EP3418568A1 - Piston for the drive unit of a refrigerant compressor - Google Patents

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EP3418568A1
EP3418568A1 EP17176601.7A EP17176601A EP3418568A1 EP 3418568 A1 EP3418568 A1 EP 3418568A1 EP 17176601 A EP17176601 A EP 17176601A EP 3418568 A1 EP3418568 A1 EP 3418568A1
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EP
European Patent Office
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piston
ring
groove
base body
peripheral surface
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17176601.7A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Robert Ablinger
Peter SCHÖLLAUF
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Secop GmbH
Original Assignee
Nidec Global Appliance Germany GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Global Appliance Germany GmbH filed Critical Nidec Global Appliance Germany GmbH
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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Definitions

  • the present invention relates to a piston for the drive unit of a refrigerant compressor, the piston comprising a cylindrical base body and a ring made of plastic, wherein the base body has at least one circumferential groove in which the ring is held.
  • the mating clearance between piston and cylinder should on the one hand be as large as possible in order to reduce the friction, but on the other hand be as small as possible, so that the leakage losses of the refrigerant are low.
  • the shape of the piston can be made by grinding only with considerable additional effort.
  • the ring does not project beyond the piston in the radial direction at room temperature of the piston.
  • the peripheral surface of the piston with ring is consequently a straight line.
  • the base body alone forms the piston and the ring does not protrude in the radial direction beyond the groove of the base body.
  • a third variant of the invention provides at least one groove, which reduces both the end face of the cylindrical base body and the adjoining peripheral surface of the base body.
  • a groove or a ring is produced at the edge between the front and peripheral surface of the base body.
  • the piston is generally designed as a linear piston, so it moves exactly along a straight line, wherein the rotational movement of the electric motor of the drive unit is converted into a linear motion with a connecting rod.
  • the invention also relates to a refrigerant compressor comprising, in particular hermetically dense, housing and disposed therein a drive unit with piston according to the invention.
  • the refrigerant compressor may be used, for example, for cooling the interior of a refrigerator or freezer.

Abstract

Gezeigt wird ein Kolben für die Antriebseinheit eines Kältemittelverdichters, der Kolben umfassend einen zylindrischen Grundkörper (1) und einen Ring (6,9,10) aus Kunststoff, wobei der Grundkörper zumindest eine umlaufende Nut (3,11) aufweist, in welcher der Ring gehalten ist. Um die Leckageverluste von Kältemittel auch bei kleinen Drehzahlen möglichst gering zu halten, ist vorgesehen, dass der Ring (6,9,10) einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten als der Grundkörper (1) aufweist und der Ring (6,9,10) bei Zimmertemperatur des Kolbens eine Außenfläche (12,17) aufweist, die mit der Umfangsfläche des zylindrischen Kolbens außerhalb der Nut (3,11) fluchtet. Im Betrieb des Kolbens erwärmt sich dieser, wobei sich der Ring durch den höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten stärker ausdehnt als der Grundkörper und sich dadurch das Paarungsspiel zwischen Kolben und Zylinder, in welchen der Kolben eingesetzt ist, verringert.Shown is a piston for the drive unit of a refrigerant compressor, the piston comprising a cylindrical base body (1) and a ring (6,9,10) made of plastic, wherein the base body has at least one circumferential groove (3,11), in which the ring is held. In order to keep the leakage losses of refrigerant as low as possible even at low speeds, it is provided that the ring (6,9,10) has a higher coefficient of thermal expansion than the base body (1) and the ring (6,9,10) at room temperature Piston has an outer surface (12,17) which is aligned with the peripheral surface of the cylindrical piston outside the groove (3,11). During operation of the piston, the latter heats up, whereby the ring expands more strongly than the main body due to the higher coefficient of thermal expansion, thereby reducing the mating clearance between the piston and the cylinder in which the piston is inserted.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kolben für die Antriebseinheit eines Kältemittelverdichters, der Kolben umfassend einen zylindrischen Grundkörper und einen Ring aus Kunststoff, wobei der Grundkörper zumindest eine umlaufende Nut aufweist, in welcher der Ring gehalten ist.The present invention relates to a piston for the drive unit of a refrigerant compressor, the piston comprising a cylindrical base body and a ring made of plastic, wherein the base body has at least one circumferential groove in which the ring is held.

Die Antriebseinheit ist dabei in der Regel von einem, insbesondere hermetisch dichten, Gehäuse umschlossen, sodass der Kältemittelverdichter gegenüber der Umgebung eine abgeschlossene Einheit bildet.The drive unit is usually enclosed by a, in particular hermetically sealed, housing so that the refrigerant compressor forms a closed unit relative to the environment.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Kältemittelverdichter (Kältemittelkompressoren) weisen in einer Ausprägung in einem hermetisch dichten Gehäuse eine Kolben-Zylinder-Einheit und einen für den Antrieb der Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehenen Elektromotor auf. Dabei ist der Kolben in der Regel als Linearkolben ausgebildet.Refrigerant compressors (refrigerant compressors) have in one embodiment in a hermetically sealed housing on a piston-cylinder unit and provided for the drive of the piston-cylinder unit electric motor. The piston is usually designed as a linear piston.

Um die Effizienz des Kältemittelverdichters zu erhöhen, soll das Paarungsspiel zwischen Kolben und Zylinder einerseits möglichst groß sein, um die Reibung zu reduzieren, andererseits aber möglichst klein sein, damit die Leckageverluste des Kältemittels gering sind. Eine zu diesen Zwecken von der Zylinderform abweichende Form des Kolbens kann durch Schleifen nur mit einem erheblichen Mehraufwand herstellt werden. Somit fällt ein Kolben, dessen Umfangsfläche kein Zylindermantel ist, aus praktischen Gründen für die Anpassung des Paarungsspiels weg.In order to increase the efficiency of the refrigerant compressor, the mating clearance between piston and cylinder should on the one hand be as large as possible in order to reduce the friction, but on the other hand be as small as possible, so that the leakage losses of the refrigerant are low. A deviating from the cylindrical shape for these purposes, the shape of the piston can be made by grinding only with considerable additional effort. Thus, a piston whose peripheral surface is not a cylinder jacket falls away for practical reasons for adjusting the mating clearance.

Geschlitzte, in Kolbennuten angeordnete und vorgespannte Kolbenringe sind bei Verbrennungskraftmaschinen Stand der Technik. Diese Kolbenringe sind jedoch nur bei einem großen Paarungsspiel zwischen Kolben und Zylinder sinnvoll, da ansonsten die Leckageverluste durch die Nutspalten höher werden.Slotted, arranged in piston grooves and biased piston rings are in the art of internal combustion engines state of the art. However, these piston rings are only useful in a large mating clearance between the piston and cylinder, otherwise the leakage losses through the Nutspalten be higher.

