WO2018153923A1 - Guide element, piston device, and method for producing a guide element - Google Patents

Guide element, piston device, and method for producing a guide element Download PDF

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WO2018153923A1
WO2018153923A1 PCT/EP2018/054288 EP2018054288W WO2018153923A1 WO 2018153923 A1 WO2018153923 A1 WO 2018153923A1 EP 2018054288 W EP2018054288 W EP 2018054288W WO 2018153923 A1 WO2018153923 A1 WO 2018153923A1
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WO
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guide element
piston
approximately
base body
axial
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Application number
PCT/EP2018/054288
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French (fr)
Inventor
Marko VOIGT
Patrick Klein
Original Assignee
Elringklinger Ag
ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/0005Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00 adaptations of pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/02Packing the free space between cylinders and pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B53/14Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/12Details
    • F16J9/20Rings with special cross-section; Oil-scraping rings

Definitions

  • the present invention relates to a guide element for a piston of a piston device, a piston device and a method for producing a guide element.
  • Guiding elements are used in particular in piston devices, for example reciprocating compressors.
  • guide elements are used in dry-running piston compressors, which manage without a lubricant in the cylinder.
  • the present invention has for its object to provide a guide element which is simple in construction and allows efficient guidance of a piston in the piston receiving, for example, a cylinder.
  • a guide element for a piston of a piston device wherein the guide element comprises:
  • an at least approximately annular or ring-shaped base body which extends at least approximately annularly or annularly in a circumferential direction with respect to a ring center axis;
  • the guide element preferably comprises at least one connecting section for the elastic and / or yielding connection of edge sections of edges of the base body, in particular especially in the clamped state of the guide element thermal
  • the at least one connecting portion are preferably two edge portions of the base body, which are opposite to each other in a direction parallel to the annular central axis axial direction, in particular connected to each other such that the guide element is in the clamped state under a particular elastic mechanical stress.
  • Singular-listed elements may preferably also be present multiple times, wherein in particular one, several or all of the elements have the features outlined.
  • the guide element may be in an assembled, ready-to-use state and / or without thermal expansions in an at least approximately mechanically tension-free state.
  • the guide element in the assembled, ready-to-use state is under, preferably axial, elastic prestress.
  • the guide element extends in the clamped state, in particular axially, at least approximately free of play in a recess of the piston.
  • an increased frictional force between the piston and the piston receptacle, which is caused by thermal expansion of the guide element in a radial direction of the annular central axis, can be avoided.
  • a mechanical pressure in the axial direction of the main body acts on the guide element and / or is applied.
  • the guide element is in the clamped state under a mechanical stress, in particular under a mechanical compressive stress.
  • a centering and / or fixing of the guide element is realized in a recess of the piston in the axial direction.
  • the guide element is designed as a piston ring or piston ring section.
  • the guide element is a different element of a sealing piston ring, which is arranged in particular in a region of the piston skirt, which lies on a side opposite the piston head side of a piston ring groove.
  • the guide element is designed as a curved or bent guide band and / or as a curved or curved flat material.
  • "Flat material” is a material which, in particular in one dimension, has a greater extension than in the other dimensions.
  • the ring center axis is an axis of symmetry with respect to the circumferential direction of the main body.
  • the guide element preferably comprises a plastic material or is formed from a plastic material.
  • the guide element comprises in particular a polymeric plastic material or is formed from a polymeric plastic material.
  • the guide element has one or more projections, which protrude away from a central region of the base body to the outside.
  • the one or more projections in particular form part of the edge portions of the edges of the base body.
  • An axially outer surface of the one or more projections forms in particular one or more contact surfaces.
  • the one or more protrusions preferably form one or more axial protrusions that extend in an axial direction parallel to the annular central axis.
  • the one or more projections form local axial projections which extend locally in the axial direction at a maximum distance from the central region of the main body of the guide element.
  • the one or more contact surfaces are in the clamped state of the guide element preferably completely or partially in direct contact with flanks of recesses of the piston.
  • the one or more contact surfaces are in the clamped state of the guide element completely or partially in material contact with flanks of recesses of the piston.
  • the guide element is held under elastic bias between the two flanks.
  • a normal stress acts perpendicular to a main extension plane of the contact surfaces and / or the flanks.
  • This can in particular offer the advantage that creep of the guide element in the clamped state can be at least approximately avoided.
  • Protrusions arranged in the axial direction on opposite edges of the guide element, in particular their contact surfaces, are preferably offset relative to one another with respect to the direction of rotation of the main body.
