EP0312597A1 - Piston of volume displacement machine - Google Patents

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EP0312597A1
EP0312597A1 EP87904363A EP87904363A EP0312597A1 EP 0312597 A1 EP0312597 A1 EP 0312597A1 EP 87904363 A EP87904363 A EP 87904363A EP 87904363 A EP87904363 A EP 87904363A EP 0312597 A1 EP0312597 A1 EP 0312597A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
head
sealing ring
piston
face
displacement machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP87904363A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0312597A4 (en
Inventor
Nikolai Pavlovich Fedorov
Alexandr Pavlovich Demidov
Alexandr Dmitrievich Smirnov
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proizvodstvennoe Obiedinenie 'zavod Imeni Mikalinina'
Original Assignee
Proizvodstvennoe Obiedinenie 'zavod Imeni Mikalinina'
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Filing date
Publication date
Application filed by Proizvodstvennoe Obiedinenie 'zavod Imeni Mikalinina' filed Critical Proizvodstvennoe Obiedinenie 'zavod Imeni Mikalinina'
Publication of EP0312597A1 publication Critical patent/EP0312597A1/en
Publication of EP0312597A4 publication Critical patent/EP0312597A4/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
    • F04B53/12—Valves; Arrangement of valves arranged in or on pistons
    • F04B53/121—Valves; Arrangement of valves arranged in or on pistons the valve being an annular ring surrounding the piston, e.g. an O-ring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14—Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F04B53/143—Sealing provided on the piston

Definitions

  • the present invention relates to positive displacement machines, namely reciprocating compressors and piston pumps, and in particular relates to the piston of a positive displacement machine.
  • a piston, a displacement machine, in particular a pump piston, is known (US, A, 3532446) which contains a head connected to a piston rod, an elastic sealing ring with a covex outer surface for contacting the cylinder of the displacement machine, the sealing ring being along the axis of the head is arranged between the movement limiters for the sealing ring, one of which is designed as a collar.
  • the piston head is in the form of a disk, on one end face of which the piston rod is fastened with its ends in the middle and on the circumference at equal intervals to one another on the circular line three rods parallel to the piston rod. The free ends of the rods are bent towards the cylinder.
  • the elastic sealing ring is arranged between the disc and the bent ends of the rods.
  • the inner diameter of the sealing ring is larger than the diameter of the circle on which the rods are located.
  • the bent ends of the rods and the washer serve as movement limiters for the sealing ring.
  • the bent ends of the rods fulfill the function of the collar, against which the sealing ring rests when the piston moves in the direction for sucking in the working medium (liquid) into the crank-side cylinder chamber of the pump.
  • the sealing ring is pressed against the disk by the frictional forces acting between the ring and the pump cylinder.
  • the sealing ring is exposed to heavy wear, which shortens the operating time of the piston.
  • the invention has for its object to provide a piston of a displacement machine, in which the head is designed such that the service life of the sealing ring when it is worn and thus the service life of the piston can be increased.
  • a yolben of a displacement machine comprising a head connected to a piston rod and an elastic sealing ring with a convex outer surface for contacting a cylinder of the displacement machine, the sealing ring along the axis of the head between limiting movements for the latter Sealing ring is movably arranged, one of which is designed as a collar, according to the invention the circumferential surface of the head is conical, the collar is formed on the end face with the smaller diameter, the piston rod is connected to a face end with the larger diameter and as a second movement limiter for the Sealing ring serves part of the lateral surface of the head, which is located on the side of the larger diameter end face.
