ES2930463T3 - Anillo de empaquetadura con abertura de descarga inclinada - Google Patents

Abstract

El objetivo de la invención es proporcionar un anillo de embalaje (14) que esté construido de la manera más simple y compacta posible, permita una vida útil más larga y pueda adaptarse de forma flexible a diferentes condiciones de uso. De acuerdo con la invención, esto se logra porque al menos una abertura de alivio (25) está provista en al menos un segmento anular (14a), extendiéndose dicha abertura de alivio desde una superficie circunferencial interna radialmente interna (18) del segmento anular (14a).) a una superficie circunferencial externa radialmente exterior (23) y/o al segundo extremo anular axial (RE2) del segmento anular (14a). Al menos una sección, que se une a la superficie circunferencial interna radialmente interna (18) del segmento anular (14a), de al menos una abertura de alivio (25) está inclinada o curvada en la dirección del primer extremo anular axial (RE1) . (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Anillo de empaquetadura con abertura de descarga inclinada

La invención se refiere a un anillo de empaquetadura con al menos tres segmentos de anillo con en cada caso un primer extremo de segmento y un segundo extremo de segmento en dirección circunferencial, en donde una primera superficie de contacto tangencial del primer extremo de segmento de un segmento de anillo está en contacto con una segunda superficie de contacto del segundo extremo de segmento de un segmento de anillo que se une a este en dirección circunferencial, para generar una obturación radial del anillo de empaquetadura y una primera superficie de contacto axial, dirigida a un primer extremo de anillo axial del anillo de empaquetadura, del primer extremo de segmento de un segmento de anillo está en contacto con una segunda superficie de contacto axial, dirigida a un segundo extremo de anillo axial del anillo de empaquetadura, del segundo extremo de segmento de un segmento de anillo que se une a este en dirección circunferencial, para generar una obturación axial del anillo de empaquetadura. La invención se refiere además a un dispositivo de obturación para la obturación de un vástago de pistón que oscila en traslación con una carcasa. en la que está previsto un número de anillos de empaquetadura dispuestos axialmente uno detrás de otro así como un compresor de pistón con una carcasa de compresor y al menos una carcasa de cilindro dispuesta en esta, en la que un pistón oscila en traslación. Además, la invención se refiere a un procedimiento para la obturación de un vástago de pistón que oscila en traslación de un compresor de pistón con al menos un anillo de empaquetadura.

Los compresores de pistón en modo de construcción de cruceta, sobre todo en modo de construcción de doble efecto, requieren una obturación del espacio de compresión del lado del cigüeñal en el cilindro, en el que prevalece la presión del cilindro (alta) variable en el tiempo, a lo largo del vástago de pistón oscilante. Esta obturación se realiza por regla general contra la presión (baja) que prevalece en el cárter, que corresponde esencialmente a la presión ambiente. Los elementos de obturación que se usan en una obturación de este tipo se denominan anillos de empaquetadura y están dispuestos en una denominada empaquetadura de presión. A este respecto, los elementos de obturación pueden seguir hasta cierto punto los movimientos laterales del vástago de pistón sin perder su efecto de obturación. Para aumentar la vida útil y la fiabilidad de una empaquetadura de presión, varios anillos de empaquetadura de este tipo habitualmente se conectan axialmente en serie en una empaquetadura de presión. Dichas empaquetaduras de presión o bien obturaciones se conocen de manera suficiente por el estado de la técnica en las más diversas configuraciones, por ejemplo por el documento GB 928749 A, el documento US 1008655 A o el documento EP 2056003 A1.

Debido al movimiento relativo entre el vástago de pistón y los anillos de empaquetadura, los anillos de empaquetadura están sujetos a un cierto desgaste en las superficies de contacto con el vástago de pistón. Este desgaste de anillo requiere por regla general formas de anillo cortadas que permitan un reajuste continuo automático del anillo a medida que se retira material de la superficie de contacto entre el anillo y el vástago de pistón. En la mayoría de los casos, se utilizan anillos cortados radial y tangencialmente, que se utilizan en pares en las cámaras de empaquetadura de la empaquetadura de presión para cubrir mutuamente los espacios de impacto que se producen para compensar el desgaste. Tales combinaciones de anillos cortados radial/tangencialmente son obturaciones de simple efecto que solo obturan hacia la cruceta, mientras que durante la fase de reexpansión del lado del cigüeñal del compresor de pistón, los cortes radiales aseguran que no quede atrapada una presión más alta en la empaquetadura. En el caso de formas de anillos cortados, como es sabido, se utilizan generalmente resortes de tubo flexible enrollados alrededor de la circunferencia exterior, que presionan los anillos de empaquetadura contra el vástago de pistón también en el estado sin presión.

Especialmente a presiones más altas, con disposiciones convencionales, también puede producirse una notable extrusión de los anillos de empaquetadura en el espacio formado entre el vástago de pistón y la carcasa de empaquetadura o el disco de la cámara. Para evitar esta extrusión en la medida de lo posible, se pueden utilizar anillos de apoyo metálicos adicionales que no entran en contacto superficialmente con el vástago de pistón, entre el anillo del lado de baja presión y el disco de la cámara, tal como se divulga por ejemplo en el documento US 3305241 A.

En el caso de una combinación de un anillo de empaquetadura cortado radialmente y uno cortado tangencialmente, la obturación con respecto al vástago de pistón se realiza esencialmente solo por el anillo de empaquetadura cortado tangencialmente, cuyos segmentos de anillo pueden ser empujados juntos debido al corte tangencial en caso de desgaste y así mantener el efecto de obturación. El anillo de empaquetadura cortado radialmente solo sirve esencialmente para la obturación de los espacios de desgaste del anillo de empaquetadura tangencial en la dirección axial y radial. El anillo de empaquetadura radial se desgasta solo hasta el punto donde los segmentos de anillo se encuentran uno en otro en dirección circunferencial. Los anillos de empaquetadura cortados radial y tangencialmente se desgastan por consiguiente de manera diferente. Para evitar que el anillo de empaquetadura cortado radialmente y el cortado tangencialmente giren uno con respecto a otro, lo que puede provocar que los intersticios de desgaste del anillo de empaquetadura cortado tangencialmente ya no se cubran y, como resultado, se pierda el efecto de obturación, debe estar previsto un dispositivo de seguridad frente al giro entre los anillos. Un dispositivo de seguridad frente al giro de este tipo suele diseñarse como un pasador que se inserta en escotaduras asignadas en el anillo de empaquetadura cortado radial y tangencialmente. En el documento EP 2056003 A1, por lo tanto, ya se ha propuesto no prever una combinación de anillos de empaquetadura de un anillo de empaquetadura cortado radial y tangencialmente, sino solo un único anillo de empaquetadura que está cortado tanto radial como tangencialmente. Como resultado, se puede reducir la longitud de construcción axial de una empaquetadura de presión y, en consecuencia, toda la obturación.

Con presiones de compresión crecientes del compresor, también aumenta la solicitación de los anillos de empaquetadura y con ello también su desgaste. Un procedimiento conocido para reducir la carga de un anillo de empaquetadura segmentado es prever una compensación de presión, tal como se muestra por ejemplo en el documento EP 2 056 003 A1. A este respecto, la presión más alta aplicada se lleva a la superficie de obturación dinámica (radialmente entre el anillo de empaquetadura y el vástago de pistón) y se acerca axialmente en la dirección del lado alejado de la presión (lado del cárter) a través de una o más ranuras de compensación de presión que se extienden en la dirección circunferencial. Debido a ello se reduce la presión superficial en la superficie de obturación dinámica, disminuye la potencia de rozamiento y aumenta la vida útil. A este respecto es desventajoso sin embargo que este principio de compensación de presión solo puede aumentar hasta cierto punto, ya que el espesor de pared axial restante en el anillo de empaquetadura ya no es lo suficientemente estable debido a la(s) ranura(s) de compensación de presión y las presiones aplicadas pueden dar lugar a deformaciones y, en consecuencia, a fugas. Otra desventaja de los anillos de empaquetadura altamente equilibrados en presión es que los anillos se presionan radialmente contra el vástago de pistón con solo una baja fuerza residual. Dado que el vástago de pistón también suele estar sujeto a un cierto movimiento lateral además del movimiento oscilante de traslación, las fuerzas de fricción en la superficie de contacto axial del anillo de empaquetadura pueden evitar o al menos retrasar el movimiento radial del anillo, de modo que puede producirse la elevación del anillo del vástago de pistón y con ello fugas asociadas.

El documento US 1.999.094 divulga un anillo de empaquetadura con tres segmentos de anillo, en donde está previsto un orificio inclinado que conecta una ranura circundante en la superficie circunferencial interna con una escotadura en la superficie frontal axial. El anillo no se corta tangencialmente. El documento US 1.828.178 no divulga ningún anillo de empaquetadura para la obturación, sino más bien un anillo de control de aceite cortado tangencialmente de tres piezas. Una ranura circunferencial está dispuesta en la superficie circunferencial interna y está conectada con la superficie frontal axial a través de aberturas. El aceite raspado del vástago de pistón se descarga al exterior a través de las aberturas. El documento KR 101898141 B1 divulga un anillo de empaquetadura de cuatro piezas con obturación axial y tangencial. Se dispone un orificio de descarga central para cada segmento de anillo. El documento CH 439897 A divulga un anillo de empaquetadura de varias piezas que consiste en un anillo de obturación y un anillo de cubierta que se une axialmente a este. El anillo de obturación presenta tres segmentos de anillo que están separados por juntas tangenciales. Están previstos uno o más orificios de estrangulación para cada segmento de anillo, que conectan la superficie circunferencial interior con la superficie circunferencial exterior.

Por lo tanto, un objetivo de la invención es indicar un anillo de empaquetadura, un dispositivo de obturación y un procedimiento para la obturación de un vástago de pistón de un compresor de pistón, que eliminen las desventajas del estado de la técnica. En particular, el anillo de empaquetadura debe estar construido de la manera más simple posible, con la extensión axial más pequeña posible, debe permitir una mejor obturación en la dirección radial y compensación del desgaste, así como debe permitir una mejor compensación de la presión durante la vida útil.

De acuerdo con la invención, el objetivo se soluciona debido a que en al menos un segmento de anillo está previsto al menos una abertura de descarga, que se extiende desde una superficie circunferencial interior radialmente interior del segmento de anillo hasta una superficie circunferencial exterior radialmente exterior y/o hasta el segundo extremo de anillo axial del segmento de anillo, en donde al menos una sección, que delimita con la superficie circunferencial interior radialmente interior del segmento de anillo, de la al menos una abertura de descarga está inclinada o curvada en la dirección del primer extremo de anillo axial. Debido a ello se crea un anillo de empaquetadura que, en el estado ensamblado durante el funcionamiento de un compresor, permite una compensación de presión entre una presión alta que se aplica en la superficie circunferencial exterior y el segundo extremo de anillo axial y una presión relativamente más baja con respecto a esto que se aplica en el primer extremo de anillo axial, en donde la compensación de la presión puede adaptarse al desgaste radial del anillo de empaquetadura, en particular puede elevarse.

Preferiblemente, un primer extremo de abertura de descarga de al menos una abertura de descarga, que desemboca en la superficie circunferencial interior radialmente interior del segmento de anillo, está separado del primer extremo de anillo axial a una distancia axial de abertura de descarga que asciende a del 4 % al 40 %, preferiblemente a del 4 al 20 % de la anchura de anillo axial del segmento de anillo. De este modo, la compensación de presión en la dirección axial puede llevarse lo más cerca posible del lado de baja presión sin debilitar indebidamente el anillo de empaquetadura.

La al menos una abertura de descarga presenta preferiblemente una longitud de abertura de descarga en dirección circunferencial, al menos en el extremo de abertura de descarga, que asciende a del 2 al 100 % de la anchura de anillo axial del anillo de empaquetadura, preferiblemente a del 2 al 50 %, en particular como máximo al 25 % de la anchura de anillo axial. Debido a ello, por ejemplo, puede preverse una escotadura en forma de ranura que se extiende por una zona relativamente pequeña en la dirección circunferencial en la superficie circunferencial interior.

Al menos dos aberturas de descarga están previstas preferiblemente en al menos un segmento de anillo, en donde las aberturas de descarga presentan en cada caso un primer extremo de abertura de descarga que desemboca en la superficie circunferencial interior radialmente interior del segmento de anillo, en donde los primeros extremos de abertura de descarga de dos aberturas de descarga dispuestas una junto a la otra en dirección circunferencial están dispuestos de manera separada uno de otro a una distancia circunferencial de abertura de descarga z, que asciende preferiblemente a de 1 mm a 15 mm. Mediante esta configuración ventajosa puede distribuirse la compensación de presión lo más uniformemente posible en dirección circunferencial.

Si está prevista al menos una abertura de descarga, cuyo primer extremo de abertura de descarga, que desemboca en la superficie circunferencial interior radialmente interior del segmento de anillo, está separado en dirección circunferencial de un segundo extremo de abertura de descarga de la abertura de descarga, que desemboca en la superficie circunferencial exterior radialmente exterior del segmento de anillo, puede preverse por ejemplo en la superficie circunferencial interior que se encuentran en el interior en la zona del primer extremo de segmento un orificio de descarga que se extiende de manera inclinada desde la superficie circunferencial interior que se encuentra en el interior hasta la superficie circunferencial exterior que se encuentra en el exterior del anillo de empaquetadura.

La al menos una abertura de descarga presenta ventajosamente una anchura de abertura de descarga axial, al menos en el extremo de abertura de descarga, que asciende a del 2 al 30 %, preferiblemente a del 2 al 20 %, de la anchura de anillo axial del anillo de empaquetadura. La abertura de descarga presenta preferiblemente un recorrido recto y una sección transversal circular constante con un diámetro de abertura de descarga que asciende a entre el 2 y el 30 %, preferiblemente a entre el 2 y el 20 % de la anchura de anillo axial del anillo de empaquetadura. De este modo, las aberturas de descarga se pueden realizar fácilmente, por ejemplo, mediante taladrado o fresado, en donde han resultado ventajosas las dimensiones para lograr la mejor compensación de presión posible.

Está prevista al menos una ranura axial en la superficie circunferencial exterior radialmente exterior al menos de un segmento de anillo, preferiblemente de cada segmento de anillo, que se extiende desde el primer extremo de anillo axial hasta el segundo extremo de anillo axial. Esto puede mejorar la rigidez estructural del segmento de anillo y, en consecuencia, del anillo de empaquetadura.

Al menos una abertura de desgaste está prevista preferiblemente en al menos un segmento de anillo, que se extiende desde la superficie circunferencial exterior radialmente exterior y/o el segundo extremo de anillo axial del segmento de anillo en la dirección de la superficie circunferencial interior radialmente interior del segmento de anillo, en donde un extremo de abertura de desgaste radialmente interior, dirigido a la superficie circunferencial interior, de la al menos una abertura de desgaste está separado en la dirección radial del segmento de anillo de la superficie circunferencial interior radialmente interior del segmento de anillo a una distancia que asciende como máximo al 40 % de una altura de anillo radial que se extiende entre la superficie circunferencial exterior que se encuentra en el exterior y la superficie circunferencial interior radialmente interior del segmento de anillo, en donde el extremo de abertura de desgaste se encuentra entre el primer y el segundo extremo de anillo axial y está separado del primer y segundo extremo de anillo axial. Como resultado, a partir de un cierto estado de desgaste, en el que la abertura de desgaste está expuesta en la superficie circunferencial interior radialmente interior del anillo de empaquetadura, la compensación de presión puede elevarse aún más y la presión de apriete puede reducirse.

Es ventajoso cuando al menos una sección de extremo, dirigida a la superficie circunferencial interior radialmente interior, al menos de una abertura de desgaste está inclinada en la dirección del primer extremo de anillo axial. De esta manera, de forma similar a la abertura de descarga inclinada, el comportamiento de compensación de presión puede adaptarse, en particular aumentarse, al desgaste radial progresivo del anillo de empaquetadura desde el momento en que la abertura de desgaste se descubre en la superficie circunferencial interior radialmente interior del anillo de empaquetadura.