  • Two mutually axially opposite edges of the main body of the guide element are preferably each formed by a plurality of edge portions.
  • the plurality of edge portions are in particular formed alternately as axial projections and axial recesses.
  • At least one axial projection in particular directly, is arranged opposite at least one axial recess.
  • all the axial projections in the axial direction are arranged opposite to an axial recess.
  • the guide element preferably has a substantially zig-zag pattern with respect to its edges which are opposite one another in the axial direction. Alternatively it can be provided that one or both of the two edges of the main body is formed continuously coaxial with the direction of rotation.
  • an axial projection directly adjoins an axial recess at an edge or at both edges of the two axially opposite edges of the base body in the circumferential direction.
  • the at least one connecting section comprises an indentation, by means of which an escape region is created, into which the guide element expands in the clamped state with an increase in temperature, while the axial distance between two axially opposed contact surfaces remains at least approximately constant.
  • the axial distance is measured in particular parallel to the axial direction with respect to the annular central axis.
  • a free space formed by an escape area in the clamped state of the guide element absorbs thermal expansions of the guide element, in particular in such a way that the axial distance between two contact surfaces lying opposite one another in the axial direction remains essentially unchanged.
  • indentations of the connecting portions are arranged on a relative to the ring center axis radially outer side of the main body of the guide element.
  • indentations of the connecting sections are arranged in the axial direction above and / or below on the respective edges of the base body.
  • the indentations form axial recesses in the main body of the guide element.
  • the base body of the guide element in areas of the indentation in the axial direction and / or in the radial direction a reduced material thickness compared to areas of the body without indentation.
  • the material thickness of the base body in areas of the indentation is preferably about 80% or less of the material thickness of the base body in areas without indentation.
  • the material thickness of the main body in areas of the indentation is preferably about 60% or less of the material thickness of the main body in areas without indentation.
  • the material thickness of the body in areas of the indentation is about 40% or less of the material thickness of the body in areas without indentation.
  • the main body of the guide element has a reduced material thickness in regions of the indentation perpendicular to the ring central axis.
  • the base body of the guide element in areas of the recess parallel to the ring center axis seen a reduced material strength.
  • the indentation is preferably at least approximately slot-shaped, arrowhead-shaped, V-shaped, oval, elliptical, triangular, rectangular, pentagonal or hexagonal.
  • a guide element has a plurality of connecting portions, which have indentations whose shape is identical in each case. But it can also be provided that the indentations of the connecting portions are configured in different forms.
  • the at least one connecting portion comprises a recess which, in the axially clamped state of the guide element, permits material expansion inwardly and / or within the guide element.
  • the connecting portion comprises a recess, which is arranged in a central region and / or in the central region of the base body.
  • the central area does not comprise the edge sections of the base body, for example no axial projections and / or no axial recesses.
  • the main body of the guide element comprises indentations, which form an edge portion as axial recesses.
  • the at least one connecting section comprises at least one passage opening.
  • an escape area is preferably created by the indentations, and a further escape area is arranged in particular in an interior space of the passage openings.
  • the passage openings break through the base body, in particular in the direction of the radial direction of the ring center axis.
  • the passage opening is preferably at least approximately slot-shaped, arrowhead-shaped, V-shaped, oval, elliptical, triangular, rectangular, pentagonal or hexagonal.
  • the at least one connecting section preferably comprises at least one deformation section which is arranged between two contact surfaces which are opposite one another in the axial direction and offset or offset in the direction of rotation and which deflects and / or absorb forces resulting from an expansion of the guide element in the clamped state of the guide element.
  • thermal expansion of material at the molecular level preferably occurs in the region of the at least one deformation section.
  • a force acts between the mutually in the axial direction opposite edges, in particular the opposite each other in the axial direction of contact surfaces.
  • the force acting in the axial direction is in particular deflected and there is a material expansion which is absorbed by the one or more escape areas.
  • a coefficient of linear expansion ⁇ (alpha) in the region of the indentations is preferably proportional to a temperature change ⁇ (delta T) under thermal load.
  • the deformation section is preferably arranged in the direction of rotation substantially between two contact surfaces lying opposite one another in the axial direction and / or a contact surface and a recess.
  • the at least one connecting portion preferably comprises a recess and / or passage opening, which has a main extension direction, which is oblique or parallel to a tangent applied to the circumferential direction of the main body.
