MX2013014770A - Disposicion de montaje para un ensamble de piston-varilla de conexion en un compresor de refrigeracion. - Google Patents

Abstract

La disposición se aplica a un compresor que comprende: un cárter (40), que porta un cilindro (41) provisto en una ranura lateral (42) y en el cual se aloja un pistón (10) provisto con dos orificios radiales (11) y con un orificio axial excéntrico (12); una varilla de conexión (20) conectada a un cigüeñal (30) impulsado por un motor eléctrico (50) y que tiene un ojal más pequeño (21) montado en el pistón (10); y un pasador de pistón (60) que tiene un primer extremo (61) orientado hacia el buje de soporte (43) del cárter (40), un segundo extremo (62) orientado hacia la ranura lateral (42) del cilindro (41) y un orificio diametral (63), adyacente al segundo extremo (62) en el que se provee un medio de acoplamiento (64), para el acoplamiento axial y rotacional de una herramienta (80) para montar e indexar el pasador de pistón (60), en el interior del pistón (10), en una posición en la que el orificio diametral (63) está alineado axialmente con el orificio axial excéntrico (12), para permitir la introducción de un pasador elástico (70) en dicho orificio diametral (63) y en dicho orificio axial excéntrico (70).

Description

DISPOSICIÓN DE MONTAJE PARA UN ENSAMBLE DE PISTÓN-VARILLA DE CONEXIÓN EN UN COMPRESOR DE REFRIGERACIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una disposición de montaje para proporcionar el acoplamiento de un pistón al ojal más pequeño de una varilla de conexión que tiene un ojal más grande montado en el cigüeñal de un compresor de refrigeración, del tipo reciprocante, y que comprende un cárter, suspendido en el interior de una coraza y que porta un buje de soporte y un cilindro, en cuyo interior se desplaza el pistón por medio de la varilla de conexión, en un movimiento alternativo, con el impulso del cigüeñal por un motor eléctrico portado por el cárter.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Ha sido constante la búsqueda de soluciones destinadas a incrementar ta eficiencia energética de los compresores reciprocantes utilizados en los pequeños sistemas de refrigeración caseros y en los comerciales. Una de las formas de obtener una eficiencia energética es reduciendo las pérdidas mecánicas de los componentes móviles, como las que se producen por el movimiento relativo entre las superficies de un par tribológico. Dichas pérdidas mecánicas se refieren a las pérdidas por contacto y a las pérdidas por fricción viscosa entre las superficies del par tribológico. Como se podrá observar, el coeficiente de fricción dinámica, producido por el contacto lubricado entre dos superficies es, como mínimo, un orden de magnitud mayor que el coeficiente de fricción viscosa en un régimen de película gruesa, para componentes metálicos con acabados convencionales por medio de molido y/o pulido, tal como ocurre con las superficies que se confrontan mutuamente del pistón y el cilindro, y también de otros componentes relativamente móviles y fricciónales del compresor, por ejemplo, entre el cigüeñal y los cojinetes.

Principalmente en las primeras horas de operación del compresor, se produce una cantidad considerable de pérdida mecánica, debido a la fricción generada por el contacto mutuo de dichas superficies, que resulta de acabados superficiales inadecuados, grandes errores de forma o el tamaño reducido de los cojinetes.

Dependiendo de la intensidad de dicho contacto bajo fricción, se puede producir un deterioro de las superficies (propiedades mecánicas, geométricas y de acabado superficial), lo que lleva a la falla de los cojinetes por el desgaste.

Una de las líneas de desarrollo para compresores de alta eficiencia energética se dirige a la mejora de la calidad geométrica de los componentes utilizados, principalmente la calidad geométrica del ensamble de dichos componentes. Esta linea de desarrollo se encarga de los errores de la centralización (por ejemplo, la concentricidad, coaxialidad, impactos, etc.); los errores de forma (por ejemplo, circularidad, cilindricidad, planeidad, etc.) y los errores de posición (por ejemplo, paralelismo, perpendicularidad, etc.) En los compresores reciprocantes de refrigeración del tipo considerado en la presente, el pistón se acopla al ojal más pequeño de la varilla de conexión por medio de un pasador de pistón, transversal al eje del pistón y que tiene sus porciones de extremo opuestas introducidas y retenidas en orificios radiales respectivos proporcionados en el pistón, en posiciones diametralmente opuestas.

En algunos modelos de compresor, la fijación del pasador de pistón en el pistón se obtiene por ajuste de interferencia entre una de las porciones extremas del pasador de pistón y uno de los orificios radiales diametralmente opuestos del pistón.

Sin embargo, cuanto más elevado sea el grado de interferencia entre el pasador de pistón y el pistón, para garantizar la fijación segura de dicho pasador, mayor será el grado de deformación (por errores de la circularidad y cilindricidad) producida en la superficie cilindrica del pistón, es decir, sobre su superficie de soporte.