  • the angle of inclination of the conical outer surface of the head to its axis can expediently be greater than the angle of friction of the sealing ring.
  • the sealing ring can expediently have a wedge shape in section, which tapers towards its end face, which faces the end face of the head which has the larger diameter.
  • Such a design of the piston of a displacement machine increases its operating time by at least twice, because the wear on the outer surface of the sealing ring exposed to friction is compensated for by the fact that the sealing ring is removed from the lateral surface of the head when clamped in the gap between the head and the cylinder of the displacement machine is spread.
  • the piston of a displacement machine which is described using the example of the piston of a portable automotive compressor, contains a head I (FIG. I), the lateral surface 2 of which has a conical shape with a straight line generator or with a generator in the form of a circular arc. According to the embodiment variant of the invention shown in the drawing, it has the shape of a truncated cone.
  • the end face 3 of the head I which has the larger diameter, is connected to a piston rod 4, which is made in one piece with the head I.
  • a collar 6 is designed with two diametrically extending grooves 7.
  • An elastic sealing ring 8 for example made of fluoroplastic, is placed on the head I.
  • the sealing ring 8 has a convex outer surface 9 for contacting a cylinder 10 of the compressor.
  • the inner surface II of the sealing ring 8 is also convex.
  • the sealing ring 8 has a wedge shape in section, which tapers towards its end face 12, and is arranged so that this end face 12 faces the larger diameter end face 3 of the head I.
  • the inclination swinkel ⁇ of the conical surface 2 of the head I to its axis "0" is greater than the angle of friction of the material of the sealing ring 8, so that the latter does not get stuck in the gap between the cylinder 10 of the compressor and the head I of the piston.
  • the angle of inclination ⁇ must have such an amount that the sealing ring 8 is pressed tightly against the cylinder 10 from the lateral surface 2 of the head I, and usually does not exceed 6 °. In the given variant of the invention it is equal to ⁇ 15 °. It is not advisable to select an angle of inclination of more than 30 °.
  • the sealing ring 8 With its inner surface II touches the lateral surface 2 of the head I on the side of the end face 3. That is, the lateral surface 2 of the head I serves as a 3-movement limiter for the sealing ring 8.
  • the second movement limiter for the sealing ring 8 is the collar 6, against which the sealing ring 8 rests when the piston makes a stroke in the direction of the suction Air in the cylinder chamber "P" on the cover side.
  • the piston of a displacement machine operates as follows.
  • the head I moves relative to the sealing ring 8 until the latter with its inner surface II the part of the lateral surface 2 of the Head I, which is located on the side of the front side 3, touches. Then the sealing ring 8 begins to move together with the head I. It completely covers the gap between the head I and the cylinder 10, and in the cylinder chamber "P" on the cover side the air is compressed to the required pressure with subsequent delivery of the compressed air to the consumer.
  • the head I moves relative to the sealing ring 8 until its collar 6 comes into contact with the sealing ring 8. Then the sealing ring 8 begins to move together with the head I, and the process of sucking in the air into the cylinder chamber "P" on the cover side is repeated.
  • the stepped shape of the dividing line 13 excludes the possibility of an axial displacement of the sealing ring 8 along the dividing line 13.
  • the wedge shape of the cut of the sealing ring 8 increases its sealing ability, while the conical shape of the head I enables the required characteristics of the compressor to be maintained during its longer operation light.
  • the piston of a displacement machine according to the invention is suitable for any reciprocating piston compressor and piston pump, for example for portable automotive compressors.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
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Abstract