  • “Oblique” preferably means that the recesses in the respective main extension direction do not enclose an angle of approximately 180 °, of approximately 90 ° or of approximately 0 ° with the tangent applied to the direction of circulation of the main body.
  • the guide element comprises a plurality of connecting portions each having a recess, wherein the connecting portions are in particular arranged such that their indentations are arranged distributed uniformly in the direction of rotation of the body.
  • the base body has one or more rows of indentations, which run in each case in particular along the circumferential direction.
  • the indentations are preferably arranged distributed uniformly seen in the direction of rotation.
  • the indentations in the one or more rows of indentations are each arranged at least approximately at the same distance from each other as viewed in the direction of rotation.
  • the one or more rows of recesses in the direction of rotation each having a plurality of sections, wherein in each case a different arrangement of indentations than in a seen in the circumferential direction subsequent section.
  • indentations in the axial direction and / or in the circumferential direction are in each case offset with respect to one another in the case of several rows of indentations.
  • the guide element comprises at least one holding element which is arranged completely or partially on a radially inner side of the guide element and extends radially from the base body in the direction of the annular central axis.
  • the retaining element In the assembled state of the piston, the retaining element is preferably in engagement with a retaining element receptacle, for example a retaining groove, of the piston.
  • the holding element protrudes in the assembled state of the piston into a retaining element receptacle of the piston.
  • the guide element can be fixed to the piston at least approximately radially, axially and / or non-displaceably in the direction of rotation. It may be favorable if the holding element is designed as a holding web.
  • the retaining element preferably extends over the entire axial extent of the guide element with respect to the annular central axis.
  • the main body of the guide element is preferably at least approximately annular portion-shaped and has two open ends.
  • the at least approximately annular portion-shaped base body of the guide element preferably comprises approximately 60 ° or more of a circular ring in a cross section taken perpendicular to the annular central axis.
  • the at least approximately annular portion-shaped base body of the guide element preferably comprises in a taken perpendicular to the annular central axis cross-section about 80 ° or more of a circular ring.
  • the basic body of the guide element formed at least approximately in the form of a ring section comprises approximately 100 ° or more of a circular ring.
  • the at least approximately annular portion-shaped base body of the guide element preferably comprises in a taken perpendicular to the ring center axis cross-section about 220 ° or less of a circular ring.
  • the at least approximately annular portion-shaped base body of the guide member preferably comprises in a taken perpendicular to the annular central axis cross-section about 180 ° or less of a circular ring.
  • the base body of the guide element which is formed at least approximately in the form of a ring section, comprises approximately 120 ° or less of a circular ring. It can be provided that an open end or both open ends have a projection or recess, which engages in the mounted state of the piston, in particular in a complementary thereto formed recess or projection on a piston skirt of the piston and / or locks.
  • the two open ends form a mounting safeguard and / or have in particular a clip function for clipping onto the piston skirt.
  • Protrusions and / or recesses formed at an open end of a basic body of the guide element that is formed at least approximately in the form of a ring section are preferably radial projections and / or projections.
  • the radial projections and / or radial recesses are, in particular, different projections and / or recesses from the axial projections and / or the axial recesses.
  • the guide element preferably comprises or is formed from one or more of the following polymers: polyetheretherketone (PEEK), polyamide (PA), polyimide (PI), polyoxymethylene (POM), polyphthalamide (PPA), polyester, vinylester, hard-tissue polymer, in particular Phenol base, polyester base and / or vinyl ester base, polyphenylene sulfide (PPS) and fluoropolymer, especially perfluoroalkoxy polymer (PFA), melt processible
  • PEEK polyetheretherketone
  • PA polyamide
  • PI polyimide
  • POM polyoxymethylene
  • PPA polyphthalamide
  • polyester vinylester
  • hard-tissue polymer in particular Phenol base, polyester base and / or vinyl ester base
  • PPS polyphenylene sulfide
  • fluoropolymer especially perfluoroalkoxy polymer (PFA), melt processible
  • PTFE Polytetrafluoroethylene
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the guide element comprises or is formed from a thermosetting polymer.
  • the guide element is formed from a polymer compound comprising a high-performance polymer and a different fully fluorinated thermoplastically processable polymer in a homogeneous distribution.
  • the fully fluorinated thermoplastically processable polymer comprises, in particular, a melt-processable PTFE polymer and / or perfluoroalkoxy polymer.
  • the polymer compound may be under the product name
  • Moldflon® are purchased from ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH.