Una de las formas conocidas para reducir al minimo las deformaciones resultantes de una fijación, por interferencia, entre el pasador de pistón y el pistón, es una que usa un pasador de pistón montado, sin interferencia, en los orificios diametralmente opuestos del pistón. La retención del pasador de pistón se puede obtener, por ejemplo, por medio de un pasador elástico que es guiado de manera holgada por un orificio axial excéntrico provisto en la pared del pistón, y se fija, por interferencia, en por lo menos una parte de la extensión diametral de un orificio en una porción extrema respectiva del pasador de pistón.

En esta solución conocida, la ausencia de un ajuste de interferencia, entre el pasador de pistón y el pistón, no agrega errores de circularidad y cilindricidad del pistón con relación con los posibles errores de forma o desviaciones que resultan del proceso de molido de la superficie lateral del pistón.

Además de los beneficios antes mencionados, la fijación del pasador de pistón, por medio de un pasador elástico, también presenta la ventaja de permitir el montaje del ojal más pequeño de la varilla de conexión (por lo general en una sola pieza) en el interior del pistón, que es el último paso en la operación de montaje (cierre) de los componentes del kit mecánico del compresor.

Esta forma de montaje conocida (cierre) del kit mecánico por lo general se prefiere en relación con otras formas que incluyen: - utilizar varillas de conexión hechas de dos piezas, es decir, divididas en la varilla (red) o en el ojal más grande; - utilizar manguitos montados entre el ojal más grande y la porción excéntrica del cigüeñal; - fijar, por medio de pernos, el buje de soporte del cigüeñal al cárter; - fijar, al cárter y por medio de pernos, una porción de bloque que define el cilindro.

Como se podrá observar, el uso de una varilla de conexión de una sola pieza es ventajoso en términos de incrementar la eficiencia energética del compresor, ya que la varilla de conexión se utiliza en su forma de fabricación final (por sinterización o por maquinado), lo que evita introducir errores geométricos adicionales de forma y posición a los componentes montados. Esta ventaja no se obtiene cuando se usa una de las modalidades " de varilla de conexión de dos piezas (dividida en la varilla o en el ojal más grande o incluyendo manguitos de interferencia), ya que en este caso dicho componente presenta un error de montaje adicional, por deformación o desalineación.

El uso de uno o más pasadores elásticos para fijar el pasador de pistón, junto con el uso de una varilla de conexión de una sola pieza, requiere que se proporcione una ranura a lo largo de una parte de la pared lateral del cilindro, en un lado opuesto al buje de soporte del bloque, para hacer posible el montaje de la varilla de conexión. Esta ranura también se usa para montar el pasador de pistón en el pistón, a través del ojal más pequeño de la varilla de conexión de una sola pieza, cuando el ojal más pequeño ya está alojado en el interior del pistón, que ya está montado en el interior del cilindro. En este tipo de solución es común proporcionar un orificio auxiliar en el cárter, en una posición diametralmente opuesta a la de la ranura lateral del cilindro, y que esté dimensionado para permitir la introducción de una herramienta capaz de: - definir un tope axial del pasador de pistón, limitando su recorrido de introducción a través de los orificios de pistón, para garantizar que el eje del orificio diametral para el montaje del pasador elástico en el pasador de pistón esté nivelado con el eje del orificio axial excéntrico del pistón; y - producir una rotación del pasador de pistón, alrededor de su eje, que es necesaria para alinear coaxialmente el eje del orificio diametral del pasador de pistón con el eje del orificio axial excéntrico de la pared lateral del pistón.

La solución de construcción conocida antes mencionada permite que la herramienta de montaje defina, de manera simultánea, un medio para el posicionamiento axial y rotacional del orificio diametral del pasador de pistón con relación al orificio axial excéntrico del pistón. Con este propósito, el pasador de pistón tiene un extremo provisto con una hendidura para el ajuste de la herramienta, para el posicionamiento axial y rotacional de dicho pasador de pistón, y un extremo opuesto cerca del cual se proporciona el orificio diametral para el ajuste de interferencia del pasador elástico.

Sin embargo, el acceso al orificio auxiliar para la adaptación de la herramienta de posicionamiento axial y rotacional del pasador de pistón, se hace a través del lado del cárter contra el cual se monta el estator del motor eléctrico. Asi, esta solución de la técnica previa sólo es factible si, al montar el ensamble de varilla de conexión-pistón, el estator del motor eléctrico todavía no está montado en el cárter. En este caso, la secuencia de montaje es la siguiente: montar todos los componentes del kit mecánico (pistón, varilla de conexión, cárter); montar el rotor del cárter; y montar el estator, con centralización con relación a la cara del cilindro del rotor.

Los documentos US 4,406,590 y US 5,730,044 describen soluciones de construcción en las que el cilindro está provisto con dicha ranura lateral, en un lado opuesto al buje de soporte del cárter, con el fin de permitir el montaje de una varilla de conexión de una sola pieza y el pasador de pistón, a través del ojal más pequeño de dicha varilla de conexión de una sola pieza y en los orificios opuestos de un pistón que ya está alojado en el interior del cilindro.