Für andere Arten von Kältemittelkompressoren ist es bekannt, zur besseren Abdichtung zwischen Kolben und Zylinder Nuten in der Umfangsfläche des Zylinders vorzusehen, wobei in jeder Nut ein Plastikring, z.B. aus Polytetrafluorethylen, angeordnet ist, siehe hierzu den Taumelscheibenkompressor in der US 4 697 992 A . Dabei ist der Außendurchmesser des Plastikrings in jedem Fall größer als der Durchmesser des Kolbens und es strömt durch den Abstand zwischen Plastikring und Kolben jedenfalls Kältemittel durch, was nachteilig ist.For other types of refrigerant compressors, it is known to provide for better sealing between the piston and cylinder grooves in the peripheral surface of the cylinder, wherein in each groove a plastic ring, for example made of polytetrafluoroethylene, is arranged, see the swash plate type compressor in the US Pat. No. 4,697,992 A , In any case, the outer diameter of the plastic ring is greater than the diameter of the piston and it flows through the distance between the plastic ring and piston in any case refrigerant, which is disadvantageous.

Kältemittelverdichter mit drehzahlvariablem Antrieb, sogenannte VSD (variable speed drive) Kompressoren, insbesondere mit Linearantrieb, werden oft bei niedrigen Drehzahlen betrieben. Die Leckageverluste sind nahezu drehzahlunabhängig, wodurch ihr prozentueller Anteil an den Gesamtverlusten bei niedrigen Drehzahlen höher ist als bei hohen Drehzahlen.Refrigerant compressors with variable-speed drive, so-called VSD (variable speed drive) compressors, in particular with linear drive, are often operated at low speeds. Leakage losses are nearly independent of speed, making their percentage of total losses at low speeds higher than at high speeds.

AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Kolben für eine Antriebseinheit eines Kältemittelverdichters zur Verfügung zu stellen, der die oben genannten Nachteile vermeidet. Insbesondere sollen die Leckageverluste von Kältemittel auch bei kleinen Drehzahlen möglichst gering gehalten werden.It is therefore an object of the present invention to provide a piston for a drive unit of a refrigerant compressor, which avoids the disadvantages mentioned above. In particular, the leakage losses of refrigerant should be kept as low as possible, even at low speeds.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

Hierzu ist bei einem Kolben für die Antriebseinheit eines Kältemittelverdichters, der Kolben umfassend einen zylindrischen Grundkörper und einen Ring aus Kunststoff, wobei der Grundkörper zumindest eine umlaufende Nut aufweist, in welcher der Ring gehalten ist, vorgesehen, dass der Ring einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten als der Grundkörper aufweist und der Ring bei Zimmertemperatur des Kolbens eine Außenfläche aufweist, die mit der Umfangsfläche des zylindrischen Kolbens außerhalb der Nut fluchtet.For this purpose, in a piston for the drive unit of a refrigerant compressor, the piston comprising a cylindrical base body and a ring made of plastic, wherein the base body has at least one circumferential groove in which the ring is held, provided that the ring has a higher coefficient of thermal expansion than the main body and the ring at room temperature of the piston has an outer surface which is flush with the peripheral surface of the cylindrical piston outside the groove.

Vereinfacht gesagt ragt der Ring bei Zimmertemperatur des Kolbens in radialer Richtung nicht über den Kolben hinaus. Im Längsschnitt durch den Kolben ist die Umfangsfläche des Kolbens mit Ring folglich eine Gerade. Im Fall eines unbeschichteten Kolbens bildet der Grundkörper allein den Kolben und der Ring ragt in radialer Richtung nicht über die Nut des Grundkörpers hinaus.In simple terms, the ring does not project beyond the piston in the radial direction at room temperature of the piston. In longitudinal section through the piston, the peripheral surface of the piston with ring is consequently a straight line. In the case of an uncoated piston, the base body alone forms the piston and the ring does not protrude in the radial direction beyond the groove of the base body.

Der zylindrische Grundkörper des zylindrischen Kolbens weist also einen Einstich auf, der mit Kunststoff gefüllt ist. Im Betrieb des Kolbens erwärmt sich dieser, wobei sich der Ring durch den höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten stärker ausdehnt als der Grundkörper. Der Grundkörper wird in der Regel metallisch oder keramisch sein. Bei einem keramischen Grundkörper sind bei einem kleinen Paarungsspiel die Leckageverluste gering, was bei kleinen Drehzahlen wichtig ist. Bei einem großen Paarungsspiel sind die Reibungsverluste gering, was bei großen Drehzahlen wichtig ist. Ein keramischer Grundkörper hat den Vorteil, dass er einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als das metallische Gussgehäuse hat und daher das Paarungsspiel bei steigender Betriebstemperatur größer wird. Bei kleinen Drehzahlen ist die Betriebstemperatur kleiner und somit auch das Paarungsspiel kleiner und in weiterer Folge sind die Leckageverluste gering.The cylindrical base body of the cylindrical piston thus has a recess which is filled with plastic. During operation of the piston, the latter heats up, whereby the ring expands more strongly than the main body due to the higher coefficient of thermal expansion. The main body will usually be metallic or ceramic. In a ceramic base body, the leakage losses are low in a small mating game, which is important at low speeds. In a large mating game, the friction losses are low, which is important at high speeds. A ceramic base body has the advantage that it has a smaller thermal expansion coefficient than the metallic cast housing and therefore the mating clearance becomes greater with increasing operating temperature. At low speeds, the operating temperature is smaller and thus the mating game smaller and subsequently the leakage losses are low.

Bei hohen Drehzahlen ist es umgekehrt, das Paarungsspiel ist hier größer und somit sind die Reibungsverluste gering.At high speeds, it is the other way round, the mating game is larger here and thus the friction losses are low.

Der Ring dehnt sich hauptsächlich in radialer Richtung aus, sodass dadurch das Paarungsspiel zwischen Kolben und Zylinder, in welchen der Kolben eingesetzt ist, verringert. Dadurch verringern sich die Leckageverluste, die Reibung zwischen Kolben und Zylinder wird jedoch, wenn überhaupt, nur minimal erhöht. Die Summe der Verluste aus Leckage und Reibung ist somit gegenüber herkömmlichen Kolben ohne Ring verringert, die Effizienz eines Kältemittelkompressors, der mit dem erfindungsgemäßen Kolben ausgestattet ist, erhöht sich.The ring expands mainly in the radial direction, thereby reducing the mating clearance between the piston and the cylinder in which the piston is inserted. As a result, the leakage losses are reduced, but the friction between piston and cylinder is only minimally increased, if at all. The sum of the losses from leakage and friction is thus reduced compared to conventional pistons without ring, the efficiency of a refrigerant compressor, which is equipped with the piston according to the invention, increases.