Preferiblemente, al menos una abertura de desgaste presenta un recorrido recto y una sección transversal circular con un diámetro de abertura de desgaste que asciende a del 2 al 60 %, preferiblemente a del 2 al 40 %, de la anchura de anillo axial del anillo de empaquetadura. De este modo, las aberturas de desgaste pueden fabricarse fácilmente, por ejemplo, mediante taladrado o fresado, en donde han resultado ventajosas las dimensiones para lograr la mejor compensación de presión posible.

Si un límite al menos de una abertura de desgaste, dirigido al primer extremo de anillo axial, está separado del primer extremo de anillo axial en la dirección axial a una distancia axial de abertura de desgaste que asciende a del 2 % al 20 %, preferiblemente a del 2 al 15 % de la anchura de anillo axial, la compensación de presión puede mejorarse sin reducir la estabilidad del anillo de empaquetadura de manera inadmisible.

De acuerdo con otra configuración ventajosa, en al menos un segmento de anillo está prevista al menos una escotadura de compensación, que se extiende desde la superficie circunferencial exterior radialmente exterior del segmento de anillo en la dirección de la superficie circunferencial interior radialmente interior del segmento de anillo y se extiende desde el primer extremo de anillo axial en la dirección del segundo extremo de anillo axial, en donde está prevista preferiblemente al menos una escotadura de compensación por segmento de anillo. Como resultado, la presión de apriete axial en una pared y, por lo tanto, la fricción en la dirección radial puede reducirse, como resultado de lo cual el anillo de empaquetadura puede seguir mejor los movimientos laterales de un vástago de pistón.

Además es ventajoso cuando en la superficie circunferencial interior radialmente interior al menos de un segmento de anillo está prevista al menos una escotadura de tope, que se extiende en la dirección axial del segmento de anillo desde el segundo extremo de anillo axial en la dirección del primer extremo de anillo axial y se extiende en la dirección radial del segmento de anillo desde la superficie circunferencial interior radialmente interior del segmento de anillo en la dirección de la superficie circunferencial exterior radialmente exterior del segmento de anillo, para formar una superficie de tope más pequeña en relación con toda la superficie circunferencial interior radialmente interior, en donde la escotadura de tope presenta una profundidad de escotadura de tope radial de como máximo el 3 % de la altura de anillo, en donde un primer extremo de abertura de descarga de la al menos una abertura de descarga hasta un desgaste de la superficie de tope desemboca en la escotadura de tope y tras un desgaste de la superficie de tope desemboca en la superficie circunferencial interior radialmente interior. Como resultado, durante la fase de aceleración de un compresor, se puede generar una presión superficial elevada en la superficie circunferencial interior radialmente interior del anillo de empaquetadura no comprendida por la escotadura de tope, lo cual es particularmente ventajoso en el caso de anillos de empaquetadura con presión compensada fuertemente, para reducir las fugas durante la aceleración.

El objetivo también se soluciona con un dispositivo de obturación, en donde está previsto al menos un anillo de obturación de acuerdo con la invención en el dispositivo de obturación, y con un compresor de pistón, en donde está previsto al menos un anillo de obturación de acuerdo con la invención en la carcasa de compresor.

El objetivo se soluciona además con un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 14. La reivindicación 15 se refiere a una configuración ventajosa del procedimiento.

La presente invención se explica con más detalle a continuación con referencia a las figuras 1 a 8d, que muestran configuraciones ventajosas de la invención a modo de ejemplo, de forma esquemática y no limitativa. A este respecto muestra

la figura 1 un dispositivo de obturación para un vástago de pistón,

la figura 2 un anillo de empaquetadura en una vista isométrica,

las figuras 3a y 3b un anillo de empaquetadura o bien un segmento de anillo en una vista en planta del primer extremo de anillo axial,

las figuras 4a y 4b un anillo de empaquetadura o bien un segmento de anillo en una vista en planta del segundo extremo de anillo axial,

las figuras 5a y 5b relaciones de presión en un anillo de empaquetadura,

la figura 6 muestra un anillo de empaquetadura en una vista en planta de la superficie circunferencial exterior y representaciones en sección en diferentes posiciones del anillo de empaquetadura,

las figuras 7a-7d en cada caso un segmento de anillo del anillo de empaquetadura con diferentes configuraciones de escotaduras de compensación,

las figuras 8a-8d un segmento de anillo del anillo de empaquetadura con una sección de tope en diferentes vistas.

En la figura 1 está representado un dispositivo de obturación 1 (empaquetadura de presión) conocido en el estado de la técnica para un vástago de pistón 2 que oscila en traslación, por ejemplo, de un compresor de pistón conocido suficientemente (no representado) con cruceta. El vástago de pistón 2 realiza esencialmente un movimiento oscilante de traslación, como se simboliza mediante la doble flecha. El movimiento de traslación resulta del conocido modo de construcción de cruceta de los motores de émbolo, que se utiliza en particular en grandes motores de émbolo de funcionamiento relativamente lento, por ejemplo, en compresores de gas o grandes motores diésel. A este respecto, las fuerzas laterales del vástago de empuje se soportan en una denominada junta de cruceta, que está montada en el cárter. En consecuencia, el pistón, que está fijado a la cruceta con un vástago de pistón, realiza debido a ello únicamente un movimiento esencialmente de traslación. El concepto de cruceta es básicamente conocido, por lo que no se trata en detalle en este punto. Sin embargo, por movimiento de traslación puro debe entenderse aquí que el vástago de pistón 2 también puede sufrir pequeños movimientos laterales.

En el estado montado, el dispositivo de obturación 1 está dispuesto en el compresor de pistón de tal manera que un primer extremo de obturación axial AE1 está dirigido al pistón del compresor de pistón (no representado) dispuesto en un cilindro en la dirección axial. Un segundo extremo de obturación axial AE2 opuesto del dispositivo de obturación 1 está dirigido al cárter del compresor de pistón. El dispositivo de obturación 1 sirve así para la obturación una alta presión P^h en el primer extremo de obturación AE1 (en el cilindro) en comparación con una presión relativamente más baja Pⁿ en el segundo extremo de obturación AE2 (en el cárter), que corresponde esencialmente a la presión ambiente o puede ser ligeramente superior. Lograr el mejor efecto de obturación posible es importante para garantizar que la menor cantidad posible de medio comprimido pueda escapar del cilindro al cárter y de allí posiblemente al medio ambiente.

En los compresores de gas en particular, donde se comprime gas natural, por ejemplo, esto es muy importante para evitar que se forme una mezcla combustible de gas y aire fuera del compresor, lo que podría provocar una llama o una explosión. Además, se requiere la mejor obturación posible por razones de seguridad para no poner en peligro a las personas que se encuentran cerca del compresor. Además, la mejor obturación posible es ventajosa para aumentar el volumen de suministro y, en consecuencia, la eficiencia del compresor.

El dispositivo de obturación 1 presenta generalmente una carcasa 3 esencialmente cilíndrica que se puede ensamblar, por ejemplo, a partir de un número i de segmentos de carcasa 3i (también llamados discos de cámara) dispuestos axialmente uno detrás de otro. En el ejemplo mostrado, el dispositivo de obturación 1 presenta varias cámaras 4 dirigidas a la biela 2, que aquí están formadas por escotaduras en los segmentos de carcasa 3i. En cada caso, uno o más anillos de empaquetadura 7a-7c en diversas formas de realización están dispuestos en las cámaras 4, por ejemplo, la combinación mencionada anteriormente de un anillo de empaquetadura cortado radialmente y un anillo de empaquetadura cortado tangencialmente o, como se muestra, un anillo de empaquetadura 7b cortado de manera radial/tangencial combinado. Para evitar una extrusión de los anillos de empaquetadura 7a-c, puede estar previsto en cada caso un anillo de apoyo 8 axialmente contiguo a los anillos de empaquetadura 7a-c, que está fabricado de un metal adecuado, por ejemplo. El dispositivo de obturación 1 mostrado presenta a modo de ejemplo tres tipos diferentes de anillos de empaquetadura 7, en donde como primer anillo de empaquetadura 7a contiguo al cilindro está previsto un llamado anillo de ruptura de presión o "pressure breaker", que sirve para reducir la velocidad de flujo del gas. Adyacentes al anillo de empaquetadura 7a en la dirección del cárter están dispuestos dos anillos de empaquetadura 7b, en cada caso en una cámara 4b. Los anillos de empaquetadura 7b en este caso son anillos de empaquetadura cortados de manera radial/tangencial combinados convencionales. Los anillos de empaquetadura 7c contiguos axialmente están dispuestos en cada caso en una cámara 4c, y en el ejemplo mostrado están separados de las cámaras 4b o bien de los anillos de empaquetadura 7b dispuestos en estas por una cámara intermedia 4e. En el ejemplo de realización mostrado, los anillos de empaquetadura 7c forman una barrera de obturación, tal como se describe por ejemplo en los documentos EP 2 376 819 B1 o EP 2 855 982 B1. Para este propósito, un medio de obturación presurizado, por ejemplo, aceite de obturación, se alimenta a las cámaras 4c a través de una línea de alimentación 9. El medio de obturación se puede descargar para la circulación a través de una línea de descarga 10. Los anillos de empaquetadura 7c se solicitan por el medio de obturación radialmente desde el exterior y axialmente con una presión de aceite y se presionan contra el vástago de pistón 2 y axialmente para crear o mejorar la obturación. Los anillos de empaquetadura 7b, por otro lado, se sujetan en el vástago de pistón 2 por medio de resortes de tubo flexible 11 dispuestos en la circunferencia y se presionan contra el vástago de pistón 2 durante el funcionamiento por una diferencia de presión. Sin embargo, la obturación mediante una barrera de obturación utilizando anillos de empaquetadura 7c solo se muestra en aras de la exhaustividad y no es relevante para la invención.

En el segundo extremo de obturación axial AE2 del dispositivo de obturación 1, junto a los anillos de empaquetadura 7c están dispuestos dos anillos raspadores 13, que están previstos para raspar y recoger el medio de obturación adherido al vástago de pistón 2. Los anillos raspadores 13 raspan el medio de obturación y lo descargan radialmente hacia el exterior en una cámara 4d. El medio de obturación se descarga de la cámara 4d por medio de una línea colectora 12, luego se filtra, por ejemplo, se recoge en un depósito y se retroalimenta a los anillos de empaquetadura 7b.

El dispositivo de obturación 1 en la figura 1 es naturalmente solo a modo de ejemplo y puede estar realizado de manera discrecionalmente distinta, en particular con otras disposiciones de anillos de empaquetadura 7a-c y/o anillos raspadores 13. Por ejemplo podría prescindirse de los segmentos de carcasa 3i para la formación de las cámaras 4c para la obturación por medio de una barrera de obturación y de la cámara intermedia 4e también completamente y podría preverse en el dispositivo de obturación 1 sólo segmentos de carcasa 3i con cámaras 4b para anillos de empaquetadura 7b y una o varias cámaras 4d para anillos raspadores 13. De acuerdo con la invención, en el dispositivo de obturación 1 está dispuesto al menos un anillo de empaquetadura 14 configurado de acuerdo con la invención y descrito a continuación.

El anillo de empaquetadura 14 de acuerdo con la invención explicado a continuación con referencia a las figuras 2 a 8d se refiere, por ejemplo, a uno de los anillos de empaquetadura 7b que se muestran en la figura 1. Por supuesto, el dispositivo de obturación 1 mostrado solo debe entenderse como un ejemplo para explicar el uso del anillo de empaquetadura 14 de acuerdo con la invención. Por supuesto, el dispositivo de obturación 1 también podría tener más o menos anillos de empaquetadura 7a de funcionamiento en seco (anillos de ruptura de presión), anillos de empaquetadura 7b, anillos de empaquetadura 7c solicitados por medio del medio de obturación y anillos rascadores 13, por ejemplo, solo uno o más anillos de empaquetadura 7b de funcionamiento en seco, en donde está previsto al menos un anillo de empaquetadura 14 de acuerdo con la invención.

En la figura 2 está representado un anillo de empaquetadura 14 de acuerdo con una configuración ventajosa de la invención. El anillo de empaquetadura 14 presenta una abertura central 15 esencialmente cilíndrica, a través de la cual se extiende en estado montado el vástago de pistón 2 oscilante en traslación (véase la figura 1), por ejemplo, de un compresor de pistón. El diámetro de la abertura cilíndrica 15, es decir, el diámetro interior Di (véase la figura 3a) del anillo de empaquetadura 14 corresponde esencialmente al diámetro del vástago de pistón 2 o bien se adapta a este durante el funcionamiento incluso cuando está desgastado, como se explicará aún en más detalle. El anillo de empaquetadura 14 presenta al menos tres segmentos de anillo 14a, con en cada caso un primer extremo de segmento SE1 en dirección circunferencial y un segundo extremo de segmento SE2 en dirección circunferencial. Los tres segmentos de anillo 14a son preferiblemente de configuración idéntica y pueden ensamblarse circunferencialmente adyacentes entre sí para formar el anillo de empaquetadura 14. La subdivisión del anillo de empaquetadura 14 en segmentos de anillo 14a tiene la ventaja de que el anillo de empaquetadura 14 se puede montar más fácilmente en el vástago de pistón 2 y de que se puede compensar mejor el desgaste del anillo de empaquetadura 14 que se produce durante el funcionamiento del compresor. En particular, no es necesario desmontar el vástago de pistón 2 para disponer el anillo de empaquetadura 14 alrededor del vástago de pistón 2.

Una primera superficie de contacto tangencial 19a y una primera superficie de contacto axial 16 están previstas en el primer extremo de segmento SE1 de un segmento de anillo 14a (véase también la figura 3b), en donde la primera superficie de contacto axial 16 está dirigida al primer extremo de anillo axial RE1. Tanto la primera superficie de contacto tangencial 19a como la primera superficie de contacto axial 16 están preferentemente delimitadas por una primera superficie limitadora de desgaste 22. En el ejemplo mostrado, la primera superficie de contacto tangencial 19a y la primera superficie de contacto axial 16 se unen directamente entre sí y están dispuestas preferiblemente en ángulo recto una con respecto a otra. En el caso más sencillo, en el primer extremo de segmento SE1 puede estar prevista una primera escotadura de segmento axial (véase también la figura 3b), que se extiende parcialmente desde un primer extremo de anillo axial RE1 del anillo de empaquetadura 14 en la dirección de un segundo extremo de anillo axial RE2 axialmente opuesto. Las superficies límite de la primera escotadura de segmento axial forman con ello la primera superficie de contacto tangencial 19a y la primera superficie de contacto axial 16 así como adicionalmente la primera superficie límite de desgaste 22, cuya función se explicará en detalle a continuación.