A piston of a volume displacement machine comprises a conical head (1) provided with a thrust shoulder (6) at its end-face (5) of a smaller diameter. The other end-face (3) of the head (1) is connected to a rod (4). An elastic sealing ring (8) is mounted on the head (1) movably along the axis of the head (1) and between the limiters provided on the latter, one of them being the shoulder (6) and the other being a part of the lateral surface (2) of the head (1) situated at the end-face (3) of a larger diameter.

Description

Gebiet der TechnikTechnical field

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verdrängermaschinen, und zwar auf Hubkolbenverdichter und Kolbenpumpen, und betrifft insbesondere den Kolben einer Verdrängermaschine.The present invention relates to positive displacement machines, namely reciprocating compressors and piston pumps, and in particular relates to the piston of a positive displacement machine.

Zugrundliegender Stand der TechnikUnderlying state of the art

Im Laufe des Betriebes verschlechtert sich die Arbeitscharakteristik des Kolbens einer Verdrängermaschine durch Erweiterung der Spiele zwischen den Reibflächen seiner Bauteile wegen des Verschleisses der letzteren.In the course of operation, the working characteristics of the piston of a displacement machine deteriorate due to the expansion of the play between the friction surfaces of its components due to the wear of the latter.

Es ist ein Kolben, einer Verdrängermaschine, insbesondere ein Pumpenkolben, bekannt (US, A, 3532446), der einen mit einer Kolbenstange verbundenen Kopf, einen elastischen Dichtungsring mit kovexer Aussenfläche zum Berühren des Zylinders der Verdrängermaschine enthält, wobei der besagte Dichtungsring längs der Achse des Kopfes zwischen daran ausgeführten Bewegungsbegrenzern für den Dichtungsring bewegbar angeordnet ist, deren einer als Bund ausgebildet ist. Der Kolbenkopf weist die Form einer Scheibe auf, an deren einer Stirnseite mit ihren Enden die Kolbenstange in der Mitte und am Umlauf in gleichen Abständen zueinander auf der Kreislinie drei der Kolbenstange parallele Stäbe befestigt sind. Die freien Enden der Stäbe sind zum Zylinder hin abgebogen. Zwischen der Scheibe und den abgebogenen Enden der Stäbe ist der elastische Dichtungsring angeordnet. Der Innendurchmesser des Dichtungsringes ist grösse als der Durchmesser des Kreises, auf dem sich die Stäbe befinden. Die abgebogenen Enden der Stäbe und die Scheibe dienen als Bewegungsbegrenzer für den Dichtungsring. Die abgebogenen Enden der Stäbe erfüllen die Funktion des Bundes, gegen den sich der Dichtungsring stemmt, wenn sich der Kolben in der Richtung zum Einsaugen des Arbeitsmediums (Flüssigkeit) in den kurbelseitigen Zylinderraum der Pumpe bewegt. Bei dem Kolbenhub nach entgegengesetzter Richtung zur Verdichtung des Arbeitsmediums im kurbelseitigen zylinderraum ist der Dichtungsring durch die zwischen dem Ring und dem Pumpenzylinder wirkenden Reibungskräfte an die Scheibe angedrückt. Während des Betriebes des Kolbens wird der Dichtungsring einem starken Verschleiss ausgesetzt, wodurch die Betriebsdauer des Kolbens verkürzt wird.A piston, a displacement machine, in particular a pump piston, is known (US, A, 3532446) which contains a head connected to a piston rod, an elastic sealing ring with a covex outer surface for contacting the cylinder of the displacement machine, the sealing ring being along the axis of the head is arranged between the movement limiters for the sealing ring, one of which is designed as a collar. The piston head is in the form of a disk, on one end face of which the piston rod is fastened with its ends in the middle and on the circumference at equal intervals to one another on the circular line three rods parallel to the piston rod. The free ends of the rods are bent towards the cylinder. The elastic sealing ring is arranged between the disc and the bent ends of the rods. The inner diameter of the sealing ring is larger than the diameter of the circle on which the rods are located. The bent ends of the rods and the washer serve as movement limiters for the sealing ring. The bent ends of the rods fulfill the function of the collar, against which the sealing ring rests when the piston moves in the direction for sucking in the working medium (liquid) into the crank-side cylinder chamber of the pump. During the piston stroke in the opposite direction to compress the working medium in the crank-side cylinder space, the sealing ring is pressed against the disk by the frictional forces acting between the ring and the pump cylinder. During the operation of the piston, the sealing ring is exposed to heavy wear, which shortens the operating time of the piston.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kolben einer Verdrängermaschine zu schaffen, bei dem der Kopf derart ausgebildet ist, dass die Standzeit des Dichtungsringes bei seinem Verschleiss und somit die Betriebsdauer des Kolbens erhöht werden können.The invention has for its object to provide a piston of a displacement machine, in which the head is designed such that the service life of the sealing ring when it is worn and thus the service life of the piston can be increased.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei einem Yolben einer Verdrängermaschine, enthaltend einen mit einer Kolbenstange verbundenen Kopf und einen elastischen Dichtungsring mit konvexer Aussenfläche zur Berührung eines Zylinders der Verdrängermaschine, wobei der Dichtungsring längs der Achse des Kopfes zwischen an diesem ausgeführten Bewegung sbegrenzern für den Dichtungsring bewegbar angeordnet ist, deren einer als Bund ausgebildet ist, erfindungsgemäss die Mantelfläche des Kopfes kegelförmig gestaltet ist, der Bund an dessen den kleineren Durchmesser aufweisender Stirnseite ausgebildet ist, die Kolbenstange mit einer den grösseren Durchmesser aufweisenden Stirnseite verbunden ist und als zweiter 3ewegungsbegrenzer für den Dichtungsring ein Teil der Mantelfläche des Kopfes dient, der seitlich der den grösseren Durchmesser aufweisenden Stirnseite liegt.This object is achieved in that in the case of a yolben of a displacement machine, comprising a head connected to a piston rod and an elastic sealing ring with a convex outer surface for contacting a cylinder of the displacement machine, the sealing ring along the axis of the head between limiting movements for the latter Sealing ring is movably arranged, one of which is designed as a collar, according to the invention the circumferential surface of the head is conical, the collar is formed on the end face with the smaller diameter, the piston rod is connected to a face end with the larger diameter and as a second movement limiter for the Sealing ring serves part of the lateral surface of the head, which is located on the side of the larger diameter end face.