En la construcción sugerida en el documento US 4,406,590, el posicionamiento axial para el montaje del anillo elástico en forma de U se obtiene por medio de la cara interna de de la pared lateral del pistón. En anillo elástico se ajusta, a través del extremo abierto del pistón, en una ranura circunferencial del pasador de pistón y está dimensionado para proyectarse radialmente hacia afuera desde dicha ranura. De esta manera se obtiene la retención axial final del pasador de pistón, asentando el anillo elástico contra la cara interna adyacente del pistón y contra la cara lateral adyacente del ojal más pequeño de la varilla de conexión.

Aunque no es necesario el uso de una herramienta de posicionamiento axial y rotacional para montar el pasador de pistón, esta solución de la técnica anterior presenta el inconveniente de requerir el montaje del anillo elástico con forma de U a través del interior del pistón, en una operación compleja debido al acceso difícil, principalmente en compresores que tienen pistones que presentan el diámetro inferior de 26.0mm.

Por otro lado, en la construcción sugerida en el documento US 5,730,044, se proporcionan dos pasadores elásticos insertados, bajo interferencia, en respectivos orificios axiales excéntricos del pistón, cada uno de los cuales cruzando diametralmente un orificio radial respectivo del pistón. En esta solución de la técnica anterior, uno de los pasadores elásticos es introducido y retenido en el interior del respectivo orificio axial excéntrico del pistón, antes de montar este último en el cilindro. Cada extremo del pasador de pistón está provisto con una hendidura diametral que es coplanar con la hendidura del otro extremo. Sólo una vez que el pistón, que ya porta el primer pasador elástico, ha sido alojado en el cilindro y el ojal más pequeño de la varilla de conexión ha sido montado en el interior del pistón, el pasador de pistón se ajusta a través de los orificios radiales del pistón y del ojal más pequeño de la varilla de conexión, para hacer que la hendidura diametral de este extremo delantero se asiente y se fije en la porción del primer pasador elástico, que funciona como un medio para el posicionamiento axial del pasador de pistón. El posicionamiento rotacional del pasador de pistón se puede hacer con una herramienta ubicada de manera externa a la ranura lateral del cilindro, actuando en la hendidura diametral del extremo trasero del pasador de pistón, sin causar una interferencia con el estator del motor eléctrico, en caso de que éste ya se haya fijado en el cárter. Después de insertar el pasador de pistón, se inserta el segundo pasador elástico en el respectivo orificio axial excéntrico del pistón, a lo largo del interior de la hendidura diametral del extremo trasero del pasador de pistón.

Sin embargo, esta solución de la técnica anterior presenta, como uno de sus inconvenientes, el hecho de que los pasadores elásticos no son introducidos ni retenidos, por interferencia, en respectivos orificios diametrales del pistón, sino que sólo en los orificios axiales excéntricos del pistón. No hay ninguna interferencia en el ajuste de cada pasador elástico en su alojamiento en el pasador de pistón. Esta característica hace necesario que los orificios axiales excéntricos del pistón tengan una longitud que garantice la fijación por interferencia con el pasador elástico, lo que aumenta la longitud y la masa total del pistón.

Otro inconveniente de dicha solución de la técnica anterior resulta del hecho de que el posicionamiento axial del pasador de pistón se obtiene proporcionando un pasador elástico especifico para este propósito, con el consiguiente aprovisionamiento obligatorio de un segundo orificio axial excéntrico en el pistón.

Otro inconveniente de la solución antes comentada, resulta del hecho de que el pasador de pistón tiene las dos hendiduras diametrales extremas alineadas con el eje de los pasadores elásticos. Así, dichas hendiduras diametrales se ubican exactamente sobre el área de soporte del pasador de pistón, en los orificios radiales opuestos del pistón, lo cual no es deseable. Esta disposición reduce la superficie del pasador de pistón que actúa como un soporte en cada orificio radial del pistón.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En vista de los inconvenientes mencionados anteriormente y que están relacionados con las disposiciones de montaje de la técnica anterior para un ensamble de pistón-varilla de conexión, uno de los objetivos de la presente invención es proporcionar una disposición de montaje del ojal más pequeño de una varilla de conexión de una sola pieza alrededor del pasador de un pistón alternativo, por medio de operaciones relativamente menos complejas y menos costosas, que tienen la capacidad de proporcionar una fijación confiable y resistente del pasador de pistón, utilizando sólo un pasador elástico de construcción simple. Otro objetivo de la invención es proporcionar una disposición de montaje con las características ventajosas que se mencionaron antes, que no afecte las superficies de soporte del pasador de pistón en los orificios radiales opuestos del pistón. Éste y otros objetivos de la presente invención se logran cuando se aplican a un compresor de refrigeración de tipo reciprocante, que comprende un cárter que define un buje de soporte y que porta un cilindro, el cual está provisto con una ranura lateral en un lado opuesto al buje de soporte del cárter; un pistón alternativo en el interior del cilindro y que está provisto con dos orificios radiales diametralmente opuestos, y con por lo menos un orificio axial excéntrico; una varilla de conexión que tiene un ojal más pequeño montado en el interior del pistón; un pasador de pistón que tiene un primer extremo orientado hacia el buje de soporte del cárter y dispuesto en el interior de un orificio radial del pistón, y un segundo extremo orientado hacia la ranura lateral del cilindro y dispuesto en el interior de otro orificio radial del pistón, dicho pasador de pistón también está provisto con un orificio diametral, que puede ser o no un orificio pasante, adyacente a dicho segundo extremo y que se alinea axialmente con el orificio axial excéntrico del pistón; y un pasador elástico que se introduce en el orificio axial excéntrico del pistón y a través del orificio diametral del pasador de pistón.