Una segunda superficie de contacto tangencial 19b está prevista en el segundo extremo de segmento SE2 de un segmento de anillo 14a, que está en contacto con la primera superficie de contacto tangencial 19a del primer extremo de segmento SE1 de un segmento de anillo 14a que sigue a este en dirección circunferencial para generar una obturación radial del anillo de empaquetadura 14. Además, está prevista una segunda superficie de contacto axial 17 en el extremo del segundo extremo de segmento SE2 de un segmento de anillo 14a (véase también a figura 4a 4b), que está en contacto con la primera superficie de contacto axial 16 del primer extremo de segmento SE1 de un segmento de anillo 14a que sigue a este en la dirección circunferencial para generar una obturación axial del anillo de empaquetadura 14. La segunda superficie de contacto tangencial 19b y la segunda superficie de contacto axial 17 preferiblemente están unidas entre sí y ventajosamente están dispuestas en ángulo recto una con respecto a la otra. En el caso más simple, como se muestra, puede estar prevista una segunda escotadura de segmento axial en el segundo extremo de segmento SE2 de los segmentos de anillo 14a (véase también la figura 4b), que se extiende parcialmente desde el segundo extremo de anillo axial RE2 del anillo de empaquetadura 14 axialmente en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1 opuesto. La delimitación axial de la segunda escotadura de segmento axial forma a este respecto la segunda superficie de contacto axial 17 y la delimitación en dirección circunferencial forma una segunda superficie de extremo 29. Sin embargo, la segunda escotadura de segmento axial no forma la segunda superficie de contacto tangencial 19b, esta se forma por ejemplo debido a que el segmento de anillo 14a está recortado tangencialmente de manera radialmente exterior en el segundo extremo de segmento SE2. En este punto, sin embargo, debe observarse que el término tangencial en relación con las superficies de contacto tangencial primera y segunda 19a, 19b no significa necesariamente tangencial en el sentido matemático estricto. Esto significa que el recorrido de las superficies de contacto tangenciales 19a, 19b no tiene que formar necesariamente una tangente de una curvatura como por ejemplo del diámetro interior Di o el diámetro exterior Da. Las escotaduras de segmento primera y segunda pueden fabricarse con ello, por ejemplo, por medio de una fresa adecuada, o pueden omitirse en el transcurso de un procedimiento de moldeo por inyección.

En el estado ensamblado, el anillo de empaquetadura 14 se dispone en el compresor de tal manera que el primer extremo de anillo axial RE1 está dirigido al cárter, en el que prevalece la baja presión Pⁿ que se corresponde esencialmente con la presión ambiente (o puede ser ligeramente superior) y que el segundo extremo de anillo axial RE2 está dirigido al cilindro en el que prevalece la presión relativamente más alta P^h. Los términos lado de alta presión y lado de baja presión también se utilizan a continuación. A este respecto, debe tenerse en cuenta que cuando varios anillos de empaquetadura 14 están dispuestos axialmente uno detrás del otro en un dispositivo de obturación 1, la presión en todo el dispositivo de obturación 1 varía desde la alta presión PH en el lado del cilindro hasta la presión PN relativamente baja en el lado del cárter. Esto significa que el anillo de empaquetadura 14, que es el primero en unirse al cilindro en dirección axial, está expuesto a presiones más altas que los siguientes anillos de empaquetadura 14 en dirección al cárter. Por lo tanto, las relaciones de presión en los anillos de empaquetadura 14 de un dispositivo de obturación 1 difieren por lo general.

En el nuevo estado ensamblado, cuando el anillo de empaquetadura 14 aún no muestra signos de desgaste, en el ejemplo que se muestra, la primera y segunda superficies limitadoras de desgaste 21,22 de los segmentos de anillo adyacentes 14a, dirigidas una a la otra en dirección circunferencial están separadas entre sí por una distancia de desgaste a, en donde las superficies de contacto tangencial 19a, 19b y las superficies de contacto axial 16, 17, naturalmente a pesar de ello están en contacto una con otra para producir la obturación radial y axial del anillo de empaquetadura 14. Esta distancia de desgaste a sirve para compensar el desgaste al que está sometido el anillo de empaquetadura 14 durante el funcionamiento en la superficie circunferencial interior radialmente interior 18. Puede estar prevista una ranura circunferencial 20 en la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23 del anillo de empaquetadura 14, que se extiende en dirección circunferencial alrededor de todo el anillo de empaquetadura 14. La ranura circunferencial 20 está prevista para alojar un resorte de tubo flexible 11 (no representado), que arriostra radialmente el anillo de empaquetadura 14 y lo sujeta en el vástago de pistón 2 en el estado ensamblado, como se explicó por medio de la figura 1.

Cuando se produce un desgaste en la superficie circunferencial interior 18, el resorte de tubo flexible 11 en combinación con la alta presión PH del lado del cilindro se ocupa de que el anillo de empaquetadura 14 se ajuste radialmente de manera automática, deslizando las superficies de contacto tangenciales 19a, 19b dirigidas una a la otra de los segmentos de anillo 14a, como se indica en la figura 3a por las flechas en los extremos de segmento SE1, SE2. El desgaste reduce la distancia de desgaste a hasta que se alcanza un ajuste de desgaste máximo posible, en el que la distancia de desgaste se vuelve cero (a = 0) y una segunda superficie limitadora de desgaste 21 prevista en la dirección circunferencial en el extremo del segundo extremo de segmento SE2 de un segmento de anillo 14a está en contacto con la primera superficie limitadora de desgaste 22 del primer extremo de segmento SE1 de un segmento de anillo 14a contiguo en dirección circunferencial.

De acuerdo con la invención, en al menos un segmento de anillo 14a, sin embargo preferiblemente en todos los segmentos de anillo 14a, está prevista al menos una abertura de descarga 25, que se extiende desde la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 del respectivo segmento de anillo 14a del anillo de empaquetadura 14 hasta la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23 y/o hasta el segundo extremo de anillo axial RE2 del respectivo segmento de anillo 14a del anillo de empaquetadura 14, en donde al menos una sección de al menos una abertura de descarga 25 contigua a la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 del segmento de anillo 14a está inclinada o curvada en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1. Sin embargo, por segmento de anillo 14a están previstas preferiblemente más de una abertura de descarga 25, por ejemplo, tres aberturas de descarga 25 por segmento de anillo 14a, como se muestra en la figura 2. Las aberturas de descarga 25 son, por lo tanto, escotaduras continuas que conectan la superficie circunferencial interior que se encuentra en el interior 18 con la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23 y/o el segundo extremo de anillo axial RE2. Por lo tanto, las aberturas de descarga 25 no desembocan en una ranura circunferencial circundante en la superficie circunferencial interior que se encuentra en el interior 18, como ocurría anteriormente en el estado de la técnica, sino directamente en la superficie circunferencial interior que se encuentra en el interior 18.

Las aberturas de descarga 25 básicamente sirven para influir de manera dirigida en las relaciones de presión que prevalecen durante el funcionamiento del compresor en el anillo de empaquetadura 14 entre el lado de alta presión del anillo de empaquetadura 14 dirigido al cilindro (segundo extremo de anillo axial RE2) y el lado de baja presión del anillo de empaquetadura 14 dirigido al cárter (primer extremo de anillo axial RE1), como se explicará con más detalle a continuación por medio de la figura 5a 5b. Debido a la característica de acuerdo con la invención, según la cual al menos una sección de la al menos una abertura de descarga 25 que se une a la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 del segmento de anillo 14a está inclinada en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1, puede adaptarse la compensación de presión adicionalmente al desgaste radial del anillo de empaquetadura 14, tal como se explicará en detalle a continuación.

Las aberturas de descarga 25 presentan en cada caso un primer extremo de abertura de descarga 25a, que desemboca en la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 del respectivo segmento de anillo 14a del anillo de empaquetadura 14. Los extremos de abertura de descarga 25a de dos aberturas de descarga 25 adyacentes que desembocan en la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 están dispuestos separados entre sí en la dirección circunferencial a una distancia circunferencial de abertura de descarga z. Esto significa que los extremos de abertura de descarga 25a en la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 no están conectados entre sí. La superficie circunferencial interior 18 del segmento de anillo 14a se extiende por consiguiente en la dirección circunferencial entre dos extremos de abertura de descarga 25a adyacentes. Dependiendo del tamaño del segmento de anillo 14a, la distancia circunferencial de abertura de descarga z asciende referiblemente a de 1 mm a 15 mm, de manera especialmente preferible a de 1 a 10 mm, por ejemplo 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 mm. Por supuesto, también son posibles distancias intermedias, por ejemplo, 1,5 mm, 2,5 mm, 3,5 mm, 4,5 mm, 5,5 mm, etc. La distancia circunferencial de abertura de descarga z se mide a este respecto no desde el centro del extremo de abertura de descarga 25a hasta el centro del extremo de abertura de descarga 25a, sino que indica la distancia en dirección circunferencial entre los límites de los extremos de abertura de descarga 25a, o en otras palabras, la longitud de la superficie circunferencial interior 18 en dirección circunferencial entre los extremos de abertura de descarga adyacentes 25a. Las distancias circunferenciales de abertura de descarga z entre los extremos de abertura de descarga 25a de las aberturas de descarga 25 de un segmento de anillo 14a no tienen que ser necesariamente las mismas.

Los extremos de abertura de descarga 25a están dispuestos distanciados preferiblemente del primer extremo de anillo axial RE1 a una distancia axial de abertura de descarga x, que asciende preferiblemente a del 4 % al 40 %, ventajosamente a del 4-30 %, de manera especialmente preferible a del 4-20 %, de manera muy especialmente preferible a del 4-15 %, en particular como máximo al 10 % de la anchura de anillo axial RB, como se muestra en la figura 2 y en detalle en la figura 6, sección D-D. La superficie circunferencial interior 18 del segmento de anillo 14a se extiende por consiguiente en dirección axial entre un extremo de abertura de descarga 25a y el primer extremo de anillo axial RE1. La distancia axial de abertura de descarga x tampoco se mide desde el centro de un extremo de abertura de descarga 25a, sino nuevamente desde el límite del extremo de abertura de descarga 25a, o en otras palabras, como la longitud de la superficie circunferencial interior 18 en la dirección axial entre el extremo de abertura de descarga 25a y el primer extremo de anillo axial RE1. Las distancias radiales de abertura de descarga x de los extremos de abertura de descarga 25a individuales de las aberturas de descarga 25 de un segmento de anillo 14a no tienen que ser necesariamente las mismas. La anchura de anillo axial RB se extiende a este respecto entre el extremo de anillo axial primero y segundo RE1, RE2. Los detalles del diseño de una abertura de descarga 25 se explican en detalle a continuación por medio de la figura 6. Como puede verse en la figura 2, la anchura de abertura de descarga axial de las aberturas de descarga 25, al menos en los extremos de abertura de descarga 25a, es pequeña en relación con la anchura de anillo RB. Con una sección transversal circular de las aberturas de descarga 25 (al menos en los extremos de abertura de descarga 25a), la anchura de abertura de descarga axial corresponde al diámetro. La anchura de abertura de descarga axial de los extremos de abertura de descarga 25a asciende preferentemente a del 2 % al 30 % de la anchura de anillo RB, preferentemente a del 2 al 25 %, de manera especialmente preferible como máximo al 20 %, en particular como máximo al 15 %. Generalmente, los extremos de abertura de descarga 25a no están ubicados centralmente entre los dos extremos de anillo axial RE1, RE2 del anillo de empaquetadura 14, sino que están más cerca del primer extremo de anillo axial RE1 que del segundo extremo de anillo axial RE2. El primer extremo de anillo axial RE1 está dirigido al lado de baja presión en el estado ensamblado.

Las otras características mostradas en las figuras, en particular las figuras 2 a 4b, además de al menos una abertura de descarga 25 inclinada, en particular el recorrido completamente recto de una abertura de descarga 25, la previsión de una o más aberturas de desgaste 27, la ranura circunferencial 20 o las ranuras axiales 24 son opcionales y se describen a continuación. La configuración del anillo de empaquetadura 14 de acuerdo con la figura 2 muestra con ello una configuración ventajosa con varias características independientes entre sí. De acuerdo con la invención, sería suficiente si en al menos un segmento de anillo 14a está prevista al menos una abertura de descarga 25 inclinada.

Para mejorar la rigidez estructural del anillo de empaquetadura 14, puede estar prevista al menos una ranura axial 24 en la superficie circunferencial exterior 23 al menos de un segmento de anillo 14a, preferiblemente de cada segmento de anillo 14a, que se extiende continuamente en la dirección axial desde el primer extremo de anillo axial RE1 (posiblemente interrumpido por la ranura circunferencial 20) hasta el segundo extremo de anillo axial. Preferiblemente, sin embargo, están previstas varias ranuras axiales 24 por segmento de anillo 14a, por ejemplo, tres ranuras axiales 24 por segmento de anillo 14a, como se muestra. En el ejemplo mostrado, las aberturas de descarga 25 en la superficie circunferencial exterior 23 desembocan en cada caso en una ranura axial 24. Por supuesto, esto no es absolutamente necesario y las aberturas de descarga 25 también podrían desembocar en dirección circunferencial junto a las ranuras axiales 24 en la superficie circunferencial exterior 23 del anillo de empaquetadura 14 (o en la ranura circunferencial 20).

Las aberturas de descarga 25 en la forma de realización representada están diseñadas en cada caso en forma de orificios cilíndricos inclinados, ya que estos pueden producirse con desprendimiento de virutas de manera especialmente sencilla y están completamente inclinados en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1. Evidentemente, también se podría prever una sección transversal no circular para una o varias aberturas de descarga 25 y/o un recorrido no recto de las aberturas de descarga 25, lo que, sin embargo, aumenta el gasto de producción de las aberturas de descarga 25. Sin embargo, sólo es esencial para la invención que al menos una sección de la al menos una abertura de descarga 25 que se une a la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 del segmento de anillo 14a esté inclinada en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1. En consecuencia, esto no significa necesariamente que la abertura de descarga 25 discurra completamente recta e inclinada, sino que básicamente sería suficiente que una sección específica de la abertura de descarga 25 esté diseñada inclinada, a partir de la superficie circunferencial interior 18. La sección contigua podría, por ejemplo, ser recta, es decir, paralela a los extremos de anillo axial RE1, RE2 y/o extenderse hasta el segundo extremo de anillo axial RE2 (dado que también allí se aplica la alta presión PH).

Sin embargo, las aberturas de descarga 25 preferiblemente presentan un recorrido completamente recto, de modo que puedan fabricarse de la manera más sencilla posible, por ejemplo, por medio de un taladro cilíndrico o una fresa. Por supuesto, también serían concebibles otros procedimientos de fabricación, por ejemplo, las aberturas de descarga 25 podrían fabricarse directamente por medio de un procedimiento de moldeo por inyección, en particular integrados en el transcurso del procedimiento de moldeo por inyección en el segmento de anillo 14a, sin que por ejemplo sea necesaria una perforación posterior. También sería concebible que el anillo de empaquetadura 14 se fabrique por medio de un procedimiento de fabricación aditivo como la impresión 3D, por ejemplo, en donde las aberturas de descarga 25 pueden tenerse en cuenta a su vez directamente durante la producción.

Sin embargo, cómo se produzcan las aberturas de descarga 25 no juegan ningún papel para la invención, lo esencial es que se respeten las condiciones límite requeridas de las aberturas de descarga 25 con respecto a la inclinación en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1. En la configuración más sencilla, la(s) abertura(s) de descarga 25 puede(n) discurrir, por ejemplo, como se muestra en la sección D-D de la figura 6. A este respecto, no sólo una sección de la al menos una abertura de descarga 25 contigua a la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 del anillo de empaquetadura 14 está inclinada en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1, sino que toda la abertura de descarga 25 está inclinada en un primer ángulo de abertura de descarga £, como se indica también en el ejemplo mostrado en la figura 2. Los detalles para ello se explican con más detalle a continuación por medio de la figura 6. Debido a la inclinación de la abertura de descarga 25 de acuerdo con la invención, las relaciones de presión en el anillo de empaquetadura 14 pueden verse influenciadas de manera dirigida durante la vida útil del anillo de empaquetadura 14. En particular, la compensación de presión del anillo de empaquetadura 14 se puede adaptar al desgaste radial. En el caso más sencillo, la correspondiente abertura de descarga 25 está configurada como orificio cilíndrico, en donde el eje del orificio está inclinado hacia el primer extremo de anillo axial RE1. El segundo extremo de abertura de descarga 25b, que desemboca en la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23, está por lo tanto más cerca del primer extremo de anillo axial RE1 que el primer extremo de abertura de descarga 25a de la abertura de descarga 25, que desemboca en la superficie circunferencial interior radialmente interior 18. Debido al recorrido inclinado, el primer extremo de abertura de descarga 25a "se desplaza" en el caso del desgaste radial del segmento de anillo 14a esencialmente en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1, lo que aumenta la compensación de presión del anillo de empaquetadura 14 en función del desgaste, ya que la alta presión PH en la superficie circunferencial interior 18 en la dirección axial se acerca al primer extremo de anillo axial RE1. Esto significa esencialmente que cuanto mayor sea el desgaste del segmento de anillo 14a, mayor será también la compensación de presión. Como resultado, la presión de apriete radial del anillo de empaquetadura 14 sobre el vástago de pistón 2 durante el funcionamiento se reduce y la vida útil del anillo de empaquetadura 14 aumenta.

