anwendung kommen.End is mounted on a crank. More precisely concerns the invention provides an improved compression seal and lubricant control. The invention will in connection with a refrigerant compressor (for Freon or the like), but can in principle at many other piston machines are used.
Bei einer vorläufigen Nachforschung des vorbekannten Standes der Technik wurden folgende Patentschriften gestellt: US-Patentschriften 1 666 966, 2 549 277 und 3 195 9o1.In a preliminary investigation of the known prior art, the following patents were found: U.S. Patents 1,666,966, 2,549,277 and 3,195 9o1.
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Sowohl bei Kältemittelkompressoren als auch bei zahlreichen anderen Kolbenmaschinen ist es nicht nur wichtig eine ausreichende Kompressionsabdichtung zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines verhältnismäßig hohen Druckes in der über dem Kopfende des Kolbens angeordneten Kompressionskammer sicherzustellen, sondern fast ebenso wichtig ist es die Schmiermittelmenge (z. B. Öl), die aus der Maschine am Kolben vorbei in die Kompressionskammer gelangt,auf ein Minimum zu reduzieren. Obwohl es im allgemeinen schwierig zu erreichen ist, sollten diese Vorkehrungen nicht nur während des Betriebes, sondern sofort bei Betriebsbeginn wirksam arbeiten. Weiterhin ist es bei diesen Kolbenmaschinen notwendig, Mittel vorzusehen, um zu verhindern, daß sich der Kolbenzapfen quer in der Kolbenbohrung soweit bewegen kann, bis seine Enden mit der Zylinderbohrung in Berührung kommen und sie beschädigen.It is not only important with refrigerant compressors as well as with numerous other reciprocating machines a sufficient compression seal to generate and maintain a relatively high pressure in the compression chamber located above the head end of the piston, it is almost as important the amount of lubricant (e.g. oil) that escapes from the machine past the piston into the compression chamber reduce to a minimum. Although it is generally difficult to get to, these precautions should be taken work effectively not only during operation, but immediately at the start of operation. It is also at these piston machines necessary to provide means to prevent the piston pin from moving transversely in the Piston bore can move until its ends come into contact with the cylinder bore and damage it.
Ein Hauptziel der Erfindung besteht daher in der Schaffung verhältnismäßig einfacher Vorkehrungen zur Erzeugung der Kompression und zur Kontrolle des Schmiermittels wie auch zur Halterung des Kolbenzapfens,um eine zufällige Berührung mit der Zylinderbohrung zu verhindern.It is therefore a primary object of the invention to provide relatively simple provisions for generating the compression and for controlling the lubricant such as also to hold the piston pin to prevent accidental contact with the cylinder bore.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist in der Schaffung eines Kolbenringes für einen sich hin- und herbewegenden Kolben zu sehen, der nicht nur als ölabstreifer wirkt, um den unerwünschten ölfluß am Kolben vorbei zu verhindern, sondern der auch dazu dient, den Kolbenzapfen zu halten undAnother object of the invention is to provide a piston ring for a reciprocating piston to see, which not only acts as an oil scraper to prevent the unwanted flow of oil past the piston, but which also serves to hold the piston pin and
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es unmöglich zu machen, daß derselbe an der Zylinderwand angreift, so daß gesonderte Kolbenzapfenhalterungen in Portfall kommen. Ein diesbezügliches Ziel betrifft die Schaffung eines solchen Kolbenringes, der die gleiche Form wie der Kompressionskolbenring hat, so daß die Zahl der erforderlichen verschiedenen Teile vermindert wird.to make it impossible that it engages the cylinder wall, so that separate piston pin holders come in portfall. One related goal concerns the creation of such a piston ring which has the same shape as the compression piston ring so that the number of different parts required is reduced.
Noch eiq/anderes Ziel der Erf induing besteht darin, zwei identische Vielzweckkolbenringe für einen hin- und hergehenden Kolben zu schaffen, die beide aus einem verhältnismäßig reibungsarmen Material bestehen, um so die Anlaufreibung und Abnutzung zu vermindern.Another goal of the Erf induing is to achieve two identical multipurpose piston rings for a reciprocating To create pistons, both of which are made of a relatively low-friction material, so as to achieve the To reduce starting friction and wear.