De acuerdo con la invención, el segundo extremo del pasador de pistón está provisto con un medio de acoplamiento para el acoplamiento axial y rotacional de una herramienta, para montar e indexar el pasador de pistón en el interior del pistón, en una posición en la que el orificio diametral se mantiene axialmente alineado con el orificio axial excéntrico del pistón, para permitir el montaje del pasador elástico para la fijación del pasador de pistón en el interior de los orificios radiales del pistón.

La construcción propuesta por la presente invención y que se definió antes, permite el montaje indexado del pasador de pistón, por el lado del cárter que es opuesto al lado en el que ya está fijado el estator del motor eléctrico del compresor, utilizando sólo un pasador elástico que se introduce y es retenido, por interferencia, en el interior del orificio diametral del pasador de pistón, sin la aplicación de fuerzas de deformación en la región de la falda del pistón.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Se describirá a continuación la invención, con referencia a los dibujos anexos, en los cuales: La figura 1 representa, en una vista en sección vertical y parcial, un compresor de refrigeración que comprende un cárter que porta un cilindro, un pistón que se mueve de manera alternante en el interior del cilindro, un cigüeñal montado en el cárter y que se conecta con el pistón por medio de una varilla de conexión y un pasador de pistón, dicho cárter fija el estator de un motor eléctrico, cuyo rotor se fija en el cigüeñal; La figura 2 representa, en una vista en sección vertical, una porción del cárter y de la varilla de conexión de una sola pieza de la figura 1 , ilustrando también, en un modo despiezado, el pasador de pistón, el pistón y un pasador elástico que se usa en la disposición de montaje de la presente invención; La figura 2A representa una vista en sección parcial del pasador de pistón, montado en uno de los orificios radiales del pistón, y un detalle de construcción de la herramienta de montaje, indicando las dimensiones necesarias para analizar la cadena de tolerancias de la alineación axial del pasador de pistón; La figura 3 representa una vista extrema del pasador de pistón construido de acuerdo con una primera modalidad de la presente invención; La figura 4 represente una vista en sección longitudinal del pasador de pistón, dicha sección está tomada de acuerdo con la línea IV-IV en la figura 3; La figura 5 represente una vista en sección longitudinal del pasador de pistón, dicha sección está tomada de acuerdo con la línea V-V en la figura 3; Las figuras 6 y 7 representan, respectivamente, una vista extrema y una vista en sección longitudinal de un pasador de pistón, construido de acuerdo con una segunda modalidad de la presente invención, dicha sección está tomada de acuerdo con la línea VII-VII en la figura 6; La figura 8 representa una vista en sección longitudinal de un pasador de pistón, construido de acuerdo con una tercera modalidad, derivada de la segunda modalidad que se ilustra en las figuras 6 y 7; y La figura 9 represente una vista lateral esquemática de un ensamble de pistón-varilla de conexión de una sola pieza, ilustrando las regiones de soporte de las porciones extremas del pasador de pistón con relación a las fuerzas transmitidas entre el pasador de pistón y el pistón durante el funcionamiento del compresor.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Como se ha ilustrado y descrito previamente, la presente disposición de montaje se refiere al acoplamiento de un pistón 10 al ojal más pequeño 22 de una varilla de conexión de una sola pieza 20, cuyo ojal más grande 22 está montado alrededor de una porción excéntrica 31 de un cigüeñal 30 de un compresor de refrigeración.

El compresor de refrigeración, al cual se aplica la presente disposición, puede ser del tipo que comprende un cárter 40 que porta un cilindro 41 en cuyo interior se desplaza el pistón 10 por medio de la varilla de conexión 20, en un movimiento alternativo, con el impulso del cigüeñal 30 por un motor eléctrico 50, que tiene su rotor 51 fijado en el cigüeñal 30 y su estator 52 fijado en el cárter 40, alrededor del rotor 51.

El cárter 40 también porta un buje de soporte 43, en cuyo interior está montado el cigüeñal 30.