  • the guide element in particular comprises an epoxy resin
  • Vinylesterharz a polyester resin or a phenolic resin.
  • the guide element made of an epoxy resin, a
  • Vinylesterharz a polyester resin or a phenolic resin formed.
  • the guide member comprises or is formed from a liquid crystal polymer.
  • the liquid crystal polymer includes, in particular, polyaramides.
  • the guide element in particular the plastic material of the guide element
  • Guide element preferably comprises at least 10 wt .-% graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular
  • the guide element in particular the
  • Plastic material of the guide element in particular comprises at least 20 wt .-% graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, Polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular hexagonal boron nitride.
  • PTFE Polytetrafluoroethylene
  • the guide element in particular the plastic material of the guide element
  • Guide element preferably comprises at most 50 wt .-% graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular hexagonal boron nitride.
  • the guide element in particular the
  • Plastic material of the guide element in particular comprises at most 40 wt .-% graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers,
  • PTFE Polytetrafluoroethylene
  • mineral fillers mineral fillers
  • ceramic fillers in particular hexagonal boron nitride.
  • the guide element in particular the plastic material of the guide element
  • Guide element preferably comprises at least 5 vol .-% graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular hexagonal boron nitride.
  • the guide element in particular the
  • Plastic material of the guide element comprises at least 10 vol .-% graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular hexagonal boron nitride.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the guide element in particular the plastic material of the guide element
  • Guide element preferably comprises at most 40 vol .-% graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular hexagonal boron nitride.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the guide element preferably comprises a polyetheretherketone (PEEK) and 5 to 15% by weight of graphite, 5 to 15% by weight of polytetrafluoroethylene (PTFE) and / or 5 to 15% by weight of carbon fibers.
  • the guide element comprises in particular a polyetheretherketone (PEEK) and at least approximately 10% by weight of graphite, at least
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • Glass transition temperature of the plastic material of the guide element a coefficient of linear expansion in the range of 40 ⁇ 10 ⁇ -6 ⁇ ⁇ -1 to 80 ⁇ 10 ⁇ -6 ⁇ ⁇ -1, preferably in the range of 45 ⁇ 10 ⁇ -6 ⁇ ⁇ -1
  • the guide element in particular the
  • Glass transition temperature of the plastic material of the guide member a coefficient of linear expansion in the range of 100 10 -6 ⁇ ⁇ ⁇ -1-200 ⁇ 10 ⁇ ⁇ -6 ⁇ ⁇ -1, preferably in the range of 45 10 ⁇ ⁇ -6 ⁇ ⁇ -1
  • thermal expansions of a piston and / or a piston receptacle of a piston device can be compensated so that, in particular, an at least approximately constant piston clearance or a piston clearance increasing with increasing temperature can be achieved.
  • the guide element is produced in an injection molding process and / or by machining.
  • the guide element according to the invention is particularly suitable for use in a piston device, for example a dry-running piston device.
  • the present invention therefore also relates to a piston device, in particular a piston compressor.
  • the piston device preferably comprises a cylindrical piston receptacle for receiving a piston and a piston which is mounted linearly displaceable in the piston receptacle.
  • the piston preferably comprises a piston bottom for receiving and / or generating pressure forces.
  • the piston comprises a bolt receptacle for receiving a piston pin.
  • the piston preferably comprises a piston skirt for force transmission between the piston crown and the bolt receptacle, wherein the piston skirt in particular has an at least approximately cylindrical or cylindrical section-shaped lateral surface in which one or more depressions are arranged, which are at least approximately ring-shaped or ring-shaped about a longitudinal central axis Extend lateral surface.
  • the piston device preferably comprises one or more guide elements for guiding the piston in the piston device, in particular guide elements according to the invention, wherein at least one guide element of the one or more guide elements extends in at least one of the recesses.
  • the one or more recesses are in particular formed as grooves.
  • the one or more recesses are formed as a receiving track, along which a ring-shaped guide element at can slide along the mounting, in particular such that an axial displacement of one or more open ends of the guide element with respect to the longitudinal center axis of the lateral surface can be avoided.
  • the one or more depressions each comprise a contact surface for supporting the guide element, which is arranged at least approximately coaxially with the outer lateral surface of the piston.
  • At least one or more guide elements are preferably formed as a sliding element.
  • all guide elements are designed as sliding elements.
  • the one or more recesses of the piston of the piston device each have two flanks which are aligned at least approximately perpendicular to the longitudinal central axis of the lateral surface and at which edge portions, in particular contact surfaces of the one or more guide elements rest and / or are held under tension.