Diese und andere Ziele der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen und den Ansprüchen klarer hervor. Es zeigen:These and other objects of the invention will become apparent from the following description in conjunction with the drawings and the claims more clearly. Show it:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Kurbelstange, die mit einem Kolben gemäß der Erfindung verbunden istfFig. 1 is a side view of a connecting rod connected to a piston according to the invention
Fig. 2 einen axialen Schnitt nach Linie 2/2 der Fig. 1 jFIG. 2 shows an axial section along line 2/2 of FIG. 1 j
Fig. 3 einen vergrößerten Teilschnitt nach Linie 3/3 der Fig. 2, wobei die Zusammenwirkung des Kolbens mit einer Zylinderwandung gezeigt ist; undFig. 3 is an enlarged partial section along line 3/3 of 2, the interaction of the piston with a cylinder wall being shown; and
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Fig. 4 einen Teilschnitt nach Linie 4/4 der Fig. 2.FIG. 4 shows a partial section along line 4/4 of FIG. 2.
Der grundsätzliche Aufbau des Erfindungsgegenstandes der beispielsweise in Verbindung mit einem Kältemittelkompressor beschrieben wird,. weist einen zylindrischen Kolben 1o und eine Kurbelstange 12 auf, die durch einen Kolbenzapfen 14 mit dem Kolben 1o verbunden ist, der sich durch eine Bohrung 16 der Kurbelstange und eine Bohrung 18 im Kolben erstreckt. Der Kolben 1o ist mitThe basic structure of the subject matter of the invention, for example, in connection with a refrigerant compressor is described. has a cylindrical piston 1o and a connecting rod 12, which by a Piston pin 14 is connected to the piston 1o, the through a bore 16 of the connecting rod and a Bore 18 extends in the piston. The piston 1o is with
der üblichen Ausnehmung 2o versehen, in der das eine Ende der Kurbelstange aufgenommen ist, deren anderes Ende in üblicher Weise auf einer geeigneten Kurbel (nicht dargestellt) gelagert ist. Falls erwünscht, können zwischen den Wänden der Ausnehmung 2o und den Seiten der Kurbelstange 12 2 Scheiben 22 vorgesehen sein, um die Kurbelstange in Stellung zu halten und Geräusche und/oder Reibung zu vermindern. Der Kolbenzapfen 14 kann rohrförmig ausgebildet sein, mit einer mittleren Bohrung 24, deren Enden,wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, angefast sind. Das Kopfende 25 des Kolbens bildet in üblicher Weise eine Wandung einer Kompressionskammer im Ende des Zylinders (nicht dargestellt) in welchem der Kolben angeordnet ist. Die zuvor beschriebenen Teile und die Art wie sie arbeiten, sind in jeder Beziehung üblich.the usual recess 2o provided in which one end of the connecting rod is received, the other End is mounted in the usual way on a suitable crank (not shown). If desired, can be provided between the walls of the recess 2o and the sides of the connecting rod 12 2 discs 22, to hold the connecting rod in position and to reduce noise and / or friction. The piston pin 14 can be tubular, with a central bore 24, the ends of which, as best seen in FIG. 2, are chamfered. The head end 25 of the piston conventionally forms a wall of a compression chamber in the end of the cylinder (not shown) in FIG which the piston is arranged. The parts previously described and the way they work are in each Relationship common.
Die Mittel zur Kontrolle der Kompression und der SchmierungMeans of control of compression and lubrication
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umfassen im allgemeinen 2 im wesentlichen parallel angeordnete Kolbenringe 26 und 28. Wie noch ersichtlich wird, ist der Kolbenring 26 ein Kompressionsring und* der Kolbenring 28 sowohl ein Ölabstreifring als auch eine Halterung für den Kolbenzapfen 14. Die Kolbenringe 26 und 28 und die Art wie sie angeordnet sind, gehen am besten aus der Fig. 3 hervor.generally comprise two substantially parallel piston rings 26 and 28. As will be seen the piston ring 26 is a compression ring and the piston ring 28 is both an oil control ring and a holder for the piston pin 14. The piston rings 26 and 28 and the way they are arranged go best from FIG. 3.