Mit anderen Worten kann also vorgesehen sein, dass bei Betriebstemperatur des Kolbens, welche über 50°C, insbesondere zwischen 60 und 120°C, liegt, der Außendurchmesser des Rings größer als der Außendurchmesser des restlichen zylindrischen Kolbens ist.In other words, it can thus be provided that at the operating temperature of the piston, which is above 50 ° C, in particular between 60 and 120 ° C, the outer diameter of the ring is greater than the outer diameter of the remaining cylindrical piston.

Eine besonders gute Befestigung des Rings am Grundkörper kann erreicht werden, wenn der Ring den gesamten Querschnitt der Nut ausfüllt.A particularly good attachment of the ring on the body can be achieved when the ring fills the entire cross section of the groove.

Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kolbens ist vorgesehen, dass der Ring durch Beschichten des Grundkörpers mit Kunststoff hergestellt ist und insbesondere den gesamten Querschnitt der Nut ausfüllt. Es muss also nicht mühsam ein womöglich geschlitzter Ring über den Grundkörper aufgezogen werden, sondern der Ring wird direkt in der Nut des Grundkörpers hergestellt, wobei die Nut quasi als Form für den Ring dient. Kunststoff, der nach dem Beschichten in radialer Richtung über den gewünschten Zylinderdurchmesser hinausragt, kann dann noch entfernt werden, z.B. durch Schleifen. Der Ring hat also eine Außenfläche in Form eines Zylindermantels, während die Innenfläche die Form der Nut hat.In a possible embodiment of the piston according to the invention it is provided that the ring is made by coating the base body with plastic and in particular fills the entire cross section of the groove. It must therefore not laboriously a possibly slotted ring are raised over the body, but the ring is made directly in the groove of the body, the groove is used as a kind of shape for the ring. Plastic, which extends beyond the coating in the radial direction over the desired cylinder diameter, can then be removed, for example by grinding. The ring thus has an outer surface in the form of a cylinder jacket, while the inner surface has the shape of the groove.

Durch das vollständige Ausfüllen der Nut durch den Ring entsteht ein geschlossenes Profil des Rings. In der US 4 697 992 A hingegen ist das Profil des Rings eher U-förmig und damit offen.The complete filling of the groove through the ring creates a closed profile of the ring. In the US Pat. No. 4,697,992 A however, the profile of the ring is rather U-shaped and thus open.

Der Ring könnte auch durch Umspritzen des metallischen Grundkörpers mit Kunststoff hergestellt werden. Es ist aber auch denkbar, dass ein fertiger Ring aus Kunststoff auf den Grundkörper aufgepresst und/oder aufgeklebt wird.The ring could also be made by molding the metallic base body with plastic. But it is also conceivable that a finished ring of plastic is pressed onto the body and / or glued.

Eine erste Variante der Erfindung sieht vor, dass genau eine Nut nur in der Umfangsfläche des Grundkörpers vorgesehen ist. Folglich weist der Kolben dann nur einen Ring in der Umfangsfläche des Grundkörpers auf. Der Ring bzw. die Nut werden dabei in der Regel näher, insbesondere möglichst nahe, bei der Stirnfläche des Kolbens als an dessen anderem axialen Ende liegen. Die Stirnfläche ist jene meist ebene Fläche, die im Betriebszustand des Kolbens in das Innere des Zylinders gerichtet ist, wo die Verdichtung stattfindet. Die Stirnfläche kann aber kleinräumige Erhebungen in axialer Richtung aufweisen, die in Freiräume der Ventilplatte ragen. Des Weiteren kann die Stirnfläche auch eine Freistellung für ein Ventil aufweisen um den Freiraum zwischen Kolben und Ventilplatte verringern zu können. Beides sind Maßnahmen um den Schadraum zu minimieren.A first variant of the invention provides that exactly one groove is provided only in the circumferential surface of the base body. Consequently, the piston then has only one ring in the circumferential surface of the main body. The ring or the groove are usually closer, in particular as close as possible, in the end face of the piston than at the other axial end. The end face is that most flat surface, which is directed in the operating condition of the piston in the interior of the cylinder, where the compression takes place. However, the end face may have small elevations in the axial direction, which protrude into free spaces of the valve plate. Furthermore, the end face can also have an open position for a valve in order to be able to reduce the clearance between the piston and the valve plate. Both are measures to minimize the dead space.

Die erste Variante bedingt in der Regel, dass bei Zimmertemperatur des Kolbens der Außendurchmesser des Rings gleich dem Außendurchmesser des Grundkörpers außerhalb der Nut ist und bei Betriebstemperatur des Kolbens der Außendurchmesser des Rings größer als der Außendurchmesser des Grundkörpers außerhalb der Nut ist.The first variant usually requires that at room temperature of the piston, the outer diameter of the ring is equal to the outer diameter of the body outside the groove and at the operating temperature of the piston, the outer diameter of the ring is greater than the outer diameter of the body outside the groove.

Eine zweite Variante der Erfindung sieht vor, dass zumindest zwei Nuten nur in der Umfangsfläche des Kolbens vorgesehen sind und in jeder Nut ein Ring angeordnet ist. Durch zwei Ringe kann die Abdichtung noch weiter verbessert werden.A second variant of the invention provides that at least two grooves are provided only in the peripheral surface of the piston are and in each groove a ring is arranged. With two rings, the seal can be further improved.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die gesamte Stirnfläche und zumindest ein Teil der an die Stirnfläche anschließenden Umfangsfläche des Grundkörpers, insbesondere die ganze Umfangsfläche, mit einer zusammenhängenden Kunststoffschicht versehen sind, welche die beiden Ringe miteinander verbindet, sodass die Ringe Teil der Kunststoffschicht sind, wobei die radiale Dicke der Kunststoffschicht an der Umfangsfläche des Grundkörpers kleiner ist als die radiale Dicke der Ringe. Durch die Kunststoffschicht wird der Wärmeübergang vom Kolben auf das angesaugte Gas verringert.It can be provided that the entire end face and at least a portion of the adjoining the end face peripheral surface of the body, in particular the entire peripheral surface, are provided with a continuous plastic layer which connects the two rings together so that the rings are part of the plastic layer, said the radial thickness of the plastic layer on the peripheral surface of the base body is smaller than the radial thickness of the rings. The plastic layer reduces the heat transfer from the piston to the sucked gas.