El acoplamiento del ojal más pequeño 21 de la varilla de conexión 20 al pistón 10 se obtiene por medio de un pasador de pistón 60 generalmente masivo. Este pasador de pistón 60 tiene porciones extremas opuestas introducidas, sin interferencia, y retenidas en respectivos orificios radiales diametralmente opuestos 11 provistos a través de porciones respectivas de una pared lateral 10a del pistón 10, dicha pared lateral presenta una superficie cilindrica exterior 10b. La porción mediana del pasador de pistón 60 se dispone a través del ojal más pequeño 21 de la varilla de conexión 20.

En este tipo de construcción de compresor, el cilindro 41 está provisto con una ranura lateral 42 dispuesta en un modo longitudinal, en la región del cilindro 41 dispuesta en un lado opuesto al buje de soporte 43 del cárter 40, es decir, dicha región está orientada hacia el lado del cárter 40 opuesto al lado en el que está fijado el estator 52 del motor eléctrico 50.

Como se ilustra en la figura 1 , la ranura lateral 42 permite el montaje de la varilla de conexión de una sola pieza 20 en el interior del pistón 10 que ya está ubicado en el interior del cilindro 41 , en la posición de punto muerto inferior, al final de la carrera de succión. Esta construcción conocida permite que el pasador de pistón 60 tenga un primer extremo 61 introducido a través de la ranura lateral 42 del cilindro 41, del orificio radial adyacente 11 del pistón 10, del ojal más pequeño 21 de la varilla de conexión 20, y en el interior del orificio radial opuesto del pistón 10, hasta que alcanza la ubicación axial correcta del pasador de pistón 60 en el pistón 10, con un segundo extremo 60 del pasador de pistón 60 estando asociado operativamente con una herramienta de montaje 80 (ver figuras 2 y 2A) y ubicado, al final del recorrido axial de montaje, en el interior de un orificio radial respectivo 11 del pistón 10, como se ilustra en la figura 1.

Como se mencionó en la introducción de la presente especificación, el pasador de pistón 60 tiene sus porciones extremas opuestas introducidas, sin interferencia mecánica, en respectivos orificios radiales 11 del pistón 10. Por lo tanto, es necesario retener axialmente al pasador de pistón 60 en los orificios radiales 1 del pistón 10, con el fin de garantizar que no ocurra ningún contacto entre el pasador de pistón 60 y la superficie interior del cilindro 41 del cárter 40.

La solución de construcción que se usa en la presente invención, es del tipo en el que se proporciona un orificio axial excéntrico 12 en la pared lateral 10a del pistón 10, dicho orificio 12, con el montaje del pistón 10 en el cilindro 41 , queda orientado hacia la ranura lateral 42. En este orificio axial excéntrico 12 se introduce, con poca o nula interferencia, un pasador elástico 70.

El pasador de pistón 60 está provisto con un agujero diametral pasante 63 dispuesto cerca del segundo extremo 62 del pasador de pistón 60, para que se alinee axialmente con el orificio axial excéntrico 12 del pistón 10, con el posicionamiento final del pasador de pistón 60 con relación al pistón 10. En esta condición, el pasador elástico 70 puede ser introducido en el orificio axial excéntrico 12 del pistón 10, y a través del orificio diametral 63, garantizando la retención axial y rotacional del pasador de pistón 60 en su ubicación final y correcta en el pistón 10.

El pasador elástico 70 se introduce a través del orificio axial excéntrico 12 del pistón 10, de preferencia sin interferencia mecánica, garantizándose la retención axial del pasador elástico 70 por su introducción, con interferencia, a través del orificio diametral 63 del pasador de pistón 60. De esta forma se obtiene una retención axial confiable del pasador elástico 70 en pasador de pistón 60, sin aplicar ninguna fuerza de deformación relevante en la región de falda del pistón 10.

De acuerdo con la presente invención y tendiendo como objetivo permitir que la herramienta 80, para el posicionamiento axial y rotacional del pasador de pistón 60, sea operada por el lado del cárter 40 opuesto al lado de fijación del estator 52 del motor eléctrico 50, el segundo extremo 62 del pasador de pistón 60 también está provisto con un medio de acoplamiento 64, que está configurado para permitir que la herramienta de montaje e indexación 80 (ver figuras 2 y 2A) se acople a dicho segundo extremo 62 del pasador de pistón 60, para desplazarlo axialmente hasta una posición en la que el eje del orificio diametral 63 del pasador de pistón 60 se vuelva coplanar al eje del orificio axial excéntrico 12 del pistón 10, y también para desplazar angularmente dicho pasador de pistón 60, alrededor de su eje, de manera que su orificio diametral 63 tenga su eje dispuesto de acuerdo con una dirección coaxial al del orificio axial excéntrico 12 del pistón 10.

Como se podrá observar, los desplazamientos axial y angular del pasador de pistón 60 pueden ser simultáneos, o uno después del otro, en cualquier orden, siempre que el orificio diametral 63 del pasador de pistón 60 esté alineado coaxialmente con el orificio axial excéntrico 12 del pistón 10.