Der Kolbenring 26 der vorzugsweise so nahe wie möglich am Kopfende des Kolbens angeordnet ist,um das Volumenspiel der Kompressionskammer zu vermindern, ist in einer durchgehenden Ringnut 3o angeordnet, die von einer im wesentlichen flachen ringförmigen Kantenfläche 32 einer Bodenfläche mit einem zylindrischen Flächenabschnitt und einem konischen Flächenabschnitt 36 und einer flachen ringförmigen Kantenfläche 38 begrenzt ist. Der Flächenabschnitt 36 ist in Fig. 3 mit einem übertrieben großen Winkel dargestellt, der vorzugsweise nur etwa 2° bezogen auf die Achse des Kolbens beträgt. Der Kolbenring 26 hat eine Ringform und ist aus einem elastisch-flexiblen reibungsarmen Material hergestellt, vorzugsweise aus einer Polytetrafluoräthylenzusammensetzung. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich, hat der Kolbenring 26 keinen flachen Querschnitt sondern ist an einem Ende schwach nach außen aufgeweitet, und zwar in Richtung zum KopfendeThe piston ring 26 of the preferably as close as possible is arranged at the head end of the piston to the volume clearance to reduce the compression chamber is arranged in a continuous annular groove 3o, which is of an im substantially flat annular edge surface 32 of a bottom surface with a cylindrical surface portion and a conical surface portion 36 and a flat annular edge surface 38 is defined. The area segment 36 is shown in Fig. 3 with an exaggerated large Shown angle, which is preferably only about 2 ° based on the axis of the piston. The piston ring 26 has a ring shape and is made of an elastic-flexible low-friction material, preferably of a polytetrafluoroethylene composition. As best seen in FIG. 3, the piston ring 26 does not have one flat cross-section but is slightly widened outward at one end, in the direction of the head end
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des Kolbens hin, um eine Dichtungskante 4o zu bilden, die an der Bohrung des Zylinders angreift in welchem der Kolben angeordnet ist. Der Zylinder ist in Fig. 3of the piston to form a sealing edge 4o which engages the bore of the cylinder in which the piston is arranged. The cylinder is shown in FIG. 3
mit 42 bezeichnet. Das untere Ende des Kolbenringes bildet eine rechtwinklige Kante 44, die sich während des Kompressionshubes des Kolbens auf der Fläche 38 der Ringnut 3o abstützen kann. Obwohl die Aufweitung des Kolbenringes 26 im allgemeinen bewirkt, daß die Dichtungskante 4o an der Zylinderbohrung angreift, wird dieser Eingriff noch zusätzlich dadurch sichergestellt, daß die Bodenfläche der Ringnut den konischen Flächenabschnitt 36 aufweist, der die Dichtungskante 4o in der auswärts gerichteten Stellung hält, in der die Dichtung selbst beim Anlauf sichergestellt ist. Infolge der Formgebung des Kolbenringes 26 wird die Dichtungskante 4o auch durch den Druck des Strömungsmittels der auf die Innenfläche des oberen Abschnitts des Klbenringes 26 wirkt, nach außen in Dichtungseingriff mit der Zylinderbohrung 42 gedrückt.designated by 42. The lower end of the piston ring defines a right-angled edge 44 which extends during of the compression stroke of the piston can be supported on the surface 38 of the annular groove 3o. Although the expansion of the Piston ring 26 generally causes the sealing edge 4o to engage the cylinder bore, this is Engagement is additionally ensured by the fact that the bottom surface of the annular groove has the conical surface section 36, which holds the sealing edge 4o in the outward position in which the seal itself when Startup is ensured. Due to the shape of the piston ring 26, the sealing edge 4o is also through the Pressure of the fluid acting on the inner surface of the upper portion of the piston ring 26, to the outside pressed into sealing engagement with the cylinder bore 42.
Das nicht aufgeweitete untere Ende des Kolbenringes ist so bemessen, daß es satt an dem Flächenabschnitt anliegt.The unexpanded lower end of the piston ring is dimensioned so that it fits snugly against the surface section is present.
Wie ohne weiteres ersichtlich, erfolgt die hauptsächliche Abdichtung des Kolbenringes 26 während des Kompressionshubes der Kolbens (aufwärts wie gezeigt). Er wirkt somit As is readily apparent, the primary sealing of the piston ring 26 occurs during the compression stroke of the pistons (upward as shown). So he works
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als Kompressionsring und verhindert,daß das in der Kompressionskammer (nicht dargestellt) über dem Kolben komprimierte Strömungsmittel am Kolben vorbeilenkt. Diese grundsätzliche Kolbenringkonstruktion und die Nut in der der Kolbenring angeordnet ist, sind bekannt. Bin derartiger Kolbenring ist unter dem Warenzeichen "Flipseal" bekannt, der von der Sparta Manufacturing Company eine Abteilung der Spartek Incorporated hergestellt wird.as a compression ring and prevents that in the Compression chamber (not shown) above the piston, compressed fluid bypasses the piston. This basic piston ring construction and the groove in which the piston ring is arranged, are known. Such a piston ring is known under the trademark "Flipseal" which is owned by the Sparta Manufacturing Company a division of Spartek Incorporated.