Die Kunststoffschicht an der Stirnfläche kann eine andere, insbesondere eine größere, Dicke haben als die Kunststoffschicht an der Umfangsfläche. Jedenfalls erhöht sich bei Zimmertemperatur der Außendurchmesser des Rings aus der ersten Variante um die Dicke der Kunststoffschicht. Denn Ringe und Kunststoffschicht werden in einem Beschichtungsgang hergestellt, wobei sich natürlich auch mit Kunststoffschicht wieder eine zylindrische Umfangsfläche des Kolbens ergeben muss. Bei Betriebstemperatur des Kolbens werden sich Kunststoffschicht und Ringe in radialer Richtung ausdehnen, wobei sich die Ringe aufgrund ihrer größeren Dicke mehr ausdehnen als die restliche Kunststoffschicht an der Umfangsfläche des Grundkörpers. Es wird sich also von außen gesehen der Kunststoff dort, wo die Ringe sind, aufwölben, sodass sich zwei ringförmige, um den Kolben umlaufende Erhöhungen ergeben. Im Betriebszustand des Kolbens werden diese Erhöhungen mit dem Zylinder in Eingriff sein und das Zylindervolumen entsprechend abdichten.The plastic layer on the end face may have a different, in particular a greater, thickness than the plastic layer on the peripheral surface. In any case, increases at room temperature, the outer diameter of the ring of the first variant by the thickness of the plastic layer. Because rings and plastic layer are produced in a coating process, which of course must also result in plastic layer with a cylindrical peripheral surface of the piston. At the operating temperature of the piston plastic layer and rings will expand in the radial direction, the rings expand more than the rest of the plastic layer on the peripheral surface of the body due to their greater thickness. It will therefore seen from the outside of the plastic where the rings are, bulge, so that there are two annular, surrounding the piston increases. In the operating condition of the piston, these elevations will engage the cylinder and seal the cylinder volume accordingly.

Der Querschnitt der Nut kann bei der ersten und der zweiten Variante beispielsweise ein Halbkreis oder ein Kreissegment kleiner als ein Halbkreis sein. Generell sind verschiedene Nutformen möglich, so auch Nuten mit z.B. rechteckigem Querschnitt.The cross section of the groove can be smaller than a semicircle in the first and second variants, for example a semicircle or a circular segment. Generally are different Groove shapes possible, so also grooves with eg rectangular cross section.

Eine dritte Variante der Erfindung sieht zumindest eine Nut vor, die sowohl die Stirnfläche des zylindrischen Grundkörpers als auch die daran anschließende Umfangsfläche des Grundkörpers verkleinert. Mit anderen Worten wird eine Nut bzw. ein Ring an der Kante zwischen Stirn- und Umfangsfläche des Grundkörpers hergestellt.A third variant of the invention provides at least one groove, which reduces both the end face of the cylindrical base body and the adjoining peripheral surface of the base body. In other words, a groove or a ring is produced at the edge between the front and peripheral surface of the base body.

Dabei kann vorgesehen sein, dass der Ring bei Zimmertemperatur des Kolbens eine erste Außenfläche aufweist, die mit der Umfangsfläche des zylindrischen Kolbens außerhalb der Nut fluchtet, und eine ebene zweite Außenfläche aufweist, die mit der Stirnfläche des zylindrischen Kolbens außerhalb der Nut fluchtet. Mit anderen Worten ragt der Ring nicht über die gedachte zylindrische Oberfläche des Grundkörpers vor Herstellung der Nut hinaus. Mit dieser Form des Rings kann die Dichtwirkung des Rings bei höheren Drücken, die auch eine höhere Leckage verursachen, zusätzlich vergrößert werden: im Betriebszustand wirkt auf den Kolben, genauer auf dessen Stirnfläche, in axialer Richtung ein veränderlicher Gasdruck, der das elastische Material des Rings nach außen, radial über den Grundkörper hinaus, verdrängt.It can be provided that the ring at room temperature of the piston has a first outer surface which is aligned with the peripheral surface of the cylindrical piston outside the groove, and has a flat second outer surface which is aligned with the end face of the cylindrical piston outside the groove. In other words, the ring does not protrude beyond the imaginary cylindrical surface of the main body before making the groove. With this shape of the ring, the sealing effect of the ring at higher pressures, which also cause a higher leakage, be further increased: in the operating state acts on the piston, more precisely on the end face, in the axial direction, a variable gas pressure, the elastic material of the ring outward, radially beyond the body out, displaced.

Dies kann durch die Form der Nut unterstützt werden, indem beispielsweise eine erste Fläche der Nut parallel zur Achse des zylindrischen Grundkörpers verläuft und eine zweite Fläche der Nut einen stumpfen Winkel mit der ersten Fläche der Nut einschließt. Möglich wäre auch, dass eine erste Fläche der Nut parallel zur Achse des zylindrischen Grundkörpers verläuft und eine zweite Fläche der Nut einen rechten Winkel mit der ersten Fläche der Nut einschließt.This may be assisted by the shape of the groove, for example by a first surface of the groove being parallel to the axis of the cylindrical base body and a second surface of the groove enclosing an obtuse angle with the first surface of the groove. It would also be possible that a first surface of the groove extends parallel to the axis of the cylindrical base body and a second surface of the groove encloses a right angle with the first surface of the groove.

Denkbar ist, dass eine Nut bzw. ein Ring an der Kante zwischen Stirn- und Umfangsfläche des Grundkörpers kombiniert wird mit einer oder mehreren weiteren Nuten bzw. Ringen nur in der Umfangsfläche des Grundkörpers. Mit anderen Worten ist eine Nut vorgesehen, die sowohl die Stirnfläche des zylindrischen Grundkörpers als auch die daran anschließende Umfangsfläche des Grundkörpers verkleinert, und zusätzlich zumindest eine Nut nur in der Umfangsfläche des Grundkörpers.It is conceivable that a groove or a ring is combined at the edge between the front and peripheral surface of the body one or more further grooves or rings only in the peripheral surface of the body. In other words, a groove is provided which reduces both the end face of the cylindrical base body and the adjoining peripheral surface of the base body, and additionally at least one groove only in the peripheral surface of the base body.

Die Ringe und/oder die Kunststoffschicht können aus Polyaryletherketonen, (PAEK) insbesondere aus Polyetheretherketonen (PEEK) gefertigt sein oder diese zumindest enthalten. Polyaryletherketone (PAEK) sind hochtemperaturbeständige thermoplastische Kunststoffe. Die gute Festigkeit der teilkristallinen aromatischen Polymere bleibt auch bei höheren Temperaturen erhalten. Zudem zeigen PAEK-Materialien eine sehr gute Schlagzähigkeit bei tiefen Temperaturen, eine hohe mechanische Wechselfestigkeit, eine sehr geringe Kriechneigung sowie ein gutes Gleit- und Verschleißverhalten. Entsprechend sind auch andere Kunststoffe mit gutem Gleit- und Verschleißverhalten für die erfindungsgemäßen Ringe oder Beschichtungen geeignet.The rings and / or the plastic layer can be made of polyaryletherketones (PAEK), in particular of polyetheretherketones (PEEK), or at least contain them. Polyaryletherketones (PAEK) are high-temperature resistant thermoplastics. The good strength of the semi-crystalline aromatic polymers is retained even at higher temperatures. In addition, PAEK materials show very good impact strength at low temperatures, high mechanical resistance to change, very low creep and good sliding and wear behavior. Accordingly, other plastics with good sliding and wear behavior for the rings or coatings of the invention are suitable.

