MXPA99003510A - Piston con conexión de barra liberable para compresores de refrigeracion - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un compresor eléctrico, en particular para aparatos de refrigeración domésticos que comprende:un pistón hueco sin orificio de paso provisto para acomodar el muñón del pistón, una barra de conexión, un rebajo provisto en la superficie interna del pistón sobre el lado opuesto con respecto a la superficie de trabajo de la misma, el rebajo siendo adaptado para acomodar en una forma de acoplamiento giratorio, ambos de la porción terminal superior de la barra de conexión y los elementos de acoplamiento, uno o más elementos de acoplamiento adaptados para enlazar la porción terminar superior de la barra de conexión con el pistón, los medios elásticos adaptados para trabar elásticamente tales elementos dentro del pistón y acoplamiento de los mismos, con respecto al pistón contra los rebajos apropiados provistos en la superficie cilíndrica interna del mismo, la barra de conexión y los elementos de acoplamiento que están hechos de una construcción de una sola pieza y dichos medios de acoplamiento que están adaptados para acoplar de manera recíproca, y la barra de conexión y el pistón, y el pistón que estálibre de cualesquiera orificios de paso provistos para acomodar las porciones extremas del muñón de pistón, caracterizado en que los medios de acoplamiento están formados por dos extensiones laterales de alivio provistas en la porción terminal superior de la barra de conexión en las caras opuestas de la misma.

Description

PISTÓN CON CONEXIÓN DE BARRA LIBERABLE PARA COMPRESORES DE REFRIGERACIÓN DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un tipo particular de acoplamiento utilizado para enlazar una barra de conexión con el pistón asociado. Para el propósito de ejemplificar más efec i ament la presente invención, la barra de conexión se asume que opera en estrecha asociación con el pistón de compresión de un compresor de refrigeración, en parti c_u lar un compresor para refrigeradores de tipo doméstico, sin que este curso limite el alcance de la misma invención sólo a tal tipo de acoplamiento. La práctica es conocida a partir de la patente EP 0608 506 para WHIRLPOOL EUROPE B.V. de unir aproximadamente tal acoplamiento entre un pistón de un compresor impulsado por motor sellado herméticamente y la barra de conexión respectiva por medio de un pistón que estaba atado para acoplar, durante la fase de compresión, las paredes del pistón debido a la sola presión ejercida contra trabajos apropiados provistos en las mismas paredes, considerando la fase de succión, que requiere notoriamente sólo una muy pequeña o incluso ninguna fuerza de acoplamiento entre la barra de conexión y el muñón de pistón (de hecho, la presión misma del gas de succiones tal que asegura el acoplamiento por presión, entre dichos elementos) , se lleva a cabo con la barra de conexión que mantiene el acoplamiento del pistón a través de un elemento elástico, el cual tiene una forma anular sustancialmente plana y está colocado entre los dos e 1 emen tos. Para tal solución, aunque representa una mejora segura con respecto a las soluciones de la técnica anterior a partir de un punto de vista de manufactura general, aún tiene algunas desventajas en que - la necesidad surge de dos partes componentes distintas, es decir la barra de conexión y el muñón del pistón para ser fabricadas por separado, considerando que la barra de conexión debe estar provista de cualquier manera con el anillo requerido para acomodar el muñón de pistón; - ocurre aún un efecto de desgaste entre las partes componentes, de manera que existe la necesidad de una lubricación particular para ser provista entre ellos; el elemento elástico trabaja mediante deslizamiento, es decir frotación contra el muñón del pistón, de manera que experimenta un efecto de desgaste rápido y particularmente severo; además, la forma misma del elemento elástico, debido a su trabajo por la flexión bajo el solo esfuerzo de cortante no asegura ningún acoplamiento absolutamente firme, entre el pistón y el muñón de pasador y esto hace posible que se genere ruido indeseado. A partir del documento GB 2 235 961 un montaje de pistón para uso con un cilindro hidráulico es conocido; tal montaje de pistón está incluyendo un miembro de pistón que define un rebajo en una cara extrema y un inserto anular ubicado en el rebajo para recibir un extremo de una barra de pistón, el inserto que incluye primeros medios de retención para retener la barra de pistón en el mismo, y segundos medios de retención que cooperan con una superficie del miembro de pistón para inhibir la remoción del inserto desde el rebajo. Sin embargo tal forma de realización requiere procesamie to complicado debido al hecho de que el pistón metálico tiene que ser trabajado internamente por corte. Además, el uso de los medios plásticos moldeados resilentes 19, tiene que evitarse dentro de un compresor hermético para refrigeradores, ya que los efectos combinados de corrosión de freón, corrosión de aceite lubricante y alta temperatura destruirían rápidamente dicho material plástico. A partir del documento US 4,930,405 se muestra un compresor que tiene una barra de conexión que comprende • primero y segundo ojales, el primero que está conectado por medio de un pasador del pistón al pistón de vaivén, y el segundo ojal que está conectado a un pasador de eje que está en un extremo de un eje de cigüeñal. Este eje de cigüeñal es ortogonal a la carrera del pistón y soporta en su otro extremo el rotor de un motor eléctrico. El estator de motor está sostenido en un cárter que incluye una porción de apoyo de eje de cigüeñal, un cilindro, una succión y un silenciador de descarga. Este cárter está montado dentro de un alojamiento por medio de resortes helicoidales y este alojamiento es cerrado con la porción superior que forma una unidad herméticamente sellada.