Die Verbesserung gemäß der Erfindung ist in erster Linie in der Vorsehung des Kolbenringes 28 zu sehen, der zwei bestimmte zusätzliche Funktionen erfüllt. Wie ersichtlich ist der Kolbenring 28 genauso ausgebildet, wie der Kolbenring 26, wobei die Verwendung gleicher Teile von Vorteil ist. Der Kolbenring 28 ist in einer Ringnut 46 aufgenommen, die die gleiche Form wie die Rindnut 3o aufweist. Die Ringnut 46 wird durch eine im wesentlichen flache ringförmige Kantenfläche 32',einen zylindrischen Bodenflächenabschnitt 34',einen konischen Bodenflächenabschnitt 36' und eine flache ringförmige Kantenfläche 38' begrenzt. Der Kolbenring 28 ist in gleicher WeiseThe improvement according to the invention is primarily to be seen in the provision of the piston ring 28, which fulfills two specific additional functions. As can be seen the piston ring 28 is designed in the same way as the piston ring 26, the use of the same parts is beneficial. The piston ring 28 is received in an annular groove 46 which has the same shape as the ox groove 3o having. The annular groove 46 is defined by a substantially flat annular edge surface 32 ', a cylindrical one Bottom surface section 34 ', a conical bottom surface section 36 'and bounded by a flat annular edge surface 38'. The piston ring 28 is in the same way
in der Ringnut 46 angeordnet, wie der Kolbenring 26 in der Ringnut 3o,und sie wirken in genau gleicher Weise mit dem wichtigen Unterschied, daß der Kolbenring 28 und die Ringnut 46 umgekehrt gegenüber dem Kolbenring 26 undarranged in the annular groove 46, like the piston ring 26 in the annular groove 3o, and they act in exactly the same way with the important difference that the piston ring 28 and the annular groove 46 opposite to the piston ring 26 and
Ringnut 3o ausgerichtet sind. Wenn somit die beiden Kolbenringe mit Bezug auf eine horizontale sich senkrecht zur Zeichnungsebene erstreckende Ebene,die zwischen den beiden Kolbenringen liegt, betrachtet werden, wird ersichtlich, daß sie symmetrisch zueinander sind, wobei die Dichtungskante 4ο1 des Kolbenringes 28 in der Nähe der unteren Kantenfläche 32' liegt, während die Dichtungskante 4o des Kolbenringes 26 in der Nähe der oberen Kantenfläche 32 angeordnet ist. Während der Kolbenring 26 seine Dichtungsfunktion in erster Linie während der Aufwärtsbewegung des Kolbens in der Zylinderbohrung 42 ausführt, erfolgt die Dichtungsfunktion oder korrekter gesagt die Ölabstreiffunktion des Kolbenringes 28 während der Abwärtsbewegung des Hibens (nicht dargestellt).Ring groove 3o are aligned. Thus, if the two piston rings are viewed with reference to a horizontal plane extending perpendicular to the plane of the drawing and lying between the two piston rings, it can be seen that they are symmetrical to one another, with the sealing edge 4ο 1 of the piston ring 28 in the vicinity of the lower edge surface 32 ′ lies, while the sealing edge 4o of the piston ring 26 is arranged in the vicinity of the upper edge surface 32. While the piston ring 26 performs its sealing function primarily during the upward movement of the piston in the cylinder bore 42, the sealing function or, more correctly, the oil-wiping function of the piston ring 28 takes place during the downward movement of the lifting (not shown).