Die Erfindung umfasst auch einen Kolben in einer Antriebseinheit für einen Kältemittelverdichter, somit eine Antriebseinheit für einen Kältemittelverdichter mit Kolben, wobei der Kolben erfindungsgemäß ausgebildet ist und der Ring des Kolbens so bemessen ist, dass sich bei Betriebstemperatur des Kolbens durch die Ausdehnung des Rings eine Abdichtung des Zylinderquerschnitts des Zylinders der Antriebseinheit ergibt.The invention also includes a piston in a drive unit for a refrigerant compressor, thus a drive unit for a refrigerant compressor with piston, wherein the piston is designed according to the invention and the ring of the piston is dimensioned so that at the operating temperature of the piston by the expansion of the ring a seal the cylinder cross-section of the cylinder of the drive unit results.

Dabei ist der Kolben in der Regel als Linearkolben ausgeführt, er bewegt sich also exakt entlang einer geraden Linie, wobei die Drehbewegung des Elektromotors der Antriebseinheit mit einer Pleuelstange in eine Linearbewegung umgesetzt wird.In this case, the piston is generally designed as a linear piston, so it moves exactly along a straight line, wherein the rotational movement of the electric motor of the drive unit is converted into a linear motion with a connecting rod.

Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Kältemittelverdichter, umfassend ein, insbesondere hermetisch dichtes, Gehäuse sowie eine darin angeordnete Antriebseinheit mit erfindungsgemäßem Kolben. Der Kältemittelverdichter kann beispielsweise zum Kühlen des Innenraums eines Kühl- oder Gefrierschranks verwendet werden.The invention also relates to a refrigerant compressor comprising, in particular hermetically dense, housing and disposed therein a drive unit with piston according to the invention. The refrigerant compressor may be used, for example, for cooling the interior of a refrigerator or freezer.

Der Kältemittelkompressor kann als Kompressor mit variabler Geschwindigkeit ausgebildet sein, als sogenannter variable speed compressor. Denn bei diesen drehzahlgeregelten Kompressoren ist der prozentuelle Anteil der Leckageverluste an den Gesamtverlusten bei kleinen Drehzahlen höher als bei großen Drehzahlen, sodass der erfindungsgemäße Kolben eine große relative Verringerung der Leckageverluste bedingt. Selbstverständlich ist die Erfindung auch auf Kältemittelverdichter mit fixer Drehzahl anwendbar.The refrigerant compressor may be configured as a variable speed compressor, as a so-called variable speed compressor. Because with these speed-controlled compressors, the percentage share of leakage losses in the total losses at low speeds is higher than at high speeds, so that the piston according to the invention causes a large relative reduction of leakage losses. Of course, the invention is also applicable to fixed-speed refrigerant compressors.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben.The invention will now be explained in more detail with reference to exemplary embodiments. The drawings are exemplary and are intended to illustrate the inventive idea, but in no way restrict it or even reproduce it.

Dabei zeigt:

Fig. 1
einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Kolben, erste Variante, mit einer Nut in der Umfangsfläche, ohne Nutbeschichtung,
Fig. 2
den Kolben aus Fig. 1 mit Nutbeschichtung,
Fig. 3
den Kolben aus Fig. 2 mit bearbeiteter Nutbeschichtung,
Fig. 4
den Kolben aus Fig. 3 bei Betriebstemperatur, im Zylinder angeordnet,
Fig. 5
einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Kolben, zweite Variante, mit zwei Nuten in der Umfangsfläche, mit bearbeiteter Nutbeschichtung,
Fig. 6
den Kolben aus Fig. 5 bei Betriebstemperatur, im Zylinder angeordnet,
Fig. 7
einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Kolben, dritte Variante, mit einer Nut in der Stirnfläche, mit Nutbeschichtung,
Fig. 8
den Kolben aus Fig. 7 bei Betriebstemperatur, im Zylinder angeordnet.
Showing:
Fig. 1
a section through a piston according to the invention, first variant, with a groove in the peripheral surface, without groove coating,
Fig. 2
the piston off Fig. 1 with groove coating,
Fig. 3
the piston off Fig. 2 with machined groove coating,
Fig. 4
the piston off Fig. 3 at operating temperature, arranged in the cylinder,
Fig. 5
a section through a piston according to the invention, second variant, with two grooves in the peripheral surface, with machined groove coating,
Fig. 6
the piston off Fig. 5 at operating temperature, arranged in the cylinder,
Fig. 7
a section through a piston according to the invention, third variant, with a groove in the end face, with groove coating,
Fig. 8
the piston off Fig. 7 at operating temperature, arranged in the cylinder.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGWAYS FOR CARRYING OUT THE INVENTION

Die erfindungsgemäßen Kolben sind geeignet für Kältemittelverdichter umfassend eine Antriebseinheit mit einer Kolben-Zylinder-Einheit zur zyklischen Verdichtung eines Kältemittels und einen Elektromotor zum Antrieb der Kolben-Zylinder-Einheit. Die Kolben-Zylinder-Einheit umfasst einen Kolben, der linear verschieblich im Zylinder 2 eines Zylindergehäuses geführt ist, und als wesentlichen Bestandteil einen zylindrischen Grundkörper 1 umfasst. Im Zylindergehäuse ist auch die Motorwelle des Rotors des Elektromotors drehbar gelagert. Der Stator des Elektromotors trägt das Zylindergehäuse und ist über Federelemente im Inneren des hermetisch dichten Gehäuses des Kältemittelverdichters gelagert.The pistons according to the invention are suitable for refrigerant compressors comprising a drive unit with a piston-cylinder unit for the cyclical compression of a refrigerant and an electric motor for driving the piston-cylinder unit. The piston-cylinder unit comprises a piston which is guided linearly displaceable in the cylinder 2 of a cylinder housing, and as an integral part comprises a cylindrical base body 1. In the cylinder housing and the motor shaft of the rotor of the electric motor is rotatably mounted. The stator of the electric motor carries the cylinder housing and is mounted via spring elements in the interior of the hermetically sealed housing of the refrigerant compressor.

Fig. 1 zeigt einen Kolben der ersten Variante, mit nur einer Nut 3 in der Umfangsfläche 4. Die Nut 3 ist noch nicht mit Kunststoff ausgefüllt bzw. beschichtet, sie weist einen etwa halbkreisförmigen Querschnitt auf. Der Grundkörper 1 weist eine Bohrung in Richtung der Achse 16 auf, in welche Bohrung eine Pleuelstange eingeführt werden kann, deren Pleuelauge durch einen Bolzen, der in die Querbohrung des Grundkörpers 1 eingesetzt wird, im Grundkörper 1 gehalten wird. An die Umfangsfläche 4, die die Form eines Zylindermantels hat, schließt die Stirnfläche 5 an, welche die Form einer Kreisscheibe hat. Die Stirnfläche 5 ist im Betriebszustand des Kolbens in das Innere des Zylindervolumens gerichtet, wo die Verdichtung stattfindet. Fig. 1 shows a piston of the first variant, with only one groove 3 in the peripheral surface 4. The groove 3 is not filled or coated with plastic, it has an approximately semicircular cross-section. The main body 1 has a bore in the direction of the axis 16, in which bore a connecting rod can be introduced, the connecting rod eye is held by a bolt which is inserted into the transverse bore of the base body 1 in the base body 1. To the peripheral surface 4, which has the shape of a cylinder jacket, includes the end face 5, which has the shape of a circular disk. The end face 5 is directed in the operating state of the piston in the interior of the cylinder volume, where the compression takes place.