La solución mostrada por la patente norteamericana comprende una barra de conexión de dos piezas y una disposición nueva más especifica que comprende una barra en dos partes que permite el fácil montaje .del pistón, la barra de conexión y el montaje de pasador de eje sin requerir la provisión de partes de conexión adicionales; sin embargo tal solución mantiene una técnica de montaje tradicional entre la barra de conexión y el pistón asi como el pasador del pistón 15 se usa para conectar las dos partes, y por lo tanto no hay mejora en la conexión entre la barra de conexión y el pistón que puede encontrarse, y la masa relevante no cambia. La patente DE 3030319 muestra una solución donde el pasador de pistón es cargado en un elemento hueco conectado con la superficie interna del cabezal de pistón, en lugar de orificios adecuados en la superficie de cilindro de tal pistón. Tal forma de realización muestra algunas ventajas a partir de la operación de montaje, aunque implica un trabajo molesto complementario para colocar y fijar tal elemento hueco dentro del pistón. Por lo tanto seria deseable y actualmente es un propósito principal de la presente invención, proporcionar una solución técnica que, cuando se aplica al pistón del compresor de refrigeración, elimine las desventajas antes mencionadas y en particular, simplifique la construcción y montaje, especialmente a través de la reducción en el conteo de partes. De acuerdo con la presente invención, tal propósito es capaz además de ser alcanzado a través del uso de técnicas y materiales que son simples, de costo efectivo y fácilmente disponibles en el mercado, sin ningún medio que perturbe las capacidades de rendimiento y la con f i abi 1 i dad del compresor respectivo. Estas intenciones se alcanzan en un tipo de acoplamiento entre la barra conectora y el pistón como se describe a continuación a manera de ejemplo no limitantes solamente con referencia a los dibujos anexos, en los cuales: Las Figuras la, Ib y le son tres vistas recortadas parcialmente en perspectiva de un pistón, una barra de conexión respectiva y un elemento de retención respectivo, respectivamente, de acuerdo con la presente invención; La Figura 2 es una vista recortada parcialmente en perspectiva de las tres partes componentes mostradas en las tres Figuras antes citadas, después del montaje de las mismas. Con referencia a las Figuras listadas arriba, debe -primero que todo observarse cómo el muñón del pistón, destinado como un elemento mecánico distinto tenga la función de enlazar la barra de conexión con el pistón, que es prácticamente eliminado, debido a las funciones que se llevan a cabo co o sigue: - El pistón 1 es restringido de los orificios en los que el muñón del pistón es usualmente insertado ya que, como se señala antes dicho muñón del pistón está suprimido: por el contrario el mismo pistón 1 está provisto en su superficie interna 2 que se opone a la superficie de trabajo en la cual la presión se ejerce, con un rebajo 3 que tiene la forma de una porción de un cilindro seccionado por un plana que es paralelo al eje a-a del mismo. En otras palabras, la superficie interna prácticamente presenta un domo en la forma de una porción de un cilindro. La barra de conexión 4 presenta a su vez en correspondencia con su porción extrema que confronta el pistón, una porción terminal 5 formada como una porción de un cilindro que está dimensionado para ser capaz de acoplar, que incluye sólo parcialmente con un rebajo 3 provisto en la superficie interna 2 del pistón. Queda claro de cualquier manera que además de la compatibilidad mutua de las dimensiones relativas, el acoplamiento y la habilidad de acoplamiento mínimo requiere llamados para el radio de dichas dos porciones del cilindro 3 y 5 como se describió antes que sean sustancialmente similares para permitir que la barra de conexión gire a través de un arco limitado con su porción terminal 5 dentro del rebajo 3, debido al hecho que las superficies de cilindro confrontan entre si en cualquier momento son siempre sustanciales en contacto con la otra. Tal solución permite una ventaja doble que se obtiene en términos de la superficie de trabajo común más grande entre la barra de conexión y el pistón, con la reducción correspondiente en las presiones involucradas y, por lo tanto, también en el efecto de desgaste correspondiente, y un efecto de lubricación mejorado llevado, ocasionado por un acoplamiento sustancialmente perfecto de las dos superficies comunes cuando trabajan. Además, una solución hace claramente posible para cada una de las tensiones muy altas entre la barra de conexión y el pistón que se transmiten durante la fase de conexión, ya que esos elementos en esta fase soportan las tensiones de presión que los forzan entre si, de manera que la solución propuesta de las superficies que trabajan en común da un completo aseguramiento de una fuerza de transmisión efectiva, y como resultado, la compresión libre de problema efectiva del gas con un desgaste y un efecto de lubricación mejorado. Durante la fase de succión no hay tensión particular o fuerza que pueda ser transmitida desde la barra de conexión hacia el pistón, debido a la baja inercia de esta última y permitiendo también el hecho de que,, la primera parte de la carrera de succión el gas residual disponible en el cilindro usualmente mantiene una presión contraria ligera que actúa sobre el pistón, de manera que la fuerza de pulido del pistón, ya es muy baja, y es reducida además por la presión del contador. Sin embargo es necesario que el pistón permanezca enlazado a la barra de conexión y durante la fase de succión y que considere las dos fuerzas que han sido encontradas de manera que una función puede llevarse a cabo de una manera completamente satisfactoria mediante un elemento elástico 6 como se ilustra en la Figura le que muestra medios en la forma de un circuito cerrado y que tienen aproximadamente la forma de un asiento en el que dos porciones superiores opuestas 7 y 8 pueden ser distinguidas, a lo largo de dos porciones inferiores similarmente opuestas 9 y 10, dichos elementos superior e inferior que están colocados alternadamente'. Las porciones superiores 7 y 8 están adaptadas para acoplar mediante contacto simple y presión contra los alivios respectivos 11 y 12 provistos como tales se muestran mejor en la Figura Ib en el lado inferior de la porción terminal 5 de la barra de conexión, dichos alivios están claramente sin comprimir en y preferiblemente opuestos a la superficie cilindrica en la que termina la barra de conexión. Las porciones inferiores 9 y 10 del elemento elástico están adaptadas a su vez para acoplar rebajos respectivos 13, 14 los cuales, preferiblemente en la forma de muescas orientadas ho r i z on talmente , están provistos en posiciones adecuadas dentro de la superficie cilindrica interna 15 del pistón, lo cual está ilustrado mejor en la Figura 2.