Zweckmässigerweise kann der Neigungswinkel der kegelförmigen Mantelfläche des Kopfes zu seiner Achse grösser als der Reibungswinkel des Dichtungsringes sein.The angle of inclination of the conical outer surface of the head to its axis can expediently be greater than the angle of friction of the sealing ring.

Zweckmässigerweise kann der Dichtungsring im Schnitt eine Keilform aufweisen, die sich nach ihrer Stirnseite hin verjüngt, die der den grösseren Durchmesser aufweisenden Stirnseite des Kopfes zugekehrt ist.The sealing ring can expediently have a wedge shape in section, which tapers towards its end face, which faces the end face of the head which has the larger diameter.

Durch eine solche Ausführung des Kolbens einer Verdrängermaschine steigt seine Betriebsdauer um mindestens das zweifache, und zwar deshalb, weil der Verschleiss der der Reibung ausgesetzten Aussenfläche des Dichtungsringes dadurch ausgeglichen wird, dass der Dichtungsring von der Mantelfläche des Kopfes beim Festklemmen im Spalt zwischen dem Kopf und dem Zylinder der Verdrängermaschine gespreizt wird.Such a design of the piston of a displacement machine increases its operating time by at least twice, because the wear on the outer surface of the sealing ring exposed to friction is compensated for by the fact that the sealing ring is removed from the lateral surface of the head when clamped in the gap between the head and the cylinder of the displacement machine is spread.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Des weiteren wird die Erfindung an Hand der Beschreibung einer konkreten Ausführungsvariante und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

  • Fig. I die Gesamtansicht des Kolbens einer Verdrängermaschine (im teilweisen Längsschnitt) bei dem Kolbenhub im Zylinder in der Richtung zum Verdichten des Arbeitsmediums im deckelseitigen Zylinderraum, gemäss der Erfindung;
  • Fig. 2 dasselbe wie in Fig. I bei dem Kolbenhub im Zylinder in der Richtung zum Einsaugen des Arbeitsmediums in den deckelseitigen Zylinderraum.
Furthermore, the invention is explained in more detail on the basis of the description of a specific embodiment variant and the attached drawings. In the drawings:
  • I shows the overall view of the piston of a displacement machine (in partial longitudinal section) during the piston stroke in the cylinder in the direction for compressing the working medium in the cover-side cylinder space, according to the invention;
  • Fig. 2 the same as in Fig. I for the piston stroke in the cylinder in the direction for sucking the working medium into the cover-side cylinder space.

Beste Ausführungsvariante der ErfindungBest embodiment of the invention

Der Kolben einer Verdrängermaschine, der am Beispiel des Kolbens eines tragbaren Automobilverdichters beschrieben wird, enthält einen Kopf I (Fig. I), dessen Mantelfläche 2 eine Kegelform mit geradliniger Erzeugender oder mit einer Erzeugenden in Form eines Kreisbogens aufweist. Gemäss der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsvariante der Erfindung hat sie die Form eines Kegelstumpfes. Die Stirnseite 3 des Kopfes I, die den grösseren Durchmesser aufweist, ist mit einer Kolbenstange 4 verbunden, die mit dem Kopf I einstückig hergestellt ist. An der Stirnseite 5 des Kopfes I, die den kleineren Durchmesser aufweist, ist ein Bund 6 mit zwei diametral verlaufenden Nuten 7 ausgeführt.The piston of a displacement machine, which is described using the example of the piston of a portable automotive compressor, contains a head I (FIG. I), the lateral surface 2 of which has a conical shape with a straight line generator or with a generator in the form of a circular arc. According to the embodiment variant of the invention shown in the drawing, it has the shape of a truncated cone. The end face 3 of the head I, which has the larger diameter, is connected to a piston rod 4, which is made in one piece with the head I. On the front side 5 of the head I, which has the smaller diameter, a collar 6 is designed with two diametrically extending grooves 7.