Bei den meisten Kolbenmaschinen ist es üblich dem Kolbenzapfen und der Zylinderbohrung für Schmierungszwecke Öl zuzuführen, wobei im vorliegenden Falle der Kolbenring 28 dazu dient,beim Abwärtshub des Kolbens überschüssiges Schmiermittel abzustreifen und damit zu verhindern, das es am Kolben vorbei und in das gepumpte Strömungsmittel (bei einem Kompressor) oder in die Verbrennungprodukte (bei einer Maschine) gelangt. Der Kolbenring 28 dient dazu, daß sich an der Zylinderbohrung sammelnde Schmiermittel abzustreifen, das anderenfalls herausgepumpt würde.Most piston engines use oil in the piston pin and cylinder bore for lubrication purposes feed, wherein in the present case the piston ring 28 serves to remove excess during the downward stroke of the piston Stripping off lubricant, preventing it from passing the piston and into the pumped fluid (in the case of a compressor) or in the combustion products (in the case of a machine). The piston ring 28 serves to that collects on the cylinder bore to wipe off lubricant that would otherwise be pumped out.
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Im Falle eines Kältemittelkompressores wurde festgestellt, daß etwa ein fünftel soviel Schmiermittel am Kolben gemäß der Erfindung vorbeigeht, wie bei einem Kolben der nur einen einzigen Kolbenring 26 aufweist. Eine kleine Leckmenge ist natürlich erwünscht, um eine Schmierung zwischen dem Kolben und der Zylinderbohrung vorzusehen.In the case of a refrigerant compressor, it was found that about a fifth as much lubricant goes past the piston according to the invention as in a piston which has only a single piston ring 26. A small amount of leakage is of course desirable, to provide lubrication between the piston and the cylinder bore.
Die zweite Funktion des Kolbenringes 28 wird durch die neuartige Stellung in der er angeordnet ist erzielt. Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Ringnut 46 so angeordnet, daß ein Hauptteil derselben die offenen Enden der den Kolbenzapfen 14 aufnehmenden Bohrung 18 überdeckt. Infolgedessen verhindert der Kolbenring 28, daß der Kolbenzapfen 14 sich gleitend in der Bohrung 18 in Eingriff mit der Zylinderbohrung 42 bewegt. Ein solcher Eingriff könnte eine schwerwiegende Beschädigung der Zylinderbohrung bewirken, was bei den üblichen Kolbenkonstruktionen dadurch verhütet wird, daß zusätzliche Befestigungselemente, wie z. B. Federringe oder dergleichen vorgesehen werden, deren Verwendung beim Erfindungsgegenstand in Fortfall kommt. Die Ringnut 46 ist vorzugsweise so angeordnet, daß ihre obere Kantenfläche 38· etwas über dem oberen Punkt der Bohrung 18, wie dargestellt liegt. Dies ist aus zwei Gründen wichtig. Erstens ist es dadurch möglich eine durchgehende plane Fläche um den ganzen Um-The second function of the piston ring 28 is through the novel position in which it is arranged achieved. As best seen in Fig. 2, the annular groove 46 are arranged so that a major part thereof the open ends of the bore 18 receiving the piston pin 14 covered. As a result, the piston ring 28 prevents the piston pin 14 from sliding in the bore 18 moves into engagement with the cylinder bore 42. Such an intervention could cause serious damage cause the cylinder bore, which is prevented in the usual piston constructions that additional Fasteners, such as. B. spring washers or the like are provided, their use in the subject matter of the invention in failure comes. The annular groove 46 is preferably arranged so that its upper edge surface 38 · slightly above the upper point of the bore 18, as shown. This is important for two reasons. First, it's through it possible a continuous flat surface around the whole
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fang des Kolbens hertun vorzusehen, an der sich der Kolbenring 28 anlegen und/oder während des Abwärtshubes des Kolbens abstützen kann. Wenn die Kantenfläche 38' die Bohrung 18 schneiden würde, würde ein Teil des Kolbenringes 28 gänzlich unabgestützt sein, was die Fähigkeit der Abdichtung und/oder des Ölabstreifens wesentlich reduzieren könnte. Wenn andererseits die Kantenfläche 38' zu weit über der Bohrung angeordnet wird, ist es wahrscheinlich, daß ein zu kleiner Abschnitt des Kolbenringes 28 wirksam ist, um den Kolbenzapfen zu halten, so daß die äußeren Ecken des Kolbenzapfens an der Zylinderwand angreifen können. Wie aus Figur 4 ersichtlich,ist dies so, da die Geometrie der Teile derart ist, daß wenn nur der obere Teil des Kolbenzapfens mit dem Kolbenring 28 in Eingriff kommt, die horizontal ausgerichteten Ecken dieses Kolbenzapfens nach außen über die zylindrische Ebene des Kolbenzapfens 28 