Para distribuir mejor la presión sobre la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 en la dirección circunferencial, una o más aberturas de descarga 25 también podrían terminar, por ejemplo, en una especie de fresado/ranura en la superficie circunferencial interior radialmente interior 18, que se extiende en la dirección circunferencial por una zona relativamente pequeña. En este caso, los primeros extremos de abertura de descarga 25a ya no tendrían la sección transversal preferentemente circular del resto de la abertura de descarga 25 (radialmente entre el fresado/ranura y la superficie circunferencial exterior 23 y/o el segundo extremo de anillo axial RE2), sino que estaría formado por la forma correspondiente del fresado/ranura. La distancia circunferencial de abertura de descarga z en la dirección circunferencial y la distancia axial de abertura de descarga x en la dirección axial se medirían entonces por el límite respectivo del fresado/ranura en la dirección axial y en la dirección circunferencial. En lugar de un fresado/ranura, por ejemplo, también podría preverse un tipo de orificio alargado. En general, las aberturas de descarga 25 presentan una longitud de abertura de descarga en la dirección circunferencial, al menos en sus extremos de abertura de descarga 25a, que asciende preferiblemente a del 2 al 100 % de la anchura de anillo axial RB del anillo de empaquetadura 14, preferiblemente a del 2 al 50 %, en particular a como máximo del 25 % de la anchura de anillo axial RB. En general, es esencial que los extremos de abertura de descarga 25a en la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 no estén conectados entre sí mediante una ranura circunferencial prevista durante el funcionamiento para la compensación de la presión. Una ranura circunferencial conduciría a la formación de un flanco estrecho de material de anillo en el primer extremo de anillo axial RE1, concretamente en particular en unión con una pequeña distancia axial de abertura de descarga x. Durante el funcionamiento, este flanco se excitaría para vibrar, lo que provocaría un desgaste desigual y fugas no deseadas.

Además de la al menos una abertura de descarga 25 de acuerdo con la invención, inclinada al menos en secciones, naturalmente también pueden estar previstas una o varias aberturas de descarga 25 que no estén inclinadas en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1. Tal abertura de descarga 25 se muestra, por ejemplo, en la sección A-A de la figura 6 y discurre esencialmente paralela a los dos extremos de anillo axiales RE1, RE2. La compensación de presión permanece con ello esencialmente constante, es decir, no cambia (a diferencia de la abertura de descarga 25 inclinada) en función del desgaste radial del anillo de empaquetadura 14. Los detalles con respecto a esto se explican con más detalle por medio de la figura 6.

De acuerdo con otra configuración ventajosa de la invención, en al menos un segmento de anillo 14a del anillo de empaquetadura 14, preferiblemente en cada segmento de anillo 14a, está previsto adicionalmente al menos una abertura de desgaste 27, que se extiende desde la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23 y /o el segundo extremo de anillo axial RE2 del anillo de empaquetadura 14 a través de una parte de la altura de anillo RH en la dirección de la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 del anillo de empaquetadura 14, pero no se extiende a la superficie circunferencial interior 18 del segmento de anillo 14a en el estado no desgastado del segmento de anillo 14a. En el caso de un orificio, la abertura de desgaste 27 estaría configurada, por ejemplo, como orificio ciego a partir de la superficie circunferencial exterior 23 en la dirección de la superficie circunferencial interior 18. Evidentemente, la abertura de desgaste 27 configurada como orificio también podría perforarse adicional o alternativamente a partir del segundo extremo de anillo axial RE2 en la dirección de la superficie circunferencial interior 18. Es esencial para la abertura de desgaste 27 (independientemente de su configuración) que un extremo de abertura de desgaste 27a (véase la figura 6) de la al menos una abertura de desgaste 27, dirigido a la superficie circunferencial interior 18 más alejada en la dirección radial, esté separado a una distancia en la dirección radial del segmento de anillo 14a de la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 del segmento de anillo 14a, que asciende como máximo al 40 % de la altura de anillo RH, preferentemente a como máximo el 30 %, de manera especialmente preferible a como máximo el 20 %. La altura del anillo RH se extiende a este respecto entre la superficie circunferencial exterior que se encuentra en el exterior 23 y la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 del anillo de empaquetadura 14, es decir, corresponde esencialmente a la mitad de la diferencia entre el diámetro interior Di y el diámetro exterior Da del anillo de empaquetadura 14, como se muestra en la figura 4a. Es esencial que el extremo de abertura de desgaste 27a se encuentre entre el extremo de anillo axial primero y segundo RE1, RE2 y esté separado del extremo de anillo axial primero y segundo RE1, RE2. Esto significa que el extremo de abertura de desgaste 27a está rodeado por material de anillo visto tanto en la dirección axial como en la dirección circunferencial, de modo que solo queda expuesto cuando hay un desgaste radial correspondiente.

Sin embargo, como se muestra en las figuras 2 a 4, están previstas preferiblemente varias aberturas de desgaste 27 por la circunferencia en un segmento de anillo 14a, de manera especialmente preferible al menos dos aberturas de desgaste 27 por segmento de anillo 14a. En el ejemplo mostrado, las aberturas de desgaste 27 discurren desde la superficie circunferencial exterior 23 o aquí desde la ranura periférica exterior 20 dispuesta en la superficie circunferencial exterior 23 en la dirección radial del anillo de empaquetadura 14 (paralelo a los extremos de anillo axiales RE1, RE2) en la dirección de la superficie circunferencial interior 18, sin alcanzar la superficie circunferencial interior 18 y están diseñados como orificios cilíndricos.

Cuando se perforan los orificios de desgaste 27, pueden presentar un fondo cónico, tal como se muestra, dependiendo de la broca utilizada. Si las aberturas de desgaste 27 se fresan, por ejemplo, por medio de un fresador, normalmente presentan un fondo esencialmente plano. Por supuesto, también serían concebibles otras opciones de fabricación, como el moldeo por inyección o la fabricación aditiva.

La longitud y el diámetro de las aberturas de desgaste 27 dependen esencialmente de un comportamiento de compensación de presión deseado del anillo de empaquetadura 14, en donde se dimensiona la longitud o la extensión en la dirección radial de tal manera que el extremo de abertura de desgaste 27a de la abertura de desgaste 27 está separado como máximo en un 40 % de la altura de anillo radial RH del anillo de empaquetadura 14 de la superficie circunferencial interior 18. En el ejemplo mostrado en las figuras 2 a 4, las aberturas de desgaste 27 están dispuestas en el centro en la dirección axial entre los dos extremos de anillo RE1, RE2. Sin embargo, también podrían disponerse más cerca de un extremo de anillo RE1, RE2, preferiblemente a una distancia axial de abertura de desgaste y desde el primer extremo de anillo axial RE1, que asciende a del 2 % al 20 % de la anchura de anillo RB, preferiblemente a del 2 al 15 %, en particular como máximo al 10 % como se explica aún en más detalle por medio de la figura 6. La disposición axial específica depende esencialmente de la compensación de presión deseada a lograr del anillo de empaquetadura 14.

La al menos una abertura de desgaste 27, o las preferiblemente varias aberturas de desgaste 27, de un segmento de anillo 14a están dimensionadas de tal manera que a partir de un cierto estado de desgaste del anillo de empaquetadura 14 se queda al descubierto un extremo de abertura de desgaste radialmente interior 27a dirigido a la superficie circunferencial interior 18 (véase la figura 2 y en particular la figura 6). Como resultado, las aberturas de desgaste 27 se extienden desde este estado de desgaste completamente desde la superficie circunferencial exterior 23 hasta la superficie circunferencial interior 18. A partir de este estado de desgaste, las aberturas de desgaste 27 actúan en consecuencia de la misma manera que las aberturas de descarga 25 (no inclinadas). En particular, las aberturas de desgaste 27 aumentan entonces en el funcionamiento del compresor la compensación de presión entre la superficie circunferencial interior 18 y la superficie circunferencial exterior 23 del anillo de empaquetadura 14, por lo que, por ejemplo, un colapso prematuro no deseado del anillo de empaquetadura 14 se puede evitar.

Sin embargo, la(s) abertura(s) de desgaste 27 también puede(n) extenderse desde el segundo extremo de anillo axial RE2 en la dirección de la superficie circunferencial interna 18, de manera análoga a las aberturas de descarga 25, dado que también en el segundo extremo de anillo axial RE2 se aplica la alta presión PH (por ejemplo, indicado por líneas discontinuas en la sección B-B en la figura 6).

Por ejemplo, las aberturas de desgaste 27 pueden dimensionarse de tal manera que a partir del estado de desgaste en el que las aberturas de desgaste 27 están descubiertas en la superficie circunferencial interior 18, tiene lugar una compensación de presión sustancialmente completa entre la superficie circunferencial interior 18 y la superficie circunferencial exterior 23. Como resultado, el anillo de empaquetadura 14 perdería en parte su efecto de obturación, pero el riesgo de destrucción puede reducirse, en particular evitarse. Por una compensación completa de la presión ha de entenderse en este caso que las fuerzas radiales que actúan sobre la superficie circunferencial exterior 23 y sobre la superficie circunferencial interior 18 debido a la presión esencialmente están completamente compensadas, de modo que en la dirección radial esencialmente ya no actúa ninguna fuerza causada por una diferencia de presión sobre el anillo de empaquetadura 14. Esencialmente, esto significa que un anillo de empaquetadura 14 se desactiva automáticamente a partir de un cierto estado de desgaste. Para ello, está previsto preferentemente que uno o varios anillos de empaquetadura 14 del dispositivo de obturación 1, que pueden presentar menos desgaste, desarrollen todavía su efecto de obturación de forma esencialmente normal. El o los anillos de empaquetadura 14 desactivados no deben reemplazarse con ello inmediatamente, lo que causaría que el compresor se detuviera, sino que sería más fácil cumplir con los intervalos de mantenimiento especificados, por ejemplo, a partir de una cierta cantidad de fuga, que puede ser detectada por medición.

De manera similar a la(s) abertura(s) de descarga 25 de acuerdo con la invención, puede ser ventajoso si al menos una sección de extremo al menos de una abertura de desgaste 27, dirigida a la superficie circunferencial interior radialmente interior 18, está inclinada en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1, por ejemplo, en un ángulo de abertura de desgaste j , como se explicará en más detalle a continuación por medio de la figura 6. También en este caso, el comportamiento de compensación de presión se puede adaptar a través del desgaste. Las aberturas de desgaste 27 están dispuestas preferiblemente en dirección circunferencial en cada caso entre dos aberturas de descarga 25, de manera particularmente preferible en el centro entre dos aberturas de descarga 25.

En la figura 3a, el anillo de empaquetadura 14 mostrado en la figura 2 se muestra en una vista en planta perpendicular al primer extremo de anillo axial RE1 o la primera superficie de extremo de anillo preferiblemente plana, que se dirige al lado de baja presión en el estado ensamblado. La figura 3b muestra un único segmento de anillo 14a del anillo de empaquetadura 14 de acuerdo con la figura 3a. En la figura 3b se puede ver la forma de la primera escotadura de segmento axial, que está dispuesta en el primer extremo de segmento SE1 del segmento de anillo 14a, para formar la primera superficie de contacto tangencial 19a y la primera superficie de contacto axial 16. Como ya se ha descrito, la primera escotadura de segmento axial 16 se extiende axialmente desde el primer extremo de anillo axial RE1 parcialmente en la dirección del segundo extremo de anillo axial RE2 opuesto, de modo que el segundo extremo de segmento SE2 de un segmento de anillo 14a contiguo en dirección circunferencial puede encajar en la primera escotadura de segmento axial. Por lo tanto, los segmentos de anillo 14a adyacentes se superponen parcialmente en dirección circunferencial, de modo que las primeras superficies de contacto tangenciales 19a de los primeros extremos de segmento SE1 de los segmentos de anillo 14a están en contacto con las segundas superficies de contacto tangenciales 19b de los segundos extremos de segmento SE1 de un segmento de anillo 14a adyacente para generar la obturación radial del anillo de empaquetadura 14. De manera similar, las primeras superficies de contacto axiales 16 formadas por la en cada caso primera escotadura de segmento axial de los primeros extremos de segmento SE1 de los segmentos de anillo 14a están en contacto con las segundas superficies de contacto axiales 17 de los segundos extremos de segmento SE2 formadas por la en cada caso segunda escotadura axial para generar la obturación axial del anillo de empaquetadura 14. La primera escotadura de segmento axial y la segunda escotadura de segmento axial están dispuestas en extremos de segmento opuestos SE1, SE2 de un segmento de anillo 14a en dirección circunferencial y en el extremo de anillo axial opuesto RE1, RE2.

Los extremos de segmento SE1, SE2 interactúan a este respecto en dirección circunferencial de tal manera que las superficies de contacto tangenciales 19a, 19b están dirigidas una a la otra y pueden deslizarse una sobre otra. Esto permite el ajuste del desgaste del anillo de empaquetadura 14 durante el funcionamiento hasta que la distancia de desgaste a (véase la figura 2+3a) entre la segunda superficie limitadora de desgaste 21 del segundo extremo de segmento SE2 de un segmento de anillo 14a esté en contacto con la primera superficie limitadora de desgaste 22 de la primera escotadura de segmento axial del primer extremo de segmento SE1 del segmento de anillo 14a adyacente. En el segundo extremo de segmento SE2 del segmento de anillo 14a, en la transición entre la segunda superficie de contacto tangencial 19b y la segunda superficie limitadora de desgaste 21, está previsto preferiblemente un redondeo exterior R2 con un radio específico, para promover el ajuste del desgaste o en particular el deslizamiento una sobre la otra de las superficies de contacto tangencial 19a, 19b. Ventajosamente, en el primer extremo de segmento SE1 de manera análoga a esto está previsto un redondeo interior R1 entre la primera superficie de contacto tangencial 19a y la primera superficie limitadora de desgaste 22, como se muestra en las figuras 3b y 4b.

Las aberturas de desgaste 27 están diseñadas en este caso como orificios ciegos con base cónica y se extienden desde la superficie circunferencial exterior 23, en este caso la base de la ranura circunferencial 20, radialmente por una parte de la altura de anillo RH en dirección de la superficie circunferencial interior 18, en donde los extremos de abertura de desgaste 27a de las aberturas de desgaste 27 en cada caso están separados en la dirección radial del segmento de anillo 14a desde la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 a una distancia que asciende a como máximo el 40 % de la altura de anillo radial RH del anillo de empaquetadura 14. En el anillo de empaquetadura 14 mostrado, están previstas tres aberturas de descarga 25 inclinadas y dos aberturas de desgaste 27 por cada segmento de anillo 14a. Las aberturas de desgaste 27 están en este caso dispuestas en el centro entre las aberturas de descarga 25 en dirección circunferencial. Las aberturas de desgaste 27 discurren en este caso en la dirección radial del anillo de empaquetadura 14 (en paralelo a los extremos de anillo axiales RE1, RE2) y las aberturas de descarga 25 están diseñadas de manera inclinada de acuerdo con la invención, es decir, están inclinadas en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1 para aumentar la compensación de presión en función del desgaste. Por supuesto, esta configuración solo debe entenderse como un ejemplo, el diseño estructural exacto, así como el número y la orientación de las aberturas de descarga 25 y/o las aberturas de desgaste 27 se deja, por supuesto, a la persona experta en la técnica y depende del campo de aplicación deseado del anillo de empaquetadura 14 y del efecto a lograr, en particular, una compensación de presión a lograr. Lo esencial para la invención es que en al menos un segmento de anillo 14a está prevista al menos una abertura de descarga 25, en donde al menos una sección de la abertura de descarga 25 que se une a la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 del segmento de anillo 14a está inclinada en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1.