Am Kopf I ist ein elastischer Dichtungsring 8, beispielsweise aus Fluorkunststoff, aufgesetzt.An elastic sealing ring 8, for example made of fluoroplastic, is placed on the head I.

Der Dichtungsring 8 besitzt eine konvexe Aussenfläche 9 zur Berührung eines Zylinders 10 des Verdichters. Die Innenfläche II des Dichtungsringes 8 ist auch konvex ausgebildet. Der Dichtungsring 8 weist im Schnitt eine Keilform auf, die sich nach ihrer Stirnseite 12 verjüngt, und ist so angeordnet, dass diese Stirnseite 12 der den grösseren Durchmesser aufweisenden Stirnseite 3 des Kopfes I zugekehrt ist. Zur Erhöhung der elastischen Eigenschaften ist es zweckmässig, den Dichtungsring 8 als Schlitzring mit einer abgestuften Trennlinie 13 herzustellen.The sealing ring 8 has a convex outer surface 9 for contacting a cylinder 10 of the compressor. The inner surface II of the sealing ring 8 is also convex. The sealing ring 8 has a wedge shape in section, which tapers towards its end face 12, and is arranged so that this end face 12 faces the larger diameter end face 3 of the head I. To increase the elastic properties, it is expedient to use the sealing ring 8 as a slotted ring to produce a graduated dividing line 13.

Der Neigung swinkel α der kegelförmigen Mantelfläche 2 des Kopfes I zu seiner Achse "0" ist grösser als der Reibungswinkel des Werkstoffs des Dichtungsringes 8, damit der letztere nicht im Spalt zwischen dem Zylinder 10 des Verdichters und dem Kopf I des Kolbens festläuft.The inclination swinkel α of the conical surface 2 of the head I to its axis "0" is greater than the angle of friction of the material of the sealing ring 8, so that the latter does not get stuck in the gap between the cylinder 10 of the compressor and the head I of the piston.

Dabei muss der Neigungswinkel α einen solchen Betrag haben, bei welchem der Dichtungsring 8 von der Mantelfläche 2 des Kopfes I an den Zylinder 10 dicht angedrückt wird, und üblicherweise überschreitet er 6° nicht. In der gegebenen Ausführungsvariante der Erfindung ist er gleich ~ 15°. Einen Neigungswinkel von über 30° auszuwählen ist nicht zweckmässig.The angle of inclination α must have such an amount that the sealing ring 8 is pressed tightly against the cylinder 10 from the lateral surface 2 of the head I, and usually does not exceed 6 °. In the given variant of the invention it is equal to ~ 15 °. It is not advisable to select an angle of inclination of more than 30 °.

Während des Kolbenhubes in der in Fig. I mit dem Pfeil A angedeuteten Richtung, bei dem das Arbeitsmedium, insbesondere Luft, im deckelseitigen Zylinderraum "P" verdichtet wird, berührt der Dichtungsring 8 mit seiner Innenfläche II die Mantelfläche 2 des Kopfes I seitlich der Stirnseite 3. Das heisst, die Mantelfläche 2 des Kopfes I dient als 3ewegungsbegrenzer für den Dichtungsring 8. Als zweiter Bewegungsbegrenzer für den Dichtungsring 8 dient der Bund 6, gegen den sich der Dichtungsring 8 stemmt, wenn der Kolben einen Hub in der Richtung zum Einsaugen der Luft in den deckelseitigen Zylinderraum "P" ausführt. Dabei besteht zwischen der Innenfläche II des Dichtungsringes 8 und der Mantelfläche 2 des Kopfes I ein Spalt I4 (Fig. 2), der den kurbelseitigen Zylinderraum "S" mit dem deckelseitigen Zylinderraum "P" verbindet.During the piston stroke in the direction indicated by the arrow A in FIG. 1, in which the working medium, in particular air, is compressed in the cylinder chamber "P" on the cover side, the sealing ring 8 with its inner surface II touches the lateral surface 2 of the head I on the side of the end face 3. That is, the lateral surface 2 of the head I serves as a 3-movement limiter for the sealing ring 8. The second movement limiter for the sealing ring 8 is the collar 6, against which the sealing ring 8 rests when the piston makes a stroke in the direction of the suction Air in the cylinder chamber "P" on the cover side. There is a gap I4 (FIG. 2) between the inner surface II of the sealing ring 8 and the outer surface 2 of the head I, which connects the crank-side cylinder space "S" with the cover-side cylinder space "P".