Considerando que el medio de acoplamiento 64, provisto en el segundo extremo 62 del pasador de pistón 60, por lo general sólo proporciona el acoplamiento giratorio de este último con la herramienta 80, mientras que dicha herramienta empuja axialmente al pasador de pistón 60 a su posición de montaje en el pistón 10, con el montaje del pasador de pistón 60 por medio de un desplazamiento axial descendente, es necesario que la herramienta 80 esté provista con medios de fijación, que trabajen magnéticamente o por interferencia, al medio de acoplamiento 64 del pasador de pistón 60, para que este último permanezca conectado a la herramienta 80, durante el desplazamiento axial y rotacional de dicha herramienta 80, para proporcionar la indexación angular y axial del pasador de pistón 60 con relación al orificio axial excéntrico el pistón 10.

El medio de acoplamiento 64 del pasador de pistón 60 puede tener diferentes construcciones, siempre y cuando permita que la herramienta 80 empuje axialmente y haga girar angularmente al pasador de pistón 60 hasta su posición de montaje final en el pistón 10.

El final del recorrido axial de la herramienta 80 ocurre cuando dicha herramienta toca la superficie cilindrica exterior 10b del pistón 10, como se describirá mejor a continuación. Dicha superficie cilindrica 10b define un tope de final de recorrido contra el cual se asienta la herramienta 80. Por medio de la configuración correcta de las dimensiones y las tolerancias, es posible garantizar la alineación axial de los ejes de los orificios para montar el pasador elástico 70.

Alternativamente, todo el kit mecánico puede estar girado, de manera que el procedimiento de insertar el pasador de pistón 60 ocurra en el sentido opuesto a la fuerza del peso producida por la gravedad. En este caso, eventualmente pueden ser desechados los medios de fijación, que trabajan magnéticamente o por interferencia, con el medio de acoplamiento 64 del pasador de pistón 60.

En la primera modalidad que se ilustra en las figuras 3, 4 y 5, el medio de acoplamiento 64 tiene la forma de una hendidura diametral 64a que está provista en el segundo extremo 62 del pasador de pistón 60. En este caso, la herramienta 80 puede tener la forma de un destornillador, con su extremo magnetizado o configurado para ser acoplado, con cierta interferencia mecánica, en el interior de la hendidura diametral 64a.

Aunque la primera modalidad tiene una construcción relativamente simple, tiene el inconveniente de que permite que la hendidura diametral 64a intercepte al orificio diametral 63 del pasador de pistón 60, lo que puede generar aberraciones en las regiones de intersección durante el procedimiento para obtener, generalmente por maquinado, el orificio diametral 63 y la hendidura diametral 64a.

En una segunda modalidad, que se ilustra en las figuras 6 y 7, el medio de acoplamiento 64 tiene la forma de un hueco 64b el cual, al ser excéntrico, puede presentar un contorno circular en forma de un orificio ciego axial, provisto en el segundo extremo 62 del pasador de pistón 60. El hueco 64b puede presentar diferentes contornos poligonales, lo que permite el acoplamiento axial y rotacional con la herramienta de montaje y de indexación 80.

En la construcción en la que el hueco 64b es excéntrico con relación al centro del contorno del segundo extremo 62 del pasador de pistón 60 y presenta un contorno circular, la herramienta 80 puede presentar un extremo 81 , que está destinado a asentarse contra el segundo extremo 62 del pasador de pistón 60 y que incorpora una pequeña proyección axial 82, que puede tener la forma de un pasador excéntrico, para ajustado en el hueco 64b. La rotación angular del la herramienta 80 producirá el desplazamiento angular del pasador de pistón 60, de manera que el eje de su orificio diametral 63 ocupe una dirección coaxial a la del eje del orificio axial excéntrico 12 del pistón 10. En esta segunda modalidad, no hay interferencia entre el orificio diametral 63 y el medio de acoplamiento 64 definido por el hueco 64b. En otras palabras, el medio de acoplamiento 64, definido por el hueco 64b, está provisto en una región del pasador de pistón 60 diferente de la región en la que está provisto el orificio diametral 63.

En esta segunda modalidad, que se ¡lustra en las figuras 6 y 7, el medio de acoplamiento 64 está definido en una región del segundo extremo 62, del pasador de pistón 60, riadialmente interna al contorno periférico de dicho segundo extremo 62, sin alterar la superficie de la porción extrema adyacente del pasador de pistón 60 que actúa como un soporte.

Como se ilustra en la figura 8, el medio de acoplamiento 64 puede tener la forma de un hueco excéntrico 64c ubicado de manera adyacente al contorno del segundo extremo 62 del pasador de pistón 60, para definir un chaflán o corte en una región del borde periférico de dicho segundo extremo 62.