La figura 4a y la figura 4b muestran el anillo de empaquetadura 14 o bien un segmento de anillo 14a individual del anillo de empaquetadura 14 en una vista en planta del segundo extremo de anillo axial RE2, que está dirigido al lado de alta presión del compresor en el estado montado. En particular, en la figura 4b puede distinguirse la segunda escotadura de segmento axial, que está prevista en el segundo extremo de segmento SE2 de un segmento de anillo 14a para formar la segunda superficie de contacto axial 17. La segunda superficie de contacto tangencial 19b está prevista en la dirección radial por fuera en el segundo extremo de segmento SE2. La segunda escotadura de segmento axial se extiende parcialmente desde el segundo extremo de anillo axial RE2, en particular desde una segunda superficie de extremo de anillo 28 preferiblemente plana prevista allí, axialmente en dirección del primer extremo de anillo axial RE1, en particular de la primera superficie de extremo de anillo plana. Además de la segunda superficie de contacto axial 17, la segunda escotadura de segmento axial también forma una segunda superficie de extremo 29 del segundo extremo de segmento SE2, que está separada de una primera superficie de extremo 30 del primer extremo de segmento SE1 del segmento de anillo 14a adyacente a una distancia de segmento b, como se muestra en la figura 4a. La interacción de los extremos de segmento SE1, SE2 adyacentes crea con ello una escotadura radial 31 que penetra completamente de manera radial en el anillo de empaquetadura 14 y está delimitada axialmente, cuya anchura corresponde a la distancia de segmento b. Con el desgaste continuo del anillo de empaquetadura 14, la distancia de segmento b disminuye de manera análoga a la distancia de desgaste a (véanse las figuras 2+3a) hasta que la distancia de desgaste a se vuelve cero (donde se aplica b > a). Con el mismo tamaño a=b en el estado (nuevo) sin desgaste del anillo de empaquetadura 14, la distancia de desgaste a en el ejemplo mostrado se vuelve cero antes que la distancia de segmento b por razones cinemáticas a medida que avanza el desgaste. Esto depende esencialmente del diseño estructural específico, en particular de la disposición de las superficies de contacto tangenciales 19a, 19b. Sin embargo, alternativamente, las superficies de extremo 29, 30 también podrían usarse como delimitación de desgaste (donde se aplica a > b).

Sin embargo, las superficies de contacto tangenciales 19a, 19b también podrían extenderse, por ejemplo, de forma continua desde la superficie circunferencial exterior 23 hasta la superficie circunferencial interior 18. Como resultado, el ajuste de desgaste esencialmente ya no estaría limitado por la distancia de desgaste a, como se mostró anteriormente. Por lo tanto, la primera escotadura de segmento axial prevista en el primer extremo de segmento SE1 ya no tendría una primera superficie limitadora de desgaste 22 y el segundo extremo de segmento SE2 ya no tendría una segunda superficie limitadora de desgaste 21. En este caso, podría crearse una limitación del reajuste del desgaste, por ejemplo, mediante la escotadura radial 31 en el segundo extremo de anillo axial RE2, cuya anchura corresponde a la distancia de segmento b, como se ha mostrado por medio de la figura 4a.

Por supuesto, el material y la naturaleza de la superficie del anillo de empaquetadura 14 también se pueden cambiar para obtener el mejor resultado posible en una aplicación. De acuerdo con una realización ventajosa, el anillo de empaquetadura 14 está hecho de un material optimizado tribológicamente adecuado, por ejemplo, de un material compuesto de politetrafluoroetileno (PTFE). La producción podría realizarse, por ejemplo, mediante mecanizado, mediante moldeo por inyección o sin embargo también mediante procesos aditivos como por ejemplo la impresión 3D.

En la figura 5a, las relaciones de presión en un anillo de empaquetadura 7b convencional (véase la figura 1) durante el funcionamiento del compresor se muestran de manera esquemática y simplificada por medio de una sección longitudinal. En comparación con esto, las relaciones de presión en un anillo de empaquetadura 14 de acuerdo con la invención se muestran en la figura 5b. El anillo de empaquetadura 14 está preferiblemente dispuesto en un dispositivo de obturación 1 (no mostrado), que está dispuesto por ejemplo en el cárter de un compresor, para obturar el vástago de pistón 2 (como por ejemplo en la figura 1). Los anillos de empaquetadura 7b, 14 están dispuestos de manera que el en cada caso primer extremo de anillo axial RE1 está dirigido al lado de baja presión (lado del cárter) y el en cada caso segundo extremo de anillo axial RE2 está dirigido al lado de alta presión (lado del cilindro). Los anillos de empaquetadura 7b, 14 están dispuestos de tal manera que el en cada caso primer extremo de anillo axial RE1 está en contacto con un segmento de carcasa 3i del dispositivo de obturación 1 para crear una obturación en dirección radial entre el primer extremo de anillo axial RE1 y el segmento de carcasa 3i. La obturación corresponde a una obturación esencialmente estática, ya que hay poco o ningún movimiento relativo entre el primer extremo de anillo axial RE1 del anillo de empaquetadura 14 y el segmento de carcasa 3i.

A este respecto, la alta presión P^h se aplica en la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23 y en la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 en el primer extremo de anillo axial RE1 se aplica la presión Pⁿ relativamente más baja. La alta presión P^h disminuye en la dirección radial con respecto a la baja presión Pⁿ, en donde el desarrollo de presión en el ejemplo mostrado presenta un perfil no lineal. La alta presión P^h se aplica en el segundo extremo de anillo axial RE2 y es sustancialmente constante por la altura de anillo radial RH entre la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23 y la superficie circunferencial interior radialmente interior 18. En este punto, debe tenerse en cuenta que la presión en un dispositivo de obturación 1 en la dirección axial se degrada desde la alta presión P^h en el cilindro hasta la baja presión Pⁿ en el cárter de forma gradual a través del número en cada caso previsto de anillos de empaquetadura 14. Esto significa que las relaciones de presión en los anillos de empaquetadura 14 de un dispositivo de obturación 1 difieren naturalmente por regla general. La alta presión P^h, que se aplica en el primer anillo de empaquetadura 14 dirigido al cilindro, por lo tanto, no corresponde a la alta presión P^h que se aplica en el siguiente anillo de empaquetadura 14, etc. La alta presión P^h y la baja presión Pⁿ en la descripción se refieren por tanto en cada caso a un anillo de empaquetadura 14. La baja presión Pⁿ en un anillo de empaquetadura 14 corresponde aproximadamente a la alta presión P^h del anillo de empaquetadura 14 que sigue en cada caso axialmente (en la dirección del cárter), etc.

De manera análoga a esto, la alta presión PH se aplica en la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23, en donde la presión es esencialmente constante por la anchura de anillo axial RB del anillo de empaquetadura 14 entre el segundo extremo de anillo axial RE2 y el primer extremo de anillo axial RE1. En la superficie circunferencial interior radialmente interior 18, que está en contacto con el vástago de pistón 2 que oscila en traslación durante el funcionamiento, se realiza una obturación entre la alta presión P^h en el segundo extremo de anillo axial RE2 (lado del cilindro) y la presión relativamente más baja Pⁿ en el primer extremo de anillo axial RE1 (lado del cárter). A este respecto, debido al movimiento relativo entre el anillo de empaquetadura 14 (estacionario) y el vástago de pistón 2 que oscila en traslación, se trata de una obturación dinámica. Como se indica en la figura 5a, resulta aproximadamente un desarrollo de presión esencialmente lineal a lo largo de la superficie circunferencial interior radialmente interior 18, en donde la presión se reduce desde la alta presión PH (en el segundo extremo de anillo axial RE2) hasta la baja presión Pⁿ (en el primer extremo de anillo axial RE1). En principio, la caída de presión en la superficie circunferencial interior 18 en la dirección axial tampoco es lineal debido a la compresibilidad del medio gaseoso, pero en ciertos casos (por ejemplo, una pequeña diferencia de presión entre la alta presión P^h y la baja presión Pⁿ con altas presiones absolutas), el desarrollo de presión se puede aproximar mediante una función lineal en aras de la simplicidad, como se muestra. En el ejemplo de la figura 5a, esto significa que el anillo de empaquetadura 7b se presiona radialmente con más fuerza contra el vástago de pistón 2 debido a la mayor diferencia de presión radial en comparación con el anillo de empaquetadura 14 de acuerdo con la invención, lo que conduce a un mayor desgaste y por lo tanto es desventajoso. Además, el anillo de empaquetadura 7b de la figura 5a se presiona más fuertemente contra el vástago de pistón 2, que en el segundo extremo de anillo axial RE2, en la zona del primer extremo de anillo axial RE1 debido a la diferencia de presión radial más grande en comparación con el segundo extremo de anillo axial RE2. En determinadas circunstancias, esta distribución desigual de la presión también puede conducir a un desgaste desigual, lo que también es desventajoso.

En la figura 5b se muestra una sección a través de un anillo de empaquetadura 14 de acuerdo con la invención, en donde la representación en sección discurre en la zona de una abertura de descarga 25, que en este caso está diseñada como un orificio cilíndrico y está inclinada en dirección al primer extremo de anillo axial RE1 del anillo de empaquetadura 14. Como se mencionó, está prevista al menos una abertura de descarga 25 por segmento de anillo 14a, pero preferiblemente varias, por ejemplo, tres aberturas de descarga 25 por segmento de anillo 14a, como se muestra en la figura 2, para configurar el desarrollo de presión en dirección circunferencial lo más uniforme posible. Los desarrollos de presión en los extremos de anillo axiales RE1, RE2 y en la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23 son esencialmente idénticos a los del anillo de empaquetadura 7b convencional según la figura 5a. El desarrollo de presión en la superficie de obturación dinámica a lo largo de la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 entre el vástago de pistón 2 y el anillo de empaquetadura 14 se influye ahora de manera dirigida por la al menos una abertura de descarga 25 por segmento de anillo 14a.

Como puede verse en la figura 5b, tiene lugar una compensación de presión entre la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23 (alta presión P^h) y la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 (baja presión Pⁿ). Esto significa que la presión entre el segundo extremo de anillo axial RE2 (en el lado del cilindro) y la limitación, dirigida al primer extremo de anillo axial RE1, del primer extremo de abertura de descarga 25a de la abertura de descarga 25 es esencialmente constante. A partir de la limitación, dirigida al primer extremo de anillo axial RE1, del primer extremo de abertura de descarga 25a de la abertura de descarga 25 y el primer extremo de anillo axial RE1 se reduce la presión desde la alta presión P^h hasta la presión relativamente más baja Pⁿ, en donde el desarrollo de presión es aproximadamente esencialmente lineal, como ya se ha explicado por medio de la figura 5a.

A diferencia del anillo de empaquetadura 7b de acuerdo con la figura 5a, en el anillo de empaquetadura 14 de acuerdo con la figura 5b se realiza una compensación de presión esencialmente completa en la zona entre el segundo extremo de anillo axial RE2 y la limitación, dirigida al primer extremo de anillo axial RE1, del primer extremo de abertura de descarga 25a de la abertura de descarga 25 en dirección axial. La diferencia de presión AP entre el desarrollo de presión de la figura 5a y el desarrollo de presión de la figura 5b se muestra sombreada en la figura 5b. El resultado es que el anillo de empaquetadura 14 está soportado en la dirección axial por una zona más larga que un anillo de empaquetadura 7b convencional debido a la compensación de presión radial y solo en la zona entre la limitación, dirigida al primer extremo de anillo axial RE1, del primer extremo de abertura de descarga 25a y el primer extremo de anillo axial RE1 se presiona más fuertemente contra el vástago de pistón 2 debido a la diferencia de presión radial.

En la práctica, la compensación de presión máxima posible está limitada esencialmente por la distancia circunferencial de abertura de descarga z de la(s) abertura(s) de descarga 25 entre sí, por la distancia axial de abertura de descarga x de los extremos de abertura de descarga 25a desde el primer extremo de anillo axial RE1 y por las propiedades del material del anillo de empaquetadura 14. La configuración constructiva se realiza preferiblemente de modo que la distancia circunferencial de abertura de descarga z entre las aberturas de descarga 25 en la dirección circunferencial y la distancia axial de abertura de descarga x entre los orificios de descarga 25 y el primer extremo de anillo axial RE1 en la dirección axial se seleccionan de tal manera que con el material dado se asegura una resistencia suficientemente alta del anillo de empaquetadura 14, de modo que no haya deformación y fugas asociadas en la zona entre los primeros extremos de abertura de descarga 25a y el primer extremo de anillo axial RE1 del anillo de empaquetadura 14.

Para garantizar esto, la distancia circunferencial de abertura de descarga z asciende preferiblemente a al menos 1 mm (hasta 15 mm), la distancia axial de abertura de descarga x asciende preferiblemente a del 4 % al 40 % de la anchura de anillo axial RB, la longitud de abertura de descarga de las aberturas de descarga 25 (al menos en los extremos de abertura de descarga 25a) asciende preferiblemente a del 2 % al 100 % de la anchura de anillo RB y la anchura de abertura de descarga axial de las aberturas de descarga 25 (al menos en los extremos de abertura de descarga 25a) asciende a preferiblemente del 2 %- 30 % de la anchura de anillo axial RB. La anchura de la abertura de descarga axial de los extremos de abertura de descarga 25a y la distancia axial de abertura de descarga x se adaptan entre sí a este respecto de tal manera que se cumple la condición según la cual los extremos de abertura de descarga 25a están descentrados entre los extremos de anillo axiales RE1, RE2, es decir, más cerca del primer extremo de anillo axial RE1 que del segundo extremo de anillo axial RE2. Si la distancia circunferencial de abertura de descarga z fuera demasiado pequeña, el anillo se debilitaría demasiado, lo que puede provocar deformaciones no deseadas y una mayor fuga. Por otro lado, si la distancia circunferencial de abertura de descarga z fuera demasiado grande, la alta presión P^h puede no formarse completamente entre los extremos de abertura de descarga 25a. Esto conduciría a una distribución de presión desfavorable en la dirección circunferencial y, en consecuencia, a una compensación de presión insuficiente, lo que a su vez puede resultar en una mayor fuerza de fricción y, por lo tanto, en un mayor desgaste del anillo. Por supuesto, el tamaño, la forma y la disposición de la(s) abertura(s) de descarga 25 que se muestran en la figura 5b solo deben entenderse como un ejemplo, la configuración constructiva concreta depende del campo de aplicación del anillo de empaquetadura 14 y se deja al experto en la materia. Debido a la inclinación de la abertura de descarga 25 de acuerdo con la invención (al menos en una sección de la abertura de descarga 25 que linda con la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 del segmento de anillo 14a), la compensación de presión se adapta al desgaste radial del anillo de empaquetadura 14, que se produce durante el funcionamiento del compresor de pistón. Debido al desgaste radial, la superficie circunferencial interior 18 esencialmente "se desplazaría" en la dirección de la superficie circunferencial exterior 23. Debido a la inclinación de la abertura de descarga 25, esto a su vez daría lugar a que el primer extremo de abertura de descarga 25a de la abertura de descarga 25 "se desplace" en dirección axial en dirección al primer extremo de anillo axial RE1 dependiendo del desgaste. En consecuencia, la distancia axial de la abertura de descarga x disminuiría y, por lo tanto, aumentaría la igualación de presión del anillo de empaquetadura 14, ya que la alta presión pH se acercaría al primer extremo de anillo axial RE1 en la superficie circunferencial interior 18.