De esta manera, después de la terminación del montaje de los tres elementos antes descritos que puede llevarse a cabo en diferentes maneras, y en particular tomando ventaja de la elasticidad del elemento 6 un montaje de barra de conex i ón - p i s t ón se obtiene que es efectiva de manera segura para utilizarle en la aplicación destinada, sin ningún problema cualquiera que surja en la fase de compresión gracias a las razones antes descritas, asi como sin problema que ocurra en la fase de succión ya que la configuración similar a asiento, o forma similar a arco, del elemento elástico junto con la manera- en la que acopla el pistón, hacen posible de manera segura que la barra de conexión sea capaz también de accionar el pistón sin retraso i n de s e a > le o incluso el más ligero aplazamiento, exactamente por la razón de que la estructura en forma de arco del elemento elástico 6 al trabajar de una manera compresiva durante 1 fase de succión, mantiene su forma original casi integralme te. En una manera ventajosa, además, los alivios antes citados 11 y 12 pueden tener sus superficies que hacen contacto con las porciones superiores 7 y 8 del elemento, elástico 6 reducido sólo a segmentos, esto se obtiene mediante estabilización de los bordes extremos inferiores de dichos alivios y dando a las porciones correspon ientes 7 y 8 la forma de una superficie plana. Además, los bordes afilados asi formados por los bordes inferiores de dichos alivios 11 y 12 deben colocarse a l o largo del eje de rotación b-b de la porción -terminal 5 de dicha barra de conexión con respecto al rebajo 3. Tal disposición geométrica de hecho, permite la fricción entre la barra de conexión y el elemento elástico 6 para que reduzca al mínimo, ya que esos elementos solamente se acoplan mediante presión cuando están trabajando. Esta solución permite la duración de los contactos de presión respecti os que se van a incrementar y, como un resultado, permite que los requerimientos de lubricación relacionados sean simplificados . Se apreciará que la descripción e ilustraciones anteriores han sido dadas, con referencia a los dibujos acompañantes, sólo para propósitos de e empl i f i caci ón de la presente invención y que un número de variantes pueden imp 1 ementa rs e y las modificaciones pueden hacerse a la misma sin apartarse del alcance de la presente invención.