hinaus störend verstehen könnea. Zweitens kann durch die Anordnung des Kolbenringes 28 im wesentlichen über dem Kolbenzapfen anstatt unter demselben das abgestreifte Schmiermittel verwendet werden, um den Kolbenzapfen zusätzlich zu schmieren. Der normalerweise aus gehärtetem Stahl hergestellte Kolbenzapfen 14 hat im allgemeinen eine Länge die ein minimales Endspiel ohne mit dem Halteelement in störenden Eingriff zuThe start of the piston is to be provided against which the piston ring 28 rests and / or during the downward stroke of the piston can support. If the edge surface 38 'intersected the bore 18, a Part of the piston ring 28 may be completely unsupported, which has the ability to seal and / or wipe oil could significantly reduce. On the other hand, if the edge surface 38 'is too far over the bore is arranged, it is likely that too small a portion of the piston ring 28 is effective to to hold the piston pin so that the outer corners of the piston pin can attack the cylinder wall. As can be seen from Figure 4, this is so because the geometry of the parts is such that if only the upper Part of the piston pin comes into engagement with the piston ring 28, the horizontally aligned corners of this Piston pin to the outside beyond the cylindrical plane of the piston pin 28 can also be understood as disturbing a. Second, by locating the piston ring 28 substantially above the piston pin rather than below it the stripped lubricant can be used to provide additional lubrication to the piston pin. Usually Piston pin 14 made of hardened steel generally has a length that has minimal end play without interfering with the retaining element
kommen - in diesem Falle der Kolbenring 28 - vorsieht. Da auf dem Kolbenzapfen 14 im wesentlichen keine Querkräftecome - in this case the piston ring 28 - provides. Since there are essentially no transverse forces on the piston pin 14
ausgeübt werden, wird der Kolbenring 28 praktisch nicht be-are exercised, the piston ring 28 is practically not
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lastet, wenn der Kolbenzapfen 14 sich dagegen bewegt.loaded when the piston pin 14 moves against it.
Es ist nicht anzunehmen, daß die verwendeten Materialien kritisch sind. Bei einem Kältemittelkompressor (für Freon) wurden mit dem Erfindungsgegenstand sehr erfolgreiche Resultate erzielt, wobei der Zylinder aus Gußeisen und der Kolben aus Aluminium hergestellt waren. Es wird jedoch angenommen, daß andere Materialien oder andere Anordnungen der selben Materialien erfolgreich beim Erfindungsgegenstand angewendet werden können. Falls erwünscht, kann der Kolben selbst mit Polytetrafluoräthylen überzogen sein. Hinsichtlich des Materials aus dem die Kolbenringe 26 und 28 hergestellt sind, wurde festgestellt, daß reines Polytetrafluoräthylen die Neigung zu Kaltfluß aufweist, und daß es eine verhältnismäßig schlechte Formbeständigkeit hat, die die Fähigkeit,die wichtige Aufweitungsform beizubehalten, vermindert. Daher wird es bevorzugt, eine Zusammensetzung aus Polytetrafluoräthylen mit einem Füllmaterial zu verwenden, von denen eine ganze Anzahl auf dem Markt sind, wobei das Füllmaterial wie üblich entsprechend seiner Verträglichkeit mit den Materialien und der Umgebung in der es verwendet wird gewählt wird. Da die kritischere Funktion des Kolbens in seiner Fähigkeit den Druck aufrechtzuerhalten zu sehen ist, wird das gewählte Material dasjenige sein, welches sich am besten für die Kompressions-» abdichtung eignet. D. h. für beide Kolbenringe 26 undIt is not to be assumed that the materials used are critical. In the case of a refrigerant compressor (for freon), the subject of the invention was very successful Results obtained with the cylinder made of cast iron and the piston made of aluminum. It will however, it is believed that other materials or other arrangements of the same materials will be successful in this Subject of the invention can be applied. If desired, the piston itself can be filled with polytetrafluoroethylene be covered. With regard to the material from which the piston rings 26 and 28 are made, it has been found that pure polytetrafluoroethylene has a tendency to cold flow and that it is relatively has poor dimensional stability, which has the ability to maintain the important expansion shape, reduced. Therefore, it is preferred to use a composition of polytetrafluoroethylene with a filler material, a number of which are on the market, the filling material, as usual, according to its compatibility with the materials and the environment in which it is used is chosen. Since the more critical function of the piston in its ability to provide pressure can be seen, the material chosen will be that which is best for the compression » sealing is suitable. I. E. for both piston rings 26 and