En la figura 6 se muestran, a modo de ejemplo, diferentes posibilidades para la disposición de la abertura de descarga 25 y la abertura de desgaste 27 por medio de varias secciones longitudinales A-A a D-D a través de un anillo de empaquetadura 14. Una abertura de descarga 25 se muestra en la sección A-A, que discurre en la dirección radial del anillo de empaquetadura 14, es decir, esencialmente en paralelo a los dos extremos de anillo axiales RE1, RE2. La abertura de descarga 25 presenta una sección transversal circular y está separada a una distancia axial de abertura de descarga x del primer extremo de anillo axial RE1, que se mide desde la limitación del primer extremo de abertura de descarga 25a de la abertura de descarga 25 que está dirigida al primer extremo de anillo axial RE1. La distancia axial de abertura de descarga x depende del campo de aplicación del anillo de empaquetadura 14 y en particular del desarrollo de presión deseado en la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 del anillo de empaquetadura, como se muestra por medio de la figura 5b en el ejemplo de la abertura de descarga 25 inclinada. La distancia axial de abertura de descarga x asciende preferiblemente a del 4 % al 40 %, ventajosamente a del 4 al 30 %, de manera especialmente preferible a del 4 al 20 %, de manera muy especialmente preferible a del 4 al 15 %, en particular como máximo al 10 % de la anchura de anillo axial RB del anillo de empaquetadura 14. Como ya se mencionó, la distancia axial de abertura de descarga x no debe caer por debajo de una cierta distancia mínima para garantizar una resistencia suficientemente alta del anillo de empaquetadura 14, en donde la distancia mínima asciende al 4 % de la anchura de anillo axial RB. Por lo tanto, las aberturas de descarga 25 están previstas preferentemente de manera predominante en la mitad del anillo de empaquetadura 14 dirigida al lado de baja presión, cuando, como se muestra, están diseñadas como orificios continuos que discurren radialmente. Además de la al menos una abertura de descarga 25 de acuerdo con la invención, que está inclinada en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1, pueden preverse una o más de tales aberturas de descarga 25 que no están inclinadas en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1.

Si la abertura de descarga 25 está diseñada como un orificio cilíndrico, el diámetro de abertura de descarga dE asciende a preferiblemente entre el 2 y el 30 %, preferiblemente entre el 2 y el 25 %, de manera especialmente preferible entre el 2 y el 20 %, en particular como máximo al 15 % de la anchura de anillo axial RB del anillo de empaquetadura 14. La abertura de descarga 25 también puede tener una sección transversal no circular, preferiblemente constante, por ejemplo, una sección transversal elíptica o una sección transversal en forma de un orificio alargado. En este caso, las dimensiones mencionadas se refieren a la anchura de abertura de descarga axial de la abertura de descarga 25.

Independientemente de la forma de la sección transversal y el desarrollo de las aberturas de descarga 25, generalmente se aplica que el primer extremo de abertura de descarga 25a de las aberturas de descarga 25 esté dispuesto de manera excéntrica en la superficie circunferencial interior radialmente interior 18. En dirección axial, por lo tanto, están más cerca del primer extremo de anillo axial RE1 que del segundo extremo de anillo axial RE2. La anchura de abertura de descarga axial de las aberturas de descarga 25 en el primer extremo de abertura de descarga 25a, por ejemplo, el diámetro en el caso de una sección transversal circular depende con ello de la distancia axial de abertura de descarga x. Esto significa que cuanto mayor sea la distancia axial de abertura de descarga x del primer extremo de anillo RE1, menor será la anchura de abertura de descarga axial máxima posible para garantizar que el extremo de abertura de descarga 25a esté más cerca del primer extremo de anillo axial RE1 en la dirección axial que del segundo extremo de anillo axial RE2.

Como ya se mencionó y se muestra por medio de la figura 2, en al menos un segmento de anillo 14a está previsto de acuerdo con la invención al menos un orificio de descarga 25 inclinado (al menos en secciones) en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1, como se muestra a modo de ejemplo en la sección D-D de la figura 6. La abertura de descarga 25 presenta en este caso una sección transversal circular de manera análoga a la sección A-A, pero la abertura de descarga 25 está dispuesta inclinada en dirección axial en un ángulo de abertura de descarga £ con respecto a la dirección radial, para poder ajustar la compensación de presión de acuerdo con la invención al desgaste radial. El segundo extremo de abertura de descarga 25b radialmente exterior de la abertura de descarga está con ello más cerca del primer extremo de anillo axial RE1 que el primer extremo de abertura de descarga 25a radialmente interior. En el ejemplo mostrado, el ángulo de abertura de descarga £ se mide entre el primer extremo de anillo axial RE1 y el eje de la abertura de descarga 25 realizada como orificio cilíndrico. La distancia axial de abertura de descarga x se mide tal como se ha descrito ya desde la limitación del primer extremo de abertura de descarga 25a en la superficie circunferencial interior radialmente interior 18, que está dirigida al primer extremo de anillo axial RE1. Los valores de la distancia axial de abertura de descarga x se refieren, por supuesto, a la nueva condición del anillo de empaquetadura 14 sin desgaste. Además de la inclinación (al menos por secciones) en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1 (por ejemplo, la sección longitudinal D-D en la figura 6), la(s) abertura(s) de descarga 25 también puede(n) tener un desarrollo que se desvíe de la dirección radial en una vista en planta (figuras 3+4), o sea puede(n) estar inclinada(s), como se explicará con más detalle a continuación por medio de la figura 8b.

Debido a la disposición inclinada al menos de una abertura de descarga 25, la compensación de presión se puede cambiar dependiendo del desgaste del anillo de empaquetadura 14, ya que la posición axial del extremo de abertura de descarga 25a radialmente interior cambia dependiendo del desgaste. En el ejemplo mostrado, el extremo de abertura de descarga 25a se desplaza en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1 en caso de desgaste radial v del anillo de empaquetadura 14. Esto significa que la distancia axial de abertura de descarga xv en caso de desgaste radial v es menor que la distancia axial de abertura de descarga x en el estado nuevo del anillo de empaquetadura 14. El tamaño de la distancia axial de abertura de descarga xv depende, por supuesto, del ángulo de abertura de descarga £. Esto aumenta la compensación de presión en dirección axial en función del estado de desgaste del anillo de empaquetadura 14, en donde el grado de compensación de presión puede seleccionarse dependiendo del tamaño del ángulo de abertura de descarga £.

Sin embargo, una abertura de descarga 25 no tiene que estar realizada de manera completamente inclinada por toda su longitud, en principio, también sería suficiente si solo una sección de la abertura de descarga 25, contigua a la superficie circunferencial interior 18, estuviera inclinada en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1. La sección restante de la abertura de descarga 25 dirigida a la superficie circunferencial exterior 23 podría discurrir paralela a los extremos de anillo RE1, RE2, como se indica mediante líneas discontinuas en la sección D-D. La compensación de presión de la abertura de descarga 25 inclinada por secciones dependería con ello del desgaste (el primer extremo de abertura de descarga 25a se desplaza en la dirección del primer extremo de anillo RE1) hasta que se alcance el desgaste v y la sección inclinada de la abertura de descarga 25 esencialmente ha desaparecido por completo.

A medida que continúa el desgaste, la compensación de presión debido a la sección recta (discontinua) de la abertura de descarga 25 permanecería sustancialmente constante ya que el primer extremo de abertura de descarga 25a ya no se desplaza hacia el primer extremo de anillo RE1. La longitud de la sección inclinada de la abertura de descarga 25 en la dirección radial del anillo de empaquetadura 14 asciende a este respecto preferiblemente a entre el 0 y el 60 % de la altura de anillo RH, de manera particularmente preferible al 40 %. Por supuesto, toda la abertura de descarga 25 o la sección de la abertura de descarga 25 que se une a la superficie circunferencial interior 18 también podría tener un desarrollo total o parcialmente curvado en lugar del desarrollo recto. En este caso, la abertura de descarga 25 o la sección de la abertura de descarga 25 contigua a la superficie circunferencial interior 18 estaría curvada en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1, de modo que el primer extremo de abertura de descarga 25a se desplaza en función del desgaste en la dirección del primer extremo de anillo RE1.

De acuerdo con otra configuración ventajosa de la invención, como ya se ha mencionado, además de al menos una abertura de descarga 25 inclinada de acuerdo con la invención, pueden estar previstas una o varias aberturas de desgaste 27 en al menos un segmento de anillo 14a del anillo de empaquetadura 14, como ya se ha descrito por medio de la figura 2. En la sección B-B en la figura 6 está representada una abertura de desgaste 27 en forma de un orificio cilíndrico con fondo cónico y con un diámetro de abertura de desgaste dV. La abertura de desgaste 27 se extiende en este caso en la dirección radial del anillo de empaquetadura 24, es decir, en el ejemplo mostrado en paralelo al primer y segundo extremo de anillo axial RE1, RE2. Sin embargo, a diferencia de la abertura de descarga 25, la abertura de desgaste 27 se extiende, comenzando desde la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23 del anillo de empaquetadura 14, solo por una parte de la altura de anillo RH en dirección a la superficie circunferencial interior radialmente interior 18, sin llegar a esta (en el estado nuevo, sin desgaste). Esto significa que la abertura de desgaste 27 sólo a partir de un determinado desgaste v radial del anillo de empaquetadura conecta la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23 del anillo de empaquetadura 14 con la superficie circunferencial interior radialmente interior 18. Por lo tanto, la abertura de desgaste 27 solo contribuye a la compensación de presión a partir de este estado de desgaste v y luego asume esencialmente una función análoga a la de las aberturas de descarga 25.

La al menos una abertura de desgaste 27 está separada a una distancia axial de abertura de desgaste y desde el primer extremo de anillo axial RE1, en donde se mide la distancia axial de abertura de desgaste y desde el punto de la abertura de desgaste 27 que está más cerca de la superficie circunferencial interior 18 en la dirección radial, ya que este punto es el primero que queda al descubierto mediante el desgaste. Esto significa que la abertura de desgaste 27 no está conectada con el primer extremo de anillo axial RE1, sino sólo con la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23 y/o con el segundo extremo de anillo axial RE2. En general, el extremo de abertura de desgaste radialmente interior 27a dirigido a la superficie circunferencial interior 18 se encuentra así entre el primer y el segundo extremo de anillo axial RE1, RE2. El extremo de abertura de desgaste 27a está así rodeado por el material del anillo de empaquetadura 14 visto en la dirección axial y en la dirección circunferencial. En el ejemplo mostrado (sección B-B), la abertura de desgaste 27 está diseñada como orificio con fondo cónico, por lo que la distancia axial de la abertura de desgaste y se mide hasta la punta del extremo de abertura de desgaste 27a. La distancia axial de abertura de desgaste y puede ser la misma que la distancia axial de abertura de descarga x, pero también puede ser diferente, por ejemplo, como se indica en la figura 6. La distancia axial de abertura de desgaste y asciende preferiblemente a del 2 al 20 % de la anchura de anillo axial RB del anillo de empaquetadura 14, de manera particularmente preferida a del 2 al 15 %, en particular como máximo al 10 %.

La extensión radial de la abertura de desgaste 27 a partir de la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23, en este caso la profundidad de la abertura de desgaste tV del orificio cilíndrico, se selecciona de modo que el extremo de abertura de desgaste 27a esté separado en la dirección radial de la superficie circunferencial interior 18 a una distancia que asciende como máximo al 40 % de la altura de anillo radial RH y se selecciona ventajosamente dependiendo de un desgaste v esperado del anillo de empaquetadura 14. Por ejemplo, el tiempo que transcurre hasta que se alcanza un desgaste v determinado de un material de anillo de empaquetadura determinado podría determinarse en ensayos en condiciones de funcionamiento específicas y teniendo en cuenta la rugosidad de la superficie del vástago de pistón 2. A partir de esto podría estimarse, por ejemplo, cuánto tiempo (por ejemplo, cuántas horas de funcionamiento) puede funcionar un compresor antes de que se alcance el desgaste v. La profundidad de abertura de desgaste tV de la abertura de desgaste 27 podría entonces dimensionarse de tal manera que la abertura de desgaste 27 conecte la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23 con la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 después de un cierto número de horas de funcionamiento para permitir una compensación de presión incrementada a partir de este momento.

Sin embargo, también podría estar prevista al menos una abertura de desgaste 27 en el anillo de empaquetadura 14, en la que al menos una sección de extremo dirigida a la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 está inclinada en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1, de manera análoga a la al menos una abertura de descarga 25 inclinada de acuerdo con la invención. Sin embargo, preferiblemente está inclinada no solo la sección de extremo de la abertura de desgaste 27 (como se indica mediante líneas discontinuas en la sección C-C), sino toda la abertura de desgaste 27. En particular, al menos una abertura de desgaste 27 puede estar diseñada como orificio cilindrico, que se extiende de manera inclinada desde la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23 en la dirección de la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 como se muestra en la sección C-C en la figura 6. La abertura de desgaste 27 está inclinada en este caso en un ángulo de abertura de desgaste j con respecto al primer extremo de anillo axial RE1. De manera análoga a la realización recta (sección B-B), con ello tendría lugar una mayor compensación de presión a partir del desgaste v. Además, en la variante inclinada según la sección C-C a partir del desgaste v, la compensación de presión aumentaría automáticamente dependiendo del desgaste progresivo, como ya se ha explicado por medio de la abertura de descarga 25 (sección D-D) inclinada de acuerdo con la invención en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1. La profundidad de abertura de desgaste tV no corresponde a la profundidad del orificio en el caso del orificio inclinado, sino a la extensión máxima de la abertura de desgaste 27 en dirección radial, a partir de la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23, como se muestra en la sección C-C.

El diámetro de abertura de desgaste dV de la(s) abertura(s) de desgaste 27 (con una sección transversal circular) puede corresponder, por ejemplo, al diámetro de abertura de descarga v^e o puede ser diferente. Asimismo, el ángulo de abertura de desgaste j entre la abertura de desgaste 27 y el primer extremo de anillo axial RE1 podría corresponder al ángulo de abertura de descarga £ o ser diferente de este. Esto a su vez depende de las condiciones límite del uso del anillo de empaquetadura 14 y de las propiedades deseadas con respecto a la compensación de presión a lograr.

Sin embargo, las aberturas de descarga 25 y/o las aberturas de desgaste 27 no tienen que desembocar necesariamente en la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23 del anillo de empaquetadura 24. Sería concebible, por ejemplo, que una abertura de descarga 25 y/o una abertura de desgaste 27 se extendieran adicional 0 alternativamente en el segundo extremo de anillo axial RE2, por ejemplo, como se indica en líneas discontinuas en la sección A-A para la abertura de descarga 25 y en la sección B-B para la apertura de desgaste. Dado que la alta presión del lado del cilindro P^h se aplica también al segundo extremo de anillo axial RE2, el efecto de compensación de presión también podría realizarse con una abertura de descarga 25, que conecta la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 con el segundo extremo de anillo axial RE2 o con una abertura de desgaste 27, que desde un cierto desgaste v conecta la superficie circunferencial interior 18 al segundo extremo de anillo axial RE2. Sin embargo, debido a la fabricación más sencilla, es ventajoso que las aberturas de descarga 25 y/o las aberturas de desgaste 27 estén dispuestas en particular en forma de un orificio cilíndrico, a partir de la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23 del anillo de empaquetadura 24 hacia o en la dirección de las superficies circunferenciales interiores radialmente interiores 18.

De acuerdo con otra configuración ventajosa del anillo de empaquetadura 14, en el anillo de empaquetadura 14 se puede prever al menos una escotadura de compensación 32, como se muestra en las figuras 7a-7d, en cada caso por medio de un segmento de anillo 14a. La al menos una escotadura de compensación 32 se extiende desde la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23 del anillo de empaquetadura 14 por una parte de la altura de anillo RH en la dirección de la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 del anillo de empaquetadura 14 y desde el primer extremo de anillo axial RE1 por una parte de la anchura de anillo RB en la dirección del segundo extremo de anillo axial RE2. La(s) escotadura(s) de compensación 32 sirve(n) esencialmente para reducir la presión de apriete axial y, en consecuencia, la fricción en la superficie de contacto entre el primer extremo de anillo axial RE1 y el segmento de carcasa 3i (indicado esquemáticamente en la sección E-E en la figura 7a) del dispositivo de obturación 1 durante el funcionamiento del compresor.