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1. Un compresor eléctrico, en particular para aparatos de refrigeración domésticos que c omp rende : un pistón hueco sin orificio de paso provisto para acomodar el muñón del pistón, - una barra de conexión, un rebajo provisto en la superficie interna del pistón sobre el lado opuesto con respecto a la superficie de trabajo de la misma, el rebajo siendo adaptado para acomodar en una forma de acoplamiento giratorio, ambos de la porción terminal superior de la barra de conexión y los elementos de acoplamiento, uno o más elementos de acoplamiento adaptados para enlazar la porción terminal superior de la barra de conexión con el pistón, - los medios elásticos adaptados para trabar elásticamente tales elementos dentro del pistón y acoplamiento de los mismos, con respecto al pistón contra los rebajos apropiados provistos en la superficie cilindrica interna del mismo, la barra de conexión y los elementos de acoplamiento que están hechos de una construcción de una sola pieza y dichos medios de acoplamiento que están adaptados para acoplar de manera reciproca, y la barra de conexión y el pistón, y el pistón que está libre de cualesquiera orificios de paso provistos para acomodar las porciones extremas del muñón de pistón, caracterizado en que los medios de acoplamiento están formados por dos extensiones laterales de alivio provistas en la porción terminal superior de la barra de conexión en las caras opuestas de la misma.

2. El compresor eléctrico, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el contorno superior del rebajo provisto dentro del pistón y del contorno correspondiente del montaje formado por la porción terminal superior y los elementos de acoplamiento respectivos son contornos semicirculares adaptados para ser acoplados reciprocamente.

3. El compresor eléctrico, de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque los medios elásticos tienen una forma anular que es arqueada en dicha manera similar a deslizador hacia el extremo inferior de la barra de conexión para presentarse, hacia la zona que está más cercana al extremo pequeño de la .barra de conexión, dos porciones mutuamente opuestas de manera preferible inferiores.

4. El compresor eléctrico, de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque las porciones están adaptadas para acoplar los rebajos correspondientes apropiados que son hechos preferiblemente en una manera similar a muesca y que están provistos dentro de la superficie cilindrica interna del pistón.

5. El compresor eléctrico, de acuerdo con cualqiuiera de las reivindicaciones precedentes 3 a 5, caracterizado en que las dos extensiones de alivio presentan un borde afilado respectivo que confronta a los medios elásticos, los bordes afilados que están alineados a lo largo del eje (b-b) de rotación de la porción terminal con respecto al pistón, los medios elásticos que están provistos con porciones sustancialmente planas, orientadas hacia las extensiones de alivio de manera que los bordes afilados y las porciones de plano sustancialmente planas sean capaces de acoplar mutuamente debido sólo a compresión.