El medio de acoplamiento 64 puede tener diferentes formas y puede estar definido por múltiples elementos provistos en el segundo extremo 62 del pasador de pistón 60, proporcionando cerca de dicho segundo extremo 62 el orificio diametral 63. El medio de acoplamiento deberá estar definido como una función de los beneficios asociados con el procedimiento de montaje, con la indexación axial y angular del pasador de pistón 60 en el pistón 10, y como una función de los beneficios del procedimiento para formar el medio de acoplamiento 64 en dicho segundo extremo 62 del pasador de pistón 60.

Como ya se describió en los comentarios relacionados con la técnica anterior, el procedimiento para fijar el pasador de pistón 60 al pistón 10, por medio de un pasador elástico 70, normalmente está asociado con el montaje, sin interferencia, de las porciones extremas opuestas del pasador de pistón 60 en los respectivos orificios radiales opuestos del pistón 10. Así, las superficies cilindricas de las dos porciones extremas opuestas del pasador de pistón 60, también definen superficies funcionales, actuando como pares tribológicos (soportes) que transmiten la fuerza generada por el torque del motor eléctrico 50 al pistón 10, como se ilustra en la figura 9.

En vista de lo anterior, es preferible que el medio de acoplamiento 64 no altere la superficie de la porción extrema adyacente del pasador de pistón 60 que actúa como un soporte. En la primera modalidad, que se ilustra en las figuras 3, 4 y 5, la hendidura diametral 64a, que define el medio de acoplamiento 64, se extiende hasta el borde periférico de dicho segundo extremo 62, alterando la superficie de la porción extrema adyacente del pasador de pistón 60, para montarla en el orificio radial respectivo del pistón 10. En este caso, la hendidura diametral 64a se deberá ubicar de acuerdo con una dirección transversal a la del eje del orificio diametral 63 que recibe al pasador elástico 70, debido a que, en este caso, los cortes formados en dicha superficie del pasador de pistón 60 se localizan en una región de este último que no actúa como una superficie de soporte, como se ilustra en la figura 9. La región de soporte principal se localiza en un arco 13 de 90 grados, en los orificios radiales 11 del pistón 10.

En los casos en los que el medio de acoplamiento 64, construido en forma de una hendidura diametral 64a, de un hueco excéntrico 64c, de un chaflán 64c, o de cualquier otra forma, se ubica de manera adyacente al contorno del segundo extremo 62, el medio de acoplamiento 64 se posiciona en una dirección radial en el segundo extremo 62 del pasador de pistón 60, de manera transversal a la dirección del eje del orificio diametral 63.

Como ya se mencionó antes y como se ilustra en las figuras 2 y 2A, la herramienta 80 se construye de tal manera que presente el extremo 81 configurado para asentarse contra el segundo extremo 62 del pasador de pistón 60, durante el montaje de este último a través de la ranura lateral 42 del cilindro 41 y en el interior de los orificios radiales 11 del pistón 10. Así, el segundo extremo 62 del pasador de pistón 60 define un asiento para el extremo 81 de la herramienta 80.

El extremo 81 de la herramienta 80 incorpora por lo menos una proyección axial 82, que puede tener diferentes formas compatibles con la forma del medio de acoplamiento 64 provisto en el segundo extremo 62 del pasador de pistón 60.

La herramienta 80 también presenta, en la región de dicho extremo 81 , un espaldón periférico 83, que está circunscrito y axialmente separado hacia atrás con relación al extremo 81 de la herramienta 80, por una distancia axial D que es igual a la diferencia entre la separación radial R del eje del orificio axial excéntrico 12 del pistón 10, con relación a la superficie cilindrica exterior 10b del último, y la separación axial A entre el eje del orificio diametral 63 del pasador de pistón 60 y el segundo extremo 62 del último. En otras palabras, la herramienta 80 tiene la separación hacia atrás de su espaldón periférico 83 dimensionada para garantizar la relación D = R-A.

Así, como se ilustra en la figura 2A, la herramienta 80 tiene su extremo 81 asentado contra el segundo extremo 62 del pasador de pistón 60, después siendo desplazado axialmente para empujar al pasador de pistón 60 hasta que el espaldón periférico 83 está asentado contra la superficie cilindrica exterior 10b del pistón 10, cuando los ejes del orificio diametral 63 del pasador de pistón 60 y del orificio axial excéntrico 12 del pistón 10 se vuelven coplanares, sin importar si éstos están o no alineados coaxialmente.

La rotación angular de la herramienta 80, que se puede hacer en cualquier paso de la secuencia de montaje e indexación del pasador de pistón 60, producirá el desplazamiento angular de este último, lo que es necesario para permitir que el eje de su orificio diametral 63 ocupe una dirección coaxial a la del eje del orificio axial excéntrico 12 del pistón 10.

Así, la alineación axial del orificio diametral 63 del pasador de pistón 60 con el orificio axial excéntrico 12 del pistón 0, se empieza a obtener a partir de una cadena de tolerancias con tres dimensiones.

Una primera dimensión está definida por la distancia axial D entre el extremo 81 y el espaldón periférico 83 de la herramienta 80.