En particular en el caso de anillos de empaquetadura 14 que están altamente compensados en presión (por ejemplo, un gran número de aberturas de descarga 25, una pequeña distancia circunferencial de abertura de descarga z, una pequeña distancia axial de abertura de descarga x), puede producirse que el anillo de empaquetadura 14 durante el funcionamiento, debido a la compensación de alta presión, solo se presiona radialmente contra el vástago de pistón 2 con una fuerza resultante relativamente pequeña (véase, por ejemplo, la figura 5b). Posiblemente, los movimientos laterales del vástago de pistón 2 que se produzcan durante el funcionamiento podrían ser seguidos insuficientemente por el anillo de empaquetadura 14 sin una escotadura de compensación 32 debido a la fricción en la superficie de contacto entre el primer extremo de anillo axial RE1 y el segmento de carcasa 3i, que podría provocar que el anillo de empaquetadura 14 se levantara del vástago de pistón 2 en dirección radial y, por lo tanto, provocaría fugas no deseadas. Mediante la escotadura de compensación 32 se reduce la fuerza de fricción que contrarresta el movimiento lateral del anillo de empaquetadura 14, como resultado de lo cual el anillo de empaquetadura 14 puede seguir mejor los movimientos del vástago de pistón 2 en dirección radial. La(s) escotadura(s) de compensación 32 puede(n) estar configurada(s) de manera diferente, como se describirá en detalle a continuación por medio de las figuras 7a-7d, mostrándose a la izquierda en cada caso el segmento de anillo 14a en una vista en planta y a la derecha en cada caso una vista en sección de la respectiva línea de corte.

En la figura 7a, la escotadura de compensación 32 tiene la forma de una ranura alargada de anchura bA, que presenta un primer extremo de escotadura de compensación 32a y un segundo extremo de escotadura de compensación 32b separado en dirección circunferencial en un cierto ángulo del mismo, como se puede ver en la representación en la izquierda. La extensión máxima hA evidente en la sección E-E de la escotadura de compensación 32 en dirección radial asciende preferiblemente al 60 % de la altura de anillo radial RH. Esto asegura que en el primer extremo de anillo axial RE1, que está en contacto con la superficie de contacto en el segmento de carcasa 3i, todavía está disponible una superficie de obturación estática suficientemente grande para lograr una obturación radial. La extensión máxima hA de la(s) escotadura(s) de compensación 32 en dirección radial se aplica independientemente del diseño de la(s) escotadura(s) de compensación 32. La profundidad máxima de la escotadura de compensación tA de la(s) escotadura(s) de compensación 32 en la dirección axial del anillo de empaquetadura 14 asciende a entre el 1 y el 40 % de la anchura de anillo RB del anillo de empaquetadura 14, preferiblemente a 0,5 mm, en donde esto también se aplica independientemente del diseño específico (figura 7a -7d) de la escotadura de compensación 32.

La configuración de acuerdo con la figura 7b presenta varias escotaduras de compensación 32 que están separadas entre sí en dirección circunferencial, como se muestra en la vista en planta a la izquierda. De este modo, las escotaduras de compensación 32 dispuestas en el exterior en dirección circunferencial (en los extremos de segmento SE1, SE2) se pueden dimensionar de manera diferente a las escotaduras de compensación 32 que se encuentran en el medio, por lo que se puede variar la fuerza de apriete en la dirección circunferencial. La sección F-F que se muestra a la derecha nuevamente muestra la extensión hA de la correspondiente escotadura de compensación 32 en dirección radial y la profundidad de escotadura de compensación tA.

La configuración de la escotadura de compensación 32 en la figura 7c se corresponde esencialmente con la de la figura 7a, pero con la diferencia de que la escotadura de compensación 32 presenta aberturas de escotadura de compensación adicionales 32c en una zona que se encuentra en la dirección circunferencial entre el primer extremo de escotadura de compensación 32a y el segundo extremo de escotadura de compensación 32b, que conectan la escotadura de compensación 32 radialmente a la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23, como puede verse en la vista en planta a la izquierda. La sección G-G que se muestra a la derecha nuevamente muestra la extensión hA de la escotadura de compensación 32 en dirección radial y la profundidad de escotadura de compensación tA.

La figura 7d muestra otra configuración de una escotadura de compensación 32, en la que la escotadura de compensación 32 está unida radialmente con la superficie circunferencial exterior 23 del anillo de empaquetadura en toda su extensión en la dirección circunferencial, como se muestra en la vista en planta a la izquierda. Esto crea una superficie de contacto relativamente grande en el segmento de carcasa 3i, en el que la alta presión del lado del cilindro pH puede actuar, por lo que la presión de apriete axial del anillo de empaquetadura 14 puede reducirse aún más en el segmento de carcasa 3i en comparación con las variantes de acuerdo con la figura 7a-c. La sección H-H que se muestra a la derecha nuevamente muestra la extensión hA de la correspondiente escotadura de compensación 32 en dirección radial y la profundidad de escotadura de compensación tA.

Sin embargo, las variantes mostradas son, por supuesto, solo ejemplos, que pretenden mostrar posibles configuraciones estructurales de la(s) escotadura(s) de compensación 32 de una manera no restrictiva. Por supuesto, un experto en la materia también puede prever otras configuraciones de la(s) escotadura(s) de compensación 32.

Otra configuración ventajosa del anillo de empaquetadura 14 de acuerdo con la invención se muestra como ejemplo en las figuras 8a-d por medio de un segmento de anillo 14a. Como ya se ha descrito suficientemente, en el anillo de empaquetadura 14 está prevista al menos una abertura de descarga 25, en donde al menos una sección de la abertura de descarga 25 que se une a la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 del segmento de anillo 14a está inclinada en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1. En la figura 8 están dispuestas cuatro aberturas de descarga 25 por segmento de anillo 14a, que en cada caso están separadas una de otra a una distancia circunferencial de abertura de descarga z. La distancian circunferencial de abertura de descarga z no tiene que ser la misma entre todas las aberturas de descarga 25 (como se muestra), sino que también podría ser diferente, por ejemplo.

De acuerdo con otra configuración ventajosa de la invención, en la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 al menos de un segmento de anillo 14a del anillo de empaquetadura 14 está prevista al menos una escotadura de tope 33. La al menos una escotadura de tope 33 se extiende en dirección axial del segmento de anillo 14a desde el segundo extremo de anillo axial RE2 por una parte de la anchura de anillo RB en dirección al primer extremo de anillo axial RE1. En la dirección radial del segmento de anillo 14a, la escotadura de tope 33 se extiende desde la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 del segmento de anillo 14a una pequeña parte de la altura de anillo RH en dirección a la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23 del segmento de anillo 14a. La escotadura de tope 33 está separada de los respectivos extremos de segmento SE1, SE2 en la dirección circunferencial. La figura 8d muestra una vista isométrica del segmento de anillo 14a, siendo claramente visible la escotadura de tope 33. En el ejemplo mostrado, solo está prevista una escotadura de tope 33 en el segmento de anillo 14a, pero por supuesto también podrían estar previstas varias escotaduras de tope 33, que fueran más pequeñas que la escotadura de tope 33 mostrada, una al lado de la otra en la dirección circunferencial en una distancia entre sí en el segmento de anillo 14a.

La disposición de una escotadura de tope 33 se usa en particular en el caso de anillos de empaquetadura 14 fuertemente compensados en presión (por ejemplo, gran número de aberturas de descarga 25, pequeña distancia circunferencial de abertura de descarga z y pequeña distancia axial de abertura de descarga x). Con tales anillos de empaquetadura 14, pueden ocurrir mayores fugas cuando el compresor se arranca desde el reposo, ya que la presión de apriete radial con la que se presiona el anillo de empaquetadura 14 contra el vástago de pistón 2 puede no ser suficiente para compensar los errores de tolerancia relacionados con la producción o cualquier rebaba en el anillo de empaquetadura 14 y/o en el vástago de pistón 2. Debido a la disposición al menos de una escotadura de tope 33, el anillo de empaquetadura 14 está en contacto con el vástago de pistón 2 al comienzo de la fase de aceleración en una superficie de tope 34 que es relativamente pequeña en comparación con toda la superficie circunferencial interior radialmente interior 18. Como resultado, la presión superficial relacionada con la presión sobre la superficie de tope 34 aumenta al comienzo de la fase de aceleración, lo que conduce a un efecto de obturación mejorado y, en consecuencia, a menos fugas. En este contexto, la fase de aceleración debe entenderse no solo como el primer arranque del compresor de pistón, sino también cada arranque desde el reposo (al menos mientras exista una superficie de tope 34). La al menos una escotadura de tope 33 está dimensionada preferiblemente de tal manera que la superficie de tope 34 restante de un segmento de anillo 14a asciende a entre el 25 % y el 75 % de la superficie circunferencial interior 18 del segmento de anillo 14a, preferiblemente al 60 %. Si en el segmento de anillo 14a están dispuestas varias escotaduras de tope 33, la relación de superficie se refiere a la suma de las superficies individuales de las escotaduras de tope 33 con respecto a la superficie circunferencial interior 18 del segmento de anillo 14a.

En la figura 8a, se muestra un segmento de anillo 14a del anillo de empaquetadura 14 en una vista perpendicular a la superficie circunferencial interior radialmente interior 18. A partir del segundo extremo de anillo axial RE2, en el que se aplica la alta presión P^h en el lado del cilindro durante el funcionamiento del compresor de pistón, la escotadura de tope 33 se extiende por una parte de la anchura de anillo RB en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1, en el que la presión relativamente más baja Pⁿ prevalece. La anchura de escotadura de tope bAL en la dirección axial del anillo de empaquetadura 14 asciende preferiblemente a del 30 % al 90 % de la anchura de anillo axial RB, en particular al 65 %, para desarrollar un efecto suficientemente alto durante el arranque del compresor. Además, los primeros extremos de abertura de descarga 25a de las aberturas de descarga 25 se pueden ver en la figura 8a, que en cada caso están separadas una de otra en dirección circunferencial a la distancia circunferencial de abertura de descarga z (dimensionadas desde las limitaciones dirigidas una a otra de los extremos de abertura de descarga 25a).

La figura 8b muestra una vista en planta del primer extremo de anillo axial RE1 del segmento de anillo 14a. La figura 8c muestra una sección longitudinal a través del segmento de anillo 14a en la zona de una abertura de descarga 25 de acuerdo con la línea de corte J-J de la figura 8b. En la figura 8c, la profundidad de escotadura de tope tAL radial es muy pequeña en comparación con la altura de anillo radial RH, que varía en el intervalo entre el 1 a como máximo el 3 % de la altura de anillo radial RH, de manera particularmente preferida el 2 %. Debido a esta profundidad de escotadura de tope tAL muy pequeña, el comportamiento de tope se mejora como se describe sin cambiar fundamentalmente el comportamiento del anillo de empaquetadura 14 durante el funcionamiento normal del compresor. Por lo tanto, la escotadura de tope 33 no es una ranura circunferencial en el sentido convencional, que conecta las aberturas de descarga 25 y, por lo tanto, contribuye de forma nula o insignificante a la compensación de presión durante el funcionamiento del compresor. Después del desgaste de la superficie de tope 34, el anillo de empaquetadura 14 se comporta como un anillo sin escotadura de tope 33. En el contexto de la invención ha de entenderse por la desembocadura directa de los extremos de abertura de descarga 25a de las aberturas de descarga 25 en la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 con ello también una desembocadura en la escotadura de tope 33. Las relaciones de presión mostradas por medio de la figura 5b tienen validez por tanto esencialmente también para un anillo de empaquetadura 14 con escotadura de tope 33. Si están previstas varias escotaduras de tope 33 en un anillo de empaquetadura 14, por ejemplo, una escotadura de tope 33 por segmento de anillo 14a (como se muestra) o varias escotaduras de tope 33 por segmento de anillo 14a, estas también pueden diseñarse de manera diferente. Por ejemplo, las escotaduras de tope 33 pueden tener diferentes profundidades de escotadura de tope radiales tAL y/o diferentes formas y/o diferentes anchuras de escotadura de tope bAL en la dirección axial para poder hacer que el comportamiento de tope del anillo de empaquetadura 14 sea aún más variable. Sin embargo, las condiciones límite, en particular con respecto a la superficie de tope 34 restante, siguen siendo las mismas. Según el proceso de fabricación, la(s) escotadura(s) de tope 33 también pueden tener un cierto radio en los bordes, que resulta, por ejemplo, de la geometría de una herramienta utilizada, como por ejemplo una fresa.

En la figura 8b, las aberturas de descarga 25 y las aberturas de desgaste 27 se muestran de nuevo en diferentes variantes con líneas discontinuas (invisibles). La abertura de descarga 25-1, que está dispuesta en el segundo extremo de segmento SE2 del segmento de anillo 14a, se diferencia aquí de las otras tres aberturas de descarga 25-2. Las aberturas de descarga 25-2 están diseñadas como orificios pasantes cilíndricos y presentan un desarrollo en dirección radial del anillo de empaquetadura 14 o en este caso del segmento de anillo 14a y están inclinadas en dirección al primer extremo de anillo axial RE1, como se puede ver en la figura 8c. Las aberturas de descarga 25-2 presentan por lo tanto un ángulo de abertura de descarga específico £ > 0 para adaptar la compensación de presión al desgaste radial del anillo de empaquetadura 14 de acuerdo con la invención. Por supuesto, solo una abertura de descarga 25­ 2 también podría estar inclinada y las otras aberturas de descarga 25-2 podrían, por ejemplo, extenderse en paralelo al primer y segundo extremo de anillo RE1, RE2, como puede verse en la sección A-A de la figura 6.

La abertura de descarga 25-1, que está dispuesta en el segundo extremo SE2 del segmento de anillo 14a, discurre en este caso en una dirección que se desvía de la dirección radial del segmento de anillo 14a. A diferencia de las aberturas de descarga 25-2, que solo están inclinadas en un primer ángulo de abertura de descarga £ en dirección axial, la abertura de descarga 25-1 está dispuesta en el plano representado con un segundo ángulo de abertura de descarga w que se desvía de la dirección radial. Básicamente, esto significa que el segundo extremo de abertura de descarga 25-1b, que desemboca en la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23 del anillo de empaquetadura 14, está separado en la dirección circunferencial del primer extremo de abertura de descarga 25-1a, que desemboca en la superficie circunferencial interior que se encuentra en el interior 18, como se muestra en la figura 8b.

La distancia entre los extremos de abertura de descarga 25-1 a, 25-1b resulta del ángulo de abertura de descarga w y el diámetro exterior Da del anillo de empaquetadura 14 como w*Da. Mediante esta disposición inclinada de la abertura de descarga 25-1 también se posibilita una compensación de presión en una sección de la superficie circunferencial interior que se encuentra en el interior 18 que está cerca del segundo extremo de segmento SE2. Tal compensación de presión sería difícil o imposible de lograr con una abertura de descarga 25 que se extiende radialmente (en el plano mostrado en la figura 8b) de manera análoga a las aberturas de descarga 25-2 debido a la superposición de los extremos de segmento SE2, SE1 de dos segmentos de anillo 14a adyacentes. Por supuesto, también sería concebible que en un anillo de empaquetadura 14 o en un segmento de anillo 14a estén previstas una o varias aberturas de descarga 25, que estén dispuestas desviadas de la dirección radial tanto en un primer ángulo de abertura de descarga £ como en un segundo ángulo de abertura de descarga w. Esto significa que el primer extremo de abertura de descarga 25a podría estar separado del segundo extremo de abertura de descarga 25b tanto en dirección axial como en dirección circunferencial.