In Fig. 2 ist wieder der Kolben aus Fig. 1 dargestellt, wobei die Nut 3 nun bereits mit Kunststoff beschichtet ist, sich somit ein Ring 6 in der Nut 3 befindet. Die Außenfläche des Rings 6 ragt radial über die Umfangsfläche 4 hinaus. Der Kunststoff hat sich auch in axialer Richtung außerhalb der Nut 3 auf der Umfangsfläche 4 abgelagert. Deshalb muss die Umfangsfläche 4 bearbeitet werden, damit der Überstand des Rings 6 entfernt werden kann.In Fig. 2 the piston is out again Fig. 1 shown, wherein the groove 3 is now already coated with plastic, thus a ring 6 is in the groove 3. The outer surface of the ring 6 projects radially beyond the peripheral surface 4. The plastic has also deposited in the axial direction outside the groove 3 on the peripheral surface 4. Therefore, the peripheral surface 4 must be processed so that the supernatant of the ring 6 can be removed.

Fig. 3 zeigt den Kolben aus Fig. 2 mit bearbeiteter Nutbeschichtung. Der Ring 6 weist nun eine zylindermantelförmige Außenfläche 17 auf, die den gleichen Durchmesser hat wie die Umfangsfläche 4 des Grundkörpers außerhalb der Nut 3. Der Kolben hat damit, wenn er nicht in Betrieb ist, eine komplett ebene Umfangsfläche. Fig. 3 shows the piston Fig. 2 with machined groove coating. The ring 6 now has a cylindrical jacket-shaped outer surface 17, which has the same diameter as the peripheral surface 4 of the main body outside the groove 3. The piston thus has, when it is not in operation, a completely flat peripheral surface.

Fig. 4 zeigt den Kolben aus Fig. 3 bei Betriebstemperatur, wenn sich dieser also durch die Bewegung im Zylinder 2 erwärmt. Dabei dehnt sich der Ring 6 in radialer Richtung aus, sodass er über die Umfangsfläche 4 des Grundkörpers 1 hinausragt und dabei den Abstand zwischen Umfangsfläche 4 und Zylinder 2, das Paarungsspiel 7, verschließt. Die zuerst in der Schnittdarstellung ebene Außenfläche des Rings 6 ist hier leicht gewölbt, es bildet sich dadurch ein konvexer Dichtring. Dieser Dichtring geht an beiden axialen Enden stetig, also ohne Knick oder Abstand, in die Umfangsfläche 4 über. Fig. 4 shows the piston Fig. 3 at operating temperature, so if this is heated by the movement in the cylinder 2. In this case, the ring 6 expands in the radial direction, so that it protrudes beyond the peripheral surface 4 of the main body 1 and thereby the distance between the peripheral surface 4 and cylinder 2, the mating game 7, closes. The first in the sectional view of the outer surface of the ring 6 is slightly curved here, thereby forming a convex seal. This sealing ring is continuous at both axial ends, ie without kinking or spacing, in the peripheral surface 4 via.

Fig. 5 zeigt eine zweite Variante eines erfindungsgemäßen Kolbens, mit zwei Nuten 3 in der Umfangsfläche 4 des Grundkörpers 1. Hier werden, anders als in Fig. 2, nicht nur die Nuten 3 mit Kunststoff beschichtet bzw. ausgegossen, sondern es wird der Grundkörper 1 an der Stirnfläche 5 und an der Umfangsfläche 4 vollständig mit einer Kunststoffschicht 8 umgeben. Dadurch ergeben sich zwei Ringe 9, die im Vergleich zu Fig. 3 um die Kunststoffschicht 8 dicker sind. Damit sich eine resultierende Umfangsfläche des Kolbens ergibt, die exakt die Form eines Zylindermantels hat, muss die Kunststoffschicht 8 entsprechend bearbeitet werden. In Fig. 5 ist diese Bearbeitung bereits erfolgt. In Fig. 5 ist auch erkennbar, dass die Kunststoffschicht 8 über der Stirnfläche 5 eine größere Dicke hat als an der Umfangsfläche 4. Damit kann an der Stirnfläche 5 eine besonders gute Wärmeisolierung des Grundkörpers 1 erzielt werden. Fig. 5 shows a second variant of a piston according to the invention, with two grooves 3 in the peripheral surface 4 of the base body 1. Here, unlike in Fig. 2 , Not only the grooves 3 coated with plastic or poured, but it is the main body 1 at the end face 5 and on the peripheral surface 4 completely surrounded by a plastic layer 8. This results in two rings 9, compared to Fig. 3 around the plastic layer 8 are thicker. This results in a resulting circumferential surface of the piston, which has exactly the shape of a cylinder jacket, the plastic layer 8 must be processed accordingly. In Fig. 5 this processing has already taken place. In Fig. 5 can also be seen that the plastic layer 8 over the end face 5 has a greater thickness than on the peripheral surface 4. Thus, a particularly good thermal insulation of the base body 1 can be achieved on the end face 5.

Fig. 6 zeigt den Kolben aus Fig. 5 bei Betriebstemperatur, wenn dieser im Zylinder 2 angeordnet ist und bewegt wird. Durch die Erwärmung des Grundkörpers 1 werden auch die mit der Kunststoffschicht 8 einstückig ausgebildeten Ringe 9 erwärmt. Da die Ringe 9 eine größere Dicke als die Kunststoffschicht 8 neben den Nuten 3 aufweisen, erfahren die Ringe 9 eine größere Wärmeausdehnung und bilden je eine ringförmige Ausbuchtung, die über die restliche Kunststoffschicht 8, die an der Umfangsfläche 4 angeordnet ist, radial hinausragt. Da die Ringe 9 und die Kunststoffschicht 8 einen Teil bilden, hat die Kontur der äußeren Umfangsfläche des Kolbens - im Längsschnitt der Fig. 6 gesehen - einen stetigen Verlauf. Dieser Verlauf verursacht daher weniger Reibung als ein Ring, der in die Nut 3 eingesetzt würde und notwendiger Weise erstens in der Nut ein Spiel in axialer Richtung des Kolbens aufweisen müsste und zweitens kaum stetig an die, an die Nut 3 anschließende Umfangsfläche des Kolbens anschließen könnte. Fig. 6 shows the piston Fig. 5 at operating temperature, when this is arranged in the cylinder 2 and is moved. As a result of the heating of the basic body 1, the rings 9, which are formed integrally with the plastic layer 8, are also heated. Since the rings 9 have a greater thickness than the plastic layer 8 next to the grooves 3, the rings 9 experience a greater thermal expansion and each form an annular bulge, which projects beyond the remaining plastic layer 8, which is arranged on the peripheral surface 4, radially. Since the rings 9 and the plastic layer 8 form a part, has the contour of the outer peripheral surface of the piston - in the longitudinal section of the Fig. 6 seen - a steady course. Therefore, this course causes less friction than a ring which would be inserted into the groove 3 and necessarily firstly in the groove would have to play in the axial direction of the piston and secondly could hardly connect steadily to the adjoining the groove 3 peripheral surface of the piston ,

Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch eine dritte Variante eines erfindungsgemäßen Kolbens mit einer Nut 11 in der Stirnfläche 5. Auch hier wird zuerst die Nut 11 mit Kunststoff ausgefüllt, z.B. beschichtet oder mit Kunststoff umspritzt oder ein fertiger Ring aufgepresst und/oder aufgeklebt, und dann werden die Außenflächen des Kolbens nötigenfalls noch einmal bearbeitet, um einen etwaigen Überstand des Rings 10 über die Nut 11 hinaus zu entfernen. In Fig. 7 ist der Kolben im fertig bearbeiteten Zustand bei Zimmertemperatur dargestellt. Fig. 7 shows a section through a third variant of a piston according to the invention with a groove 11 in the end face 5. Again, the groove 11 is first filled with plastic, for example coated or overmoulded with plastic or a finished ring pressed and / or glued, and then the If necessary, external surfaces of the piston machined again to remove any protrusion of the ring 10 beyond the groove 11 addition. In Fig. 7 the piston is shown in the finished state at room temperature.

Die Nut 11 wird so hergestellt, dass sowohl die Stirnfläche 5 des zylindrischen Grundkörpers 1 als auch die daran anschließende Umfangsfläche 4 des Grundkörpers 1 dort verkleinert werden, wo die beiden Flächen zusammenstoßen. Der Ring 10 weist bei Zimmertemperatur des Kolbens eine erste Außenfläche 12 auf, die mit der Umfangsfläche des zylindrischen Kolbens, hier der Umfangsfläche 4, außerhalb der Nut 11 fluchtet, und eine zweite, ebene Außenfläche 13, die mit der Stirnfläche 5 des zylindrischen Kolbens außerhalb der Nut 11 fluchtet. Der Ring 10 stellt somit die ursprüngliche zylindrische Form des Grundkörpers 1 wieder her.The groove 11 is made so that both the end face 5 of the cylindrical base body 1 and the adjoining peripheral surface 4 of the main body 1 are reduced where the two surfaces collide. The ring 10 has at room temperature of the piston on a first outer surface 12 which is aligned with the peripheral surface of the cylindrical piston, here the peripheral surface 4, outside the groove 11, and a second, flat outer surface 13, with the end face 5 of the cylindrical piston outside the groove 11 is aligned. The ring 10 thus restores the original cylindrical shape of the main body 1.

Die erste ebene Fläche 14 der Nut 11 verläuft in diesem Beispiel parallel zur Achse 16 des zylindrischen Grundkörpers 1 und die zweite ebene Fläche 15 der Nut 11 schließt einen stumpfen Winkel mit der ersten Fläche 14 der Nut 11 ein. Der stumpfe Winkel liegt zwischen 100° und 120°, hier bei etwa 110°. Denkbar wäre aber auch ein rechter Winkel zwischen der erste ebenen Fläche 14, die parallel zur Achse 16 verläuft, und der zweiten ebenen Fläche 15.The first flat surface 14 of the groove 11 extends in this example parallel to the axis 16 of the cylindrical base body 1 and the second flat surface 15 of the groove 11 includes an obtuse angle with the first surface 14 of the groove 11 a. The obtuse angle is between 100 ° and 120 °, here at about 110 °. It would also be conceivable, however, to have a right angle between the first planar surface 14, which runs parallel to the axis 16, and the second planar surface 15.

Fig. 8 zeigt den Kolben aus Fig. 7 bei Betriebstemperatur, wenn der Kolben im Zylinder 2 angeordnet ist und bewegt wird. Durch den im Zylinder 2 herrschenden Gasdruck, dargestellt durch parallele Pfeile in Richtung zur Stirnfläche 5, wird das Material des Rings 10 in axialer Richtung zusammengedrückt und durch die dadurch im Inneren entstehenden Materialspannungen dehnt sich der Ring 10 nach außen aus. Umso größer der Druck auf die Stirnfläche 5 bzw. den Ring 10 ist, desto größer ist die Dichtwirkung des Rings 10. Dies ist vorteilhaft, weil die Leckagen grundsätzlich umso höher sind, je höher der Druck im Zylinder 2 ist. Fig. 8 shows the piston Fig. 7 at operating temperature, when the piston is arranged in the cylinder 2 and is moved. By prevailing in the cylinder 2 gas pressure, represented by parallel arrows in the direction of the end face 5, the material of the ring 10 is compressed in the axial direction and due to the material stresses arising in the interior, the ring 10 expands to the outside. The greater the pressure on the end face 5 or the ring 10, the greater the sealing effect of the ring 10. This is advantageous because the higher the pressure in the cylinder 2, the higher the leaks are.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Grundkörper des KolbensBasic body of the piston
22
Zylindercylinder
33
Nutgroove
44
Umfangsfläche des Grundkörpers 1Peripheral surface of the main body 1
55
Stirnfläche des Grundkörpers 1End face of the main body 1
66
Ringring
77
Paarungsspielmating game
88th
KunststoffschichtPlastic layer
99
Ringring
1010
Ringring
1111
Nutgroove
1212
erste Außenfläche des Rings 10first outer surface of the ring 10th
1313
zweite Außenfläche des Rings 10second outer surface of the ring 10th
1414
erste Fläche der Nut 11first surface of the groove 11th
1515
zweite Fläche der Nut 11second surface of the groove 11th
1616
Achse des Grundkörpers 1Axle of the main body 1
1717
Außenflächeouter surface

Claims (15)