Una segunda dimensión está definida por la separación radial R del eje del orificio axial excéntrico 12 con relación a la superficie cilindrica exterior 10b del pistón 10.

Una tercera dimensión está definida por la separación axial A entre el eje del orificio diametral 63 y el segundo extremo 62 del pasador de pistón 60.

Aunque sólo se han ilustrado tres posibles modalidades del presente medio de acoplamiento 64 provisto en el pasador de pistón 60, como se podrá observar, se pueden usar diferentes formas de construcción para dicho medio de acoplamiento 64, sin apartarse del concepto inventivo definido en las reivindicaciones que acompañan a la presente especificación.

Claims (10)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1 - Una disposición de montaje para un ensamble de pistón-varilla de conexión en un compresor de refrigeración del tipo que comprende un cárter (40) que define un buje de soporte (43) y que porta un cilindro (41 ) provisto con una ranura lateral (42) en un lado opuesto al buje de soporte (43); un pistón (10), que tiene una superficie cilindrica exterior (10b) y que se mueve alternativamente en el interior del cilindro (41 ) y que está provista con dos orificios radiales diametralmente opuestos ( 1 ) y con un orificio axial excéntrico (12); una varilla de conexión (20) que tiene un ojal más pequeño (21 ) montado en el interior del pistón (10); un pasador de pistón (60) que tiene un primer extremo (61 ) orientado hacia el buje de soporte (43) y dispuesto en el interior de un orificio radial (1 1 ) del pistón (10), y un segundo extremo (62) orientado hacia la ranura lateral (42) del cilindro (41 ) y dispuesto en el interior de otro orificio radial (1 1 ) del pistón (10), dicho pasador de pistón también está provisto con un orificio diametral (63), adyacente a dicho segundo extremo (62) y que se debe alinear axialmente con el orificio axial excéntrico (12) del pistón (10); y un pasador elástico (70) para introducirlo en el orificio axial excéntrico (12) del pistón (10) y a través del orificio diametral (63) del pasador de pistón (60), dicha disposición se caracteriza porque el segundo extremo (62) del pasador de pistón (60) está provisto con un medio de acoplamiento (64) para el acoplamiento axial y rotacional de una herramienta (80), para montar e indexar el pasador de pistón (60) en el interior del pistón (10), la superficie cilindrica exterior (10b) del pistón (10) define un tope de final de recorrido contra el cual se asienta la herramienta (80), en una condición en la que el orificio diametral (63) del pasador de pistón (60) tiene su eje coplanar al eje del orificio axial excéntrico (12) del pistón (10).

2- La disposición de montaje de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque, durante el montaje del pasador de pistón (60), en el interior de los orificios radiales (11 ) del pistón (10), el segundo extremo (62) del pasador de pistón (60) define un asiento para un extremo (81) de la herramienta (80), y la superficie cilindrica exterior (10b) del pistón (10) define un tope de final de recorrido contra el cual se asienta un espaldón periférico (83) de la herramienta (80), que está circunscrito y axialmente separado hacia atrás con relación al extremo (81) de la herramienta (80), por una distancia axial (D) que es igual a la diferencia entre la separación radial (R) del eje del orificio axial excéntrico (12) del pistón (10), con relación a la superficie cilindrica exterior (10b) del último, y la separación axial (A) entre el eje del orificio diametral (63) del pasador de pistón (60) y el segundo extremo (62) del mismo.

3- La disposición de montaje de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada además porque el medio de acoplamiento (64) está definido en una región del segundo extremo (62) del pasador de pistón (60), radialmente interna al contorno periférico de dicho segundo extremo (62) .

4- La disposición de montaje de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada además porque el medio de acoplamiento (64) tiene la forma de un hueco (64b).

5- La disposición de montaje de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada además porque e| hueco (64b) está ubicado excéntricamente con relación al centro del contorno del segundo extremo (62) del pasador de pistón (60).

6- La disposición de montaje de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada además porque el medio de acoplamiento (64) está provisto en una región del pasador de pistón (60) que es diferente de la región en la que está provisto el orificio diametral (63).

7- La disposición de montaje de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada además porque el medio de acoplamiento (64) está ubicado de manera adyacente al contorno del segundo extremo (62) del pasador de pistón (60).

8- La disposición de montaje de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada además porque el medio de acoplamiento (64) está ubicado en una dirección radial, en el segundo extremo (62) del pasador de pistón (60), transversal a la del eje del orificio diametral (63).

9 - La disposición de montaje de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada además porque el medio de acoplamiento (64) tiene la forma de una hendidura diametral (64a) que está provista en el segundo extremo (62) del pasador de pistón (60).

10.- La disposición de montaje de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada además porque el medio de acoplamiento (64) tiene la forma de un hueco excéntrico (64c), definiendo un chaflán en la región de borde periférico de dicho segundo extremo (62) del pasador de pistón (60).