  • edge portions, in particular contact surfaces, of the one or more guide elements are pressed in between the two flanks of the one or more recesses.
  • the one or more guide elements are held under bias, in particular elastic bias, between the two flanks of the one or more recesses.
  • a due to the, in particular elastic, bias acting force acts in particular perpendicular to the direction of rotation of the guide elements.
  • the guide element and piston receiving comes and / or the guide element breaks due to excessive voltage and / or at least partially jumps out of the recess.
  • the piston preferably includes a recess extending across one or more recesses.
  • the recess is open to the side facing away from the piston crown side.
  • State of the piston device preferably have two axially opposite contact surfaces of the guide element an axial distance of about 85% or more of an axial distance of two opposite flanks of the recess in which the guide member extends.
  • two contact surfaces of the guide element that are opposite one another in an axial direction in an unassembled and ready-to-use state and / or in an assembled state have an axial distance of approximately 95%, for example 98% or more, of an axial distance of two opposite flanks of the depression. in which the guide element extends.
  • two contact surfaces of the guide element in an axial direction in the unassembled state have an axial distance of at most 110% of an axial distance from two opposite flanks of the recess, in which the guide element extends in the clamped state.
  • two opposing contact surfaces of the guide element in the unassembled state have an axial distance of at most 105% of an axial distance of two opposite one another. have the flanks of the recess in which the guide element extends in the clamped state.
  • the piston comprises a first metallic material or is formed from a first metallic material, wherein the piston seat in a
  • Plunger receiving body is arranged, which comprises a second metallic material or is formed from a second metallic material, wherein the first metallic material has a lower thermal
  • piston receptacle is a particular
  • cylindrical wall comprises.
  • the wall of the piston receptacle comprises in particular an aftertreated surface.
  • the aftertreated surface of the wall of the piston receptacle is, for example, anodized and in particular comprises aluminum oxide.
  • the aftertreated surface of the wall comprises a coating comprising nickel and silicon carbide.
  • the piston receptacle in particular the cylinder, is preferably introduced into the piston receiving body, in particular into a cylinder housing, for example by drilling or milling;
  • the piston receiving body in particular the cylinder housing, preferably forms the wall of the piston receptacle.
  • the piston receiving body is in particular made of the second metallic material.
  • the second metallic material comprises in particular a
  • Aluminum alloy or is made by an aluminum alloy.
  • the first metallic material comprises in particular steel, stainless steel and / or titanium or is formed by steel, stainless steel or titanium.
  • the second metallic material preferably has one
  • the first metallic material preferably has one
  • a wall of the piston receptacle and the piston, in particular guide elements arranged on the piston, are preferably spaced apart in the radial direction of a longitudinal central axis of the piston receptacle.
  • a radial distance of the wall of the piston seat and the piston, in particular the guide elements arranged on the piston, is in
  • the one or more guide elements of the piston device preferably have an average radial material thickness.
  • An average radial material thickness of a guide element is in particular an average material strength of the guide element in the radial direction of a ring center axis of the guide element.
  • An average radial thickness of one or more guide elements is in particular selected such that a piston play or a radial distance of a wall of the piston receptacle and of the piston, in particular of guide elements arranged on the piston, in
  • Dependence of an increasing operating temperature of the piston device is at least approximately constant or increases.
  • a jamming of the piston in the piston seat can thus be prevented even at high operating temperatures.
  • an average radial material thickness of the one or more guide elements is in accordance with a ratio of
  • the one or more guide elements different expansions of piston and piston seat can be compensated.
  • the piston clearance increases with increasing
  • the guide element has an average radial
  • a diameter of the piston receptacle and / or of the piston is understood in particular to mean a diameter of the piston receptacle and / or of the piston taken perpendicular to a longitudinal axis of the piston receptacle and / or the piston.
  • the present invention further relates to a method for producing a guide element, in particular a guide element according to the invention.
  • the invention is in this respect the task of providing a method for producing a guide element, by means of which a simply constructed and a piston efficiently leading guide element can be produced.
  • the method for producing a guide element comprises the following:
  • a base body of the guide element which is at least approximately annular or ring-section-shaped and which extends in a circumferential direction at least approximately annular or ring-shaped portion about a ring center axis.
  • the method according to the invention preferably has one or more of the features and / or advantages described in connection with the guide element according to the invention.
  • At least one connecting section is preferably produced during production and / or provision of the basic body.