Der erfindungsgemässe Kolben einer Verdrängermaschine arbeitet wie folgt.The piston of a displacement machine according to the invention operates as follows.

Während des Betriebes des Verdichters erfolgt beim Hin- und Hergang des Kolbens im Zylinder 10 abwechselnd das Einsaugen des Arbeitsmediums, insbesondere der Luft, in den deckelseitigen Zylinderraum "p" und das Verdichten des Arbeitsmediums in diesem Raum mit nachfolgendem Fördern der verdichteten Luft an den Verbraucher.During operation of the compressor is on the outward - and circumstances of the piston in the cylinder 10 alternately sucking the working fluid, in particular air, in the cover-side cylinder space "p" and the compression of the working medium in this space followed by feeding the compressed air to the consumer .

Beim Einsaugen der Luft in den deckelseitigen Zylinderraum "P", wenn sich der Kolben zum unteren Totpunkt hin gewegt, d.h. bei dem Vorwärtshub des Kolbens in der Richtung, die in Fig. 2 mit dem Pfeil B angedeutet ist, stemmt sich der Dichtungsring 8 mit der einen Stirnseite gegen den Bund 6 und berührt mit seiner Aussenfläche 9 den Zylinder 10 des Verdichters. Dabei strömt die Luft aus dem kurbelseitigen Zylinderraum "S" über den ringförmigen Spalt I4 und die Nuten 7 in den deckelseitigen Zylinderraum "P''. Die konvexe Innenfläche II des Dichtungsringes 8 ergibt den grösstmöglichen Flächeninhalt des Durchgangsschnittes des Spaltes 14 zum Durchgang der Luft.When the air is sucked into the cylinder chamber "P" on the cover side, when the piston moves towards bottom dead center, ie when the piston moves forward in the direction, which is indicated in Fig. 2 with the arrow B, the sealing ring 8 rests with one end against the collar 6 and touches with its outer surface 9 the cylinder 10 of the compressor. The air flows from the crank-side cylinder space "S" through the annular gap I4 and the grooves 7 into the cover-side cylinder space "P". The convex inner surface II of the sealing ring 8 gives the largest possible area of the passage cut of the gap 14 for passage of the air.

Beim Umkehren des Kolbenhubes, d.h. im Anfangsmoment des Rückhubes des Kolbens zum oberen Totpunkt in der Richtung, die in Fig. I mit dem Pfeil A angedeutet ist, bewegt sich der Kopf I relativ zum Dichtungsring 8 so weit, bis dieser letztere mit seiner Innenfläche II den Teil der Mantelfläche 2 des Kopfes I, der sich seitlich der Stirnseite 3 befindet, berührt. Dann beginnt der Dichtungsring 8 sich gemeinsam mit dem Kopf I zu bewegen. Dabei überdeckt er völlig den Spalt zwischen dem Kopf I und dem Zylinder 10, und im deckelseitigen Zylinderraum "P" erfolgt die Luftverdichtung bis auf den erforderlichen Druck mit nachfolgendem Fördern der verdichteten Luft an den Verbraucher.When reversing the piston stroke, i.e. in the initial moment of the return stroke of the piston to top dead center in the direction indicated by the arrow A in Fig. I, the head I moves relative to the sealing ring 8 until the latter with its inner surface II the part of the lateral surface 2 of the Head I, which is located on the side of the front side 3, touches. Then the sealing ring 8 begins to move together with the head I. It completely covers the gap between the head I and the cylinder 10, and in the cylinder chamber "P" on the cover side the air is compressed to the required pressure with subsequent delivery of the compressed air to the consumer.

Im Anfangsmoment des Vorwärtshubes des Kolbens bewegt sich der Kopf I relativ zum Dichtungsring 8 so weit, bis sein Bund 6 mit dem Dichtungsring 8 in Berührung tritt. Dann beginnt sich der Dichtungsring 8 gemeinsam mit dem Kopf I zu bewegen, und der Vorgang des Einsaugens der Luft in den deckelseitigen Zylinderraum "P" wiederholt sich.In the initial moment of the forward stroke of the piston, the head I moves relative to the sealing ring 8 until its collar 6 comes into contact with the sealing ring 8. Then the sealing ring 8 begins to move together with the head I, and the process of sucking in the air into the cylinder chamber "P" on the cover side is repeated.