Kolben für die Antriebseinheit eines Kältemittelverdichters, der Kolben umfassend einen zylindrischen Grundkörper (1) und einen Ring (6,9,10) aus Kunststoff, wobei der Grundkörper zumindest eine umlaufende Nut (3,11) aufweist, in welcher der Ring gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (6,9,10) einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten als der Grundkörper (1) aufweist und der Ring (6,9,10) bei Zimmertemperatur des Kolbens eine Außenfläche (12,17) aufweist, die mit der Umfangsfläche des zylindrischen Kolbens außerhalb der Nut (3,11) fluchtet.Piston for the drive unit of a refrigerant compressor, the piston comprising a cylindrical base body (1) and a ring (6,9,10) made of plastic, wherein the base body has at least one circumferential groove (3,11), in which the ring is held, characterized in that the ring (6,9,10) has a higher coefficient of thermal expansion than the base body (1) and the ring (6,9,10) at room temperature of the piston has an outer surface (12,17) with the peripheral surface of the cylindrical piston outside the groove (3,11) is aligned. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Betriebstemperatur des Kolbens, welche über 50°C, insbesondere zwischen 60 und 120°C, liegt, der Außendurchmesser des Rings (6,9,10) größer als der Außendurchmesser des restlichen zylindrischen Kolbens ist.Piston according to claim 1, characterized in that at the operating temperature of the piston, which is above 50 ° C, in particular between 60 and 120 ° C, the outer diameter of the ring (6,9,10) is greater than the outer diameter of the remaining cylindrical piston , Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (6,9,10) den gesamten Querschnitt der Nut (3,11) ausfüllt.Piston according to claim 1 or 2, characterized in that the ring (6,9,10) fills the entire cross-section of the groove (3,11). Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (6,9,10) durch Beschichten des Grundkörpers (1) mit Kunststoff hergestellt ist.Piston according to one of the preceding claims, characterized in that the ring (6,9,10) by coating the base body (1) is made with plastic. Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass genau eine Nut (3) nur in der Umfangsfläche (4) des Grundkörpers (1) vorgesehen ist.Piston according to one of the preceding claims, characterized in that exactly one groove (3) is provided only in the circumferential surface (4) of the main body (1). Kolben nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Zimmertemperatur des Kolbens der Außendurchmesser des Rings (6) gleich dem Außendurchmesser des Grundkörpers (1) außerhalb der Nut (3) ist und bei Betriebstemperatur des Kolbens der Außendurchmesser des Rings (6) größer als der Außendurchmesser des Grundkörpers (1) außerhalb der Nut (3) ist.Piston according to claim 5, characterized in that at room temperature of the piston, the outer diameter of the ring (6) is equal to the outer diameter of the base body (1) outside the groove (3) and at the operating temperature of the piston, the outer diameter of the ring (6) is greater than the outer diameter of the base body (1) outside the groove (3). Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Nuten (3) nur in der Umfangsfläche des Kolbens vorgesehen sind und in jeder Nut ein Ring (9) angeordnet ist.Piston according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least two grooves (3) are provided only in the peripheral surface of the piston and in each groove, a ring (9) is arranged. Kolben nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Stirnfläche (5) und zumindest ein Teil der an die Stirnfläche anschließenden Umfangsfläche (4) des Grundkörpers (1) mit einer zusammenhängenden Kunststoffschicht (8) versehen sind, welche die beiden Ringe (9) miteinander verbindet, sodass die Ringe Teil der Kunststoffschicht sind, wobei die radiale Dicke der Kunststoffschicht (8) an der Umfangsfläche (4) des Grundkörpers (1) kleiner ist als die radiale Dicke der Ringe (9).Piston according to Claim 7, characterized in that the entire end face (5) and at least part of the peripheral surface (4) of the base body (1) adjoining the end face are provided with a coherent plastic layer (8) which surrounds the two rings (9). connects together so that the rings are part of the plastic layer, wherein the radial thickness of the plastic layer (8) on the peripheral surface (4) of the base body (1) is smaller than the radial thickness of the rings (9). Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Nut (11) vorgesehen ist, die sowohl die Stirnfläche (5) des zylindrischen Grundkörpers (1) als auch die daran anschließende Umfangsfläche (4) des Grundkörpers (1) verkleinert.Piston according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one groove (11) is provided, which reduces both the end face (5) of the cylindrical base body (1) and the adjoining peripheral surface (4) of the base body (1) , Kolben nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (10) bei Zimmertemperatur des Kolbens eine erste Außenfläche (12) aufweist, die mit der Umfangsfläche des zylindrischen Kolbens außerhalb der Nut (11) fluchtet, und eine ebene zweite Außenfläche (13) aufweist, die mit der Stirnfläche (5) des zylindrischen Kolbens außerhalb der Nut (11) fluchtet.Piston according to claim 9, characterized in that the ring (10) at room temperature of the piston has a first outer surface (12) which is flush with the peripheral surface of the cylindrical piston outside the groove (11) and has a flat second outer surface (13) , which is aligned with the end face (5) of the cylindrical piston outside the groove (11). Kolben nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Fläche (14) der Nut (11) parallel zur Achse (16) des zylindrischen Grundkörpers (1) verläuft und eine zweite Fläche (15) der Nut (11) einen stumpfen Winkel mit der ersten Fläche (14) der Nut einschließt.Piston according to claim 9 or 10, characterized in that a first surface (14) of the groove (11) parallel to Axis (16) of the cylindrical base body (1) and a second surface (15) of the groove (11) forms an obtuse angle with the first surface (14) of the groove. Kolben nach einem der Ansprüche 9 bis 11 einerseits und einem der Ansprüche 5 bis 8 andererseits, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nut (11) vorgesehen ist, die sowohl die Stirnfläche (5) des zylindrischen Grundkörpers (1) als auch die daran anschließende Umfangsfläche (4) des Grundkörpers (1) verkleinert, und dass zusätzlich zumindest eine Nut (3) nur in der Umfangsfläche (4) des Grundkörpers (1) vorgesehen ist.Piston according to one of claims 9 to 11 on the one hand and one of claims 5 to 8 on the other hand, characterized in that a groove (11) is provided, both the end face (5) of the cylindrical base body (1) and the adjoining peripheral surface ( 4) of the base body (1) reduced, and that in addition at least one groove (3) only in the peripheral surface (4) of the base body (1) is provided. Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (6,9,10) Polyaryletherketone, insbesondere Polyetheretherketone, enthält oder aus diesen gefertigt ist.Piston according to one of the preceding claims, characterized in that the ring (6,9,10) polyaryletherketones, in particular polyetheretherketones, contains or is manufactured from these. Antriebseinheit für einen Kältemittelverdichter mit Kolben, wobei der Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist, insbesondere als Linearkolben ausgeführt ist, und der Ring (6,9,10) des Kolbens so bemessen ist, dass sich bei Betriebstemperatur des Kolbens durch die Ausdehnung des Rings eine Abdichtung des Zylinderquerschnitts des Zylinders (2) der Antriebseinheit ergibt.Drive unit for a refrigerant compressor with piston, wherein the piston is designed according to one of the preceding claims, in particular designed as a linear piston, and the ring (6,9,10) of the piston is dimensioned such that at the operating temperature of the piston by the extension of Rings a seal of the cylinder cross-section of the cylinder (2) of the drive unit results. Kältemittelverdichter, insbesondere Kompressor mit variabler Geschwindigkeit, umfassend ein, insbesondere hermetisch dichtes, Gehäuse sowie eine darin angeordnete Antriebseinheit nach Anspruch 14.Refrigeration compressor, in particular a compressor with variable speed, comprising a, in particular hermetically sealed, housing and a drive unit arranged therein according to claim 14.
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