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wird dasselbe Material verwendet, wobei der Vorteil gleicher Teile erzielt wird. Das Material sollte aus·^ reichend elastisch und flexibel sein, damit die Dichtungskanten 4o und 4ο1 in innigem Kontakt an die Zylinderbohrung gedruckt bleiben, wobei Toleranzabweichungen aufgenommen werden. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Kolbenringe schließt die Notwendigkeit kostspieliger Herstellungsgenauigkeiten aus, wie sie notwendig sein können, wenn Kolben ohne Kolbenringe verwendet werden. Die Kolbenringe 26 und 28 können in bekannter Weise auf den Kolben 1o angeordnet werden, wobei die üblichste Art darin besteht, sie über das eine oder das andere Ende des Kolbens zu streifen, was infolge der Federungseigenschaft des Materials möglich ist. the same material is used, with the advantage of having the same parts. The material should be sufficiently elastic and flexible so that the sealing edges 4o and 4ο 1 remain in intimate contact with the cylinder bore, tolerance deviations being absorbed. The use of the piston rings of the invention eliminates the need for costly manufacturing accuracies, such as may be necessary when using pistons without piston rings. The piston rings 26 and 28 can be arranged on the piston 10 in a known manner, the most common way being to slip them over one or the other end of the piston, which is possible due to the resilience of the material.
Es wurde festgestellt, daß die Dicken und die Durchmesserringe 26 und 28 verhältnismäßig unwichtig sind, hauptsächlich infolge des nach außen gerichteten Druckeinflusses der Ringnuten 36 und 36*. Infolgedessen werden die Teile in bekannter Weise bemessen. Vorzugsweise kann eine Kolbenringgröße für eine Anzahl verschieden bemessener Kolben verwendet werden, um die Lagerhaltung zu reduzieren. In gleicher Weise liegen auch dem Spiel zwischen Kolben und Zylinderbohrung bekannte Kriterien für die verwendeten Materialien zugrunde, obwohl das von jeder Ringnut 3o bzw. 46 begrenzte Volumen mit Hinsicht auf die Zylinderbohrung aureichend sein muß, um Ausdehnungen der Teile bei Arbeitstemperaturen zuzulassen und dadurch zu ver-It has been found that the thicknesses and the diameter rings 26 and 28 are relatively unimportant, mainly due to the outward pressure influence of the annular grooves 36 and 36 *. As a result will be measure the parts in a known manner. Preferably a piston ring size can be different for a number sized pistons can be used to reduce inventory. In the same way are also the game between piston and cylinder bore is based on known criteria for the materials used, although that of each annular groove 3o or 46 limited volume with respect to the cylinder bore must be sufficient to accommodate expansions of the To allow parts at working temperatures and thus to dispose of
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hindern, daß sie zwischen dem Kolben und der Zylinderbohrung durchgedrückt werden.prevent them from being pushed through between the piston and the cylinder bore.
Ein mit der Erfindung zusätzlich erzielter Vorteil, daß die Verwendung von zwei mit Abstand zueinander angeordneten, aus reibungsarmen Material hergestellten Kolbenringe, bewirkt, daß der Kolben sich ausschließlich auf dem reibungsarmen Material bewegt, und zwar ohne wesentliche KoIben-Zylinderberührung, so daß eine geringere Abnutzung und eine wesentlich reduzierte Anlaufreibung erzielt werden.An additional advantage achieved with the invention that the The use of two spaced apart piston rings made of low-friction material causes that the piston moves exclusively on the low-friction material, without any substantial piston-cylinder contact, so that less wear and tear and a significantly reduced start-up friction are achieved.
Während es ersichtlich ist, daß die beschriebene bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes die eingangs erwähnten Ziele voll erfüllt, wird darauf hingewiesen, daß Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Erfindungsgedanken, wie er in den Ansprüchen zum Ausdruck kommt, abzuweichen. While it can be seen that the described preferred embodiment of the subject invention fully meets the objectives mentioned in the opening paragraph, it is pointed out that Changes can be made without deviating from the inventive concept as expressed in the claims.
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609810/0549609810/0549
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