Mit dem Abnutzen des Dichtungsringes 8 spreizt die Mantelfläche 2 des Kopfes I beim Festklemmen des Dichtungsringes 8 im Spalt zwischen dem Kopf I und dem Zylinder 10 diesen Ring 8 aus und drückt ihn an den Zylinder 10 dicht an. Dabei schliesst die abgestufte Form der Trennlinie 13 die Möglichkeit einer axialen Verschiebung des Dichtungsringes 8 längs der Trennlinie 13 aus.With wear of the sealing ring 8, the outer surface 2 of the head I spreads this ring 8 when the sealing ring 8 is clamped in the gap between the head I and the cylinder 10 and presses it tightly against the cylinder 10. The stepped shape of the dividing line 13 excludes the possibility of an axial displacement of the sealing ring 8 along the dividing line 13.

Die Keilform des Schnittes des Dichtungsringes 8 erhöht sein Dichtungsvermögen, während die kegelige Form des Kopfes I die Aufrechterhaltung der erforderlichen Charakteristiken des Verdichters bei dessen längerem Betrieb ermöglicht.The wedge shape of the cut of the sealing ring 8 increases its sealing ability, while the conical shape of the head I enables the required characteristics of the compressor to be maintained during its longer operation light.

Gewerbliche AnwendbarkeitIndustrial applicability

Der erfindungsgemässe Kolben einer Verdrängermaschine eignet sich für beliebige Hubkolbenverdichter und Kolbenpumpen, beispielsweise für tragbare Automobilverdichter.The piston of a displacement machine according to the invention is suitable for any reciprocating piston compressor and piston pump, for example for portable automotive compressors.

Claims (3)

I. Kolben einer Verdrängermaschine, enthaltend einen mit einer Kolbenstange (4) verbundenen Kopf (I) und einen elastischen Dichtungsring (8) mit konvexer Aussenfläche (9) zur Berührung eines Zylinders (10) der Verdrängermaschine, wobei der nichtungsring (8) längs der Achse des Kopfes (I) zwischen an diesem ausgeführten Bewegungsbegrenzern für den Dichtungsring (8) bewegbar angeordnet ist, deren einer als Bund (6) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche (2) des Kopfes (I) kegelförmiggestaltet ist, der Bund (6) an dessen den kleineren Durchmesser aufweisender Stirnseite (5) ausgebildet ist, die Kolbenstange (4) mit einer den grösseren Durchmesser'aufweisenden Stirnseite (3) verbunden ist und als zweiter Bewegungsbegrenzer für den Dichtungsring (8) ein Teil der Mantelfläche (2) des Kopfes (I) dient, der seitlich der den grösseren Durchmesser aufweisenden Stirnseite (3) liegt.I. Piston of a displacement machine, comprising a head (I) connected to a piston rod (4) and an elastic sealing ring (8) with a convex outer surface (9) for contacting a cylinder (10) of the displacement machine, the non-locking ring (8) along the Axis of the head (I) is arranged between the movement limiters for the sealing ring (8), one of which is designed as a collar (6), characterized in that the lateral surface (2) of the head (I) is conical, the collar (6) is formed on the end face (5) with the smaller diameter, the piston rod (4) is connected to an end face (3) with the larger diameter and, as a second movement limiter for the sealing ring (8), part of the outer surface (2 ) of the head (I), which is on the side of the larger diameter end face (3). 2. Kolben einer Verdrängermaschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel der kegelförmigen Mantelfläche (2) des Kopfes (I) zu seiner Achse grösser als der Reibungswinkel des Dichtungsringes (8) ist.2. Piston of a displacement machine according to claim I, characterized in that the angle of inclination of the conical outer surface (2) of the head (I) to its axis is greater than the angle of friction of the sealing ring (8). 3. Kolben einer Verdrängermaschine nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (8) im Schnitt eine Keilform aufweist, die sich nach ihrer Stirnseite (12) hin verjüngt, die der den grösseren Durchmesser aufweisenden Stirnseite (3) des Kopfes (I) zugekehrt ist.3. Piston of a displacement machine according to claim I or 2, characterized in that the sealing ring (8) has a wedge shape in section, which tapers towards its end face (12) towards the larger end face (3) of the head ( I) has turned.
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