Las dos aberturas de desgaste 27 discurren aquí en dirección radial del segmento de anillo 14a. Como puede verse en la figura 8b, las dos aberturas de desgaste 27 se extienden con diferente profundidad tV¹ > tV² desde la superficie circunferencial exterior radialmente exterior 23 del anillo de empaquetadura 14 en la dirección de la superficie circunferencial interior radialmente interior 18. Con un desgaste v = RH-tV¹ se queda al descubierto en primer lugar la abertura de desgaste 27 con la profundidad tV¹ y con un desgaste progresivo v=RH-tV² se queda al descubierto la abertura de desgaste 27 con la profundidad tV². De esta manera, se logra esencialmente un aumento de dos etapas en la compensación de presión. Por supuesto, también podrían estar previstas más o menos aberturas de desgaste 27 y/o aberturas de descarga 25. Una o más aberturas de desgaste 27 también podrían estar dispuestas de manera inclinada adicional o alternativamente a la diferente profundidad tV en un primer ángulo de abertura de desgaste j con respecto a la dirección radial del anillo de empaquetadura 14 (véase la sección C-C en la figura 6) y/o en un segundo ángulo de abertura de desgaste A (no mostrado), de manera análoga al segundo ángulo de abertura de descarga w, como se ha representado en la figura 8b.

Dependiendo de la aplicación, las formas de realización de la invención mostradas pueden combinarse naturalmente de manera discrecional para lograr un resultado deseado, en particular una compensación de presión deseada del anillo de empaquetadura 14. Preferiblemente se dispone al menos un anillo de empaquetadura 14 de acuerdo con la invención en un dispositivo de obturación 1 representado en la figura 1 de un compresor de pistón, de manera especialmente preferible varios anillos de empaquetadura 14 de acuerdo con la invención uno detrás de otro en dirección axial.

Finalmente, debe señalarse de nuevo que las características descritas y mostradas de las formas de realización representadas las figuras 1 a 8d deben considerarse independientemente unas de otras y, por supuesto, también pueden usarse solas o en cualquier combinación. Un anillo de empaquetadura 14, por ejemplo, no tiene necesariamente que tener aberturas de descarga 25 y aberturas de desgaste, como se muestra en la figura 2. En el caso más simple, el anillo de empaquetadura 14 de acuerdo con la invención podría presentar al menos una abertura de descarga 25 de cualquier forma en al menos un segmento de anillo 14a, que se extiende desde la superficie circunferencial interior 18 hasta la superficie circunferencial exterior 23 y/o hasta el segundo extremo de anillo axial RE2 del segmento de anillo 14a, en donde al menos una sección de al menos una abertura de descarga 25 que se une a la superficie circunferencial interior radialmente interior 18 del segmento de anillo 14a está inclinada en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1. Opcionalmente, podrían estar previstas una o más aberturas de descarga 25 no inclinadas en la dirección del primer extremo de anillo axial RE1 y/o podrían preverse una o más aberturas de desgaste 27, una o más de las cuales también pueden estar inclinadas. Además, una o más escotaduras de compensación 32 y/o escotaduras de tope 33 y/o ranuras axiales 24 y/o una ranura circunferencial 20 podrían preverse en el anillo de empaquetadura 14 opcionalmente.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Anillo de empaquetadura (14) con al menos tres segmentos de anillo (14a) con en cada caso un primer extremo de segmento (SE1) y un segundo extremo de segmento (SE2) en la dirección circunferencial, en donde una primera superficie de contacto tangencial (19a) del primer extremo de segmento (SE1) de un segmento de anillo (14a) está en contacto con una segunda superficie de contacto tangencial (19b) del segundo extremo de segmento (SE2) de un segmento de anillo (14a) que se une a este en dirección circunferencial para generar una obturación radial del anillo de empaquetadura (14) y una primera superficie de contacto axial (16), dirigida a un primer extremo de anillo axial (RE1) del anillo de empaquetadura (14), del primer extremo de segmento (SE1) de un segmento de anillo (14a) está en contacto con una segunda superficie de contacto axial (17), dirigida a un segundo extremo de anillo axial (RE2) del anillo de empaquetadura (14), del segundo extremo de segmento (SE2) de un segmento de anillo (14a) que se une a este en dirección circunferencial para generar una obturación axial del anillo de empaquetadura (14), caracterizado por que está prevista al menos una abertura de descarga (25) en al menos un segmento de anillo (14a), que se extiende desde una superficie circunferencial interior radialmente interior (18) del segmento de anillo (14a) hasta una superficie circunferencial exterior radialmente exterior (23) y/o hasta el segundo extremo de anillo axial (RE2) del segmento de anillo (14a), en donde al menos una sección de al menos una abertura de descarga (25) que delimita con la superficie circunferencial interna radialmente interior (18) del segmento de anillo (14a) está inclinada o curvada en la dirección del primer extremo de anillo axial (RE1).

2. Anillo de empaquetadura (14) según la reivindicación 1, caracterizado por que un primer extremo de abertura de descarga (25a), que desemboca en la superficie circunferencial interna radialmente interior (18) del segmento de anillo (14a), al menos de una abertura de descarga (25) está separado del primer extremo de anillo axial (RE1) a una distancia axial de abertura de descarga (x) que asciende a del 4 % al 40 %, preferiblemente a del 4 al 20 % de la anchura de anillo axial (RB) del segmento de anillo (14a) y/o por que la al menos una abertura de descarga (25) presenta, al menos en el extremo de abertura de descarga (25a), una longitud de abertura de descarga en la dirección circunferencial, que asciende a del 2 al 100 % de la anchura de anillo axial (RB) del anillo de empaquetadura (14), preferiblemente a del 2 al 50 %, en particular como máximo del 25 % de la anchura de anillo axial (RB).

3. Anillo de empaquetadura (14) según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que al menos dos aberturas de descarga (25) están previstas en al menos un segmento de anillo (14a), en donde las aberturas de descarga (25) presentan en cada caso un primer extremo de abertura de descarga (25a) que desemboca en la superficie circunferencial interna radialmente interior (18) del segmento de anillo (14a), en donde los primeros extremos de abertura de descarga (25a) de dos aberturas de descarga (25) dispuestas una al lado de la otra en dirección circunferencial están dispuestos de manera separada uno de otro a una distancia circunferencial de abertura de descarga (z), que asciende preferiblemente a de 1 mm a 15 mm y/o por que está prevista al menos una abertura de descarga (25), cuyo primer extremo de abertura de descarga (25a), que desemboca en la superficie circunferencial interna radialmente interior (18) del segmento de anillo (14a), está separado en dirección circunferencial de un segundo extremo de abertura de descarga (25b) de la abertura de descarga (25), que desemboca en la superficie circunferencial exterior radialmente exterior (23) del segmento de anillo (14a).

4. Anillo de empaquetadura (14) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la al menos una abertura de descarga (25) presenta, al menos en el extremo de abertura de descarga (25a), una anchura de abertura de descarga axial, que asciende a del 2-30 %, preferiblemente a del 2-20 % de la anchura de anillo axial (RB) del anillo de empaquetadura (14) y/o por que la al menos una abertura de descarga (25) presenta un recorrido recto y una sección transversal circular constante con un diámetro de abertura de descarga (dE) que asciende a entre el 2-30 %, preferiblemente entre el 2-20 % de la anchura de anillo axial (RB) del anillo de empaquetadura (14).

5. Anillo de empaquetadura (14) según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que al menos una ranura axial (24), que se extiende desde el primer extremo de anillo axial (RE1) hasta el segundo extremo de anillo axial (RE2), está prevista en la superficie circunferencial exterior radialmente exterior (23) al menos de un segmento de anillo (14a), preferiblemente de cada segmento de anillo (14a).

6. Anillo de empaquetadura (14) según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que en al menos un segmento de anillo (14a) está prevista al menos una abertura de desgaste (27), que se extiende desde la superficie circunferencial exterior radialmente exterior (23) y/o el segundo extremo de anillo axial (RE2) del segmento de anillo (14a) en la dirección de la superficie circunferencial interior radialmente interior (18) del segmento de anillo (14a), en donde un extremo de abertura de desgaste radialmente interior (27a) de la al menos una abertura de desgaste (27), dirigida a la superficie circunferencial interior (18) está separado en dirección radial del segmento de anillo (14a) de la superficie circunferencial interior radialmente interior (18) del segmento de anillo (14a) a una distancia que asciende como máximo al 40 % de una altura de anillo radial (RH) que se extiende entre la superficie circunferencial exterior que se encuentra en el exterior (23) y la superficie circunferencial interior radialmente interior (18) del segmento de anillo (14a), en donde el extremo de abertura de desgaste (27 a) se encuentra entre el primer y el segundo extremo de anillo axial (RE1, RE2) y está separado del primer y segundo extremo de anillo axial (RE1, RE2).

7. Anillo de empaquetadura (14) según la reivindicación 6, caracterizado por que al menos una sección de extremo dirigida a la superficie circunferencial interior radialmente interior (18) al menos de una abertura de desgaste (27) está inclinada en la dirección del primer extremo de anillo axial (RE1) y/o por que al menos una abertura de desgaste (27) presenta un recorrido recto y una sección transversal circular constante con un diámetro de abertura de desgaste (dv), que asciende a del 2 al 60 %, preferiblemente a del 2 al 40 % de la anchura de anillo axial (RB) del anillo de empaquetadura (14).

8. Anillo de empaquetadura (14) según una de las reivindicaciones 6 a 7, caracterizado por que la al menos una abertura de desgaste (27) está separada del primer extremo de anillo axial (RE1) a una distancia axial de abertura de desgaste (y) en la dirección axial, que asciende a del 2 % al 20 % de la anchura de anillo axial (RB), preferiblemente a del 2-15 %.

9. Anillo de empaquetadura (14) según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que en al menos un segmento de anillo (14a) está prevista al menos una escotadura de compensación (32), que se extiende desde la superficie circunferencial exterior radialmente exterior (23) del segmento de anillo (14a) en la dirección a la superficie circunferencial interior radialmente interior (18) del segmento de anillo (14a) y se extiende desde el primer extremo de anillo axial (RE1) en la dirección al segundo extremo de anillo axial (RE2), en donde preferiblemente al menos una escotadura de compensación (32) está prevista por segmento de anillo.

10. Anillo de empaquetadura (14) según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que en la superficie circunferencial interior radialmente interior (18) al menos de un segmento de anillo (14a) está prevista al menos una escotadura de tope (33), que se extiende en la dirección axial del segmento de anillo (14a) desde el segundo extremo de anillo axial ( RE2) en la dirección del primer extremo de anillo axial (RE1) y se extiende en la dirección radial del segmento de anillo (14a) desde la superficie circunferencial interior radialmente interior (18) del segmento de anillo (14a) en la dirección de la superficie circunferencial exterior radialmente exterior (23) del segmento de anillo (14a), para formar una pequeña superficie de tope (34) con respecto a toda la superficie circunferencial interior radialmente interior (18), en donde la escotadura de tope (33) presenta una profundidad de escotadura de tope radial (tAL) de como máximo el 3 % de la altura de anillo (RH), en donde un primer extremo de abertura de descarga (25a) de la al menos una abertura de descarga (25) desemboca en la escotadura de tope (33) hasta un desgaste de la superficie de tope (34) y tras un desgaste de la superficie de tope (34) desemboca en la superficie circunferencial interior radialmente interior (18).

11. Dispositivo de obturación (1) para la obturación de un vástago de pistón (2) oscilante en traslación, con una carcasa (3) en la que está previsto un número de anillos de empaquetadura (7) dispuestos axialmente uno detrás de otro, en donde está previsto al menos un anillo de empaquetadura (14) según una de las reivindicaciones 1 a 10.

12. Compresor de pistón con una carcasa de compresor y al menos una carcasa de cilindro dispuesta en esta, en la que un pistón oscila en traslación, en donde el pistón está conectado a través de un vástago de pistón a un cigüeñal dispuesto en la carcasa de compresor y con al menos un anillo de empaquetadura (14) según una de las reivindicaciones 1 a 10, dispuesto en la carcasa de compresor para la obturación del vástago de pistón.

13. Compresor de pistón según la reivindicación 12, caracterizado por que en la carcasa de compresor está previsto un dispositivo de obturación (1) con una carcasa (3), en la que está previsto un número de anillos de empaquetadura (7) dispuestos axialmente uno detrás de otro, en donde está previsto al menos un anillo de empaquetadura (14) según una de las reivindicaciones 1 a 10.

14. Procedimiento para la obturación de un vástago de pistón que oscila en traslación de un compresor de pistón con al menos un anillo de empaquetadura (14), que presenta una abertura cilindrica central (15), a través del cual se extiende el vástago de pistón, en donde el anillo de empaquetadura (14) presenta al menos tres segmentos de anillo (14a) con en cada caso un primer extremo de segmento (SE1) y un segundo extremo de segmento (SE2) en dirección circunferencial, en donde una primera superficie de contacto tangencial (19a) del primer extremo de segmento (SE1) de un segmento de anillo (14a) está en contacto con una segunda superficie de contacto tangencial (19b) del segundo extremo de segmento (SE2) de un segmento de anillo (14a) que se une a este en dirección circunferencial para generar una obturación radial y una primera superficie de contacto axial (16), dirigida a un primer extremo de anillo axial (RE1) del anillo de empaquetadura (14), del primer extremo de segmento (SE1) de un segmento de anillo (14a) está en contacto con una segunda superficie de contacto axial (17), dirigida a un segundo extremo de anillo axial (RE2) del anillo de empaquetadura (14), del segundo extremo de segmento (SE2) de un segmento de anillo (14a) que se une a este en dirección circunferencial, para generar una obturación axial, en donde el anillo de empaquetadura (14) se dispone en el compresor de pistón de modo que el primer extremo de anillo axial (RE1) está dirigido a un cárter del compresor de pistón, caracterizado por que un primer extremo de abertura de descarga (25a), que desemboca en una superficie circunferencial interior radialmente interior (18), al menos de una abertura de descarga (25) prevista en al menos un segmento de anillo (14a), que se extiende desde la superficie circunferencial interior radialmente interior (18) hasta una superficie circunferencial exterior radialmente exterior (23) y/o hasta el segundo extremo de anillo axial (RE2) del segmento de anillo (14a), se desplaza en función del desgaste radial del segmento de anillo (14a) en la dirección del primer extremo de anillo axial (RE1), configurándose de manera inclinada o curvada al menos una sección de la al menos una abertura de descarga (25), que delimita con la superficie circunferencial interior radialmente interior (18) del segmento de anillo (14a), en la dirección del primer extremo de anillo axial (RE1).

15. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado por que al comienzo de una fase de tope del compresor de pistón, se eleva una presión superficial relacionada con la presión del anillo de empaquetadura (14), previéndose en la superficie circunferencial interior radialmente interior (18) al menos de un segmento de anillo (14a) al menos una escotadura de tope (33) con una profundidad de escotadura de tope radial (tAL) de como máximo el 3 % de la altura de anillo (RH), que se extiende en la dirección axial del segmento de anillo (14a) desde el segundo extremo de anillo axial (RE2) en la dirección del primer extremo de anillo axial (RE1) y se extiende en la dirección radial del segmento de anillo (14a) desde la superficie circunferencial interior radialmente interior (18) del segmento de anillo (14a) en la dirección del superficie circunferencial exterior radialmente exterior (23) del segmento de anillo (14a) para formar una pequeña superficie de tope (34) con respecto a toda la superficie circunferencial interior radialmente interior (18), en donde el primer extremo de abertura de descarga (25a) de la al menos una abertura de descarga (25) desemboca en la escotadura de tope (33) hasta un desgaste de la superficie de tope (34) y tras un desgaste de la superficie de tope (34) desemboca en la superficie circunferencial interior radialmente interior (18).