  • the main body of the guide element is provided and subsequently at least one connecting section is produced.
  • the main body of the guide element is provided, and then the at least one connecting section is produced and / or introduced in a post-processing step.
  • At least one indentation is preferably introduced into the main body of the guide element.
  • the base body and the at least one connecting portion are provided in one step, for example by injection molding.
  • Fig. 1 is a schematic side view of a first embodiment
  • a piston of a piston device in which a piston skirt is provided with two guide elements according to a first embodiment of a guide element, each comprising a plurality of connecting portions;
  • Fig. 2 is a schematic perspective view of a portion of
  • FIG. 3 shows a schematic side view of a section of the first embodiment of a guide element in the unrolled state; a schematic perspective view of the first embodiment of a guide element in the rolled state about a ring center axis, wherein an at least approximately annular shape of a base body of the guide element is closed except for a slot between two open ends of the base body; a schematic perspective view of a portion of a second embodiment of a guide element in the unrolled state, the connecting portions connect edge portions in the form of axial projections and axial recesses, wherein the axial projections at one edge as rounded projections and at the axially opposite edge as plateau projections are trained; a schematic side view of a portion of the second embodiment of a guide member in the unrolled state; a schematic perspective view of the second embodiment of a guide member in the rolled-up state, in which the guide element comprises on its radially inner inner side a holding element which extends in the radial direction of the annular central axis to the annular central
  • FIG. 11 shows a schematic perspective view of a fifth embodiment of a guide element in the rolled-up state, which comprises a ring-shaped base body which comprises indentations extending at an angle on its radially outer outer side to the annular central axis;
  • Fig. 12 is a schematic side view of a section of a sixth
  • Embodiment of a guide element in the unrolled state in which two mutually axially opposite edges of the base body each comprise axial projections and recesses, which are seen alternately arranged in the direction of rotation;
  • Fig. 13 is a schematic side view of a seventh embodiment
  • FIG. 14 shows a schematic side view of a section of an eighth embodiment of a guide element in the unrolled state, in which the connecting sections of the base body comprise passage openings extending at an angle to the circulation direction and at least approximately triangular passage openings;
  • Fig. 15 is a schematic perspective view of a piston device, wherein the piston according to a second embodiment of a piston on its lateral surface comprises a recess which extends over a plurality of ring-shaped depressions in the lateral surface of time.
  • An in Fig. 1 piston 100 is preferably part of a generally designated 102 piston device, in particular a compressor device for generating pressurized gases.
  • the piston device 102 comprises, in addition to the piston 100, a cylindrical piston receptacle 104 for receiving the piston 100.
  • the piston 100 is mounted so as to be linearly displaceable in the piston receptacle 104.
  • the piston receptacle 104 is in particular a cylinder.
  • the piston receptacle 104 is preferably introduced into a piston receiving body 105, in particular into a cylinder housing 107, for example by drilling or milling.
  • the piston receptacle 104 preferably has a diameter 109, in particular an inner diameter.
  • Piston receptacle 104 is in particular a perpendicular to a longitudinal axis of the piston receiving 104 taken diameter.
  • the piston receptacle 104 comprises an in particular cylindrical wall 111.
  • the piston accommodating body 105 preferably forms the wall 111 of the piston receptacle 104.
  • the wall 111 of the piston receptacle 104 in particular comprises an aftertreated surface.
  • the aftertreated surface of the wall 111 of the piston receptacle 104 is, for example, anodized and comprises in particular aluminum oxide.
  • the aftertreated surface of the wall 111 comprises a coating comprising nickel and silicon carbide.
  • the piston 100 preferably includes a piston bottom 106 for receiving and / or generating compressive forces which limits the piston 100 at one end.
  • the piston head 106 is preferably arranged facing a pressure chamber 108 of the piston device 102 during operation of the piston device 102 and, in particular, comes into direct contact with pressurized operating gases or pressurized operating gases.
  • the piston head 106 is in particular at least approximately designed as a flat circular cylinder.
  • the piston 100 comprises a bolt receptacle 110 for receiving a piston pin 112. By means of the piston pin 112, the piston 100 is preferably fixed to a connecting rod.
  • the connecting rod is mounted in particular on a crankshaft.
  • the piston 100 is preferably connected to the crankshaft.
  • This seal can be made possible for example by a piston ring.
  • a piston ring is in particular a component which is arranged in a piston ring groove 114 of the piston 100.
  • the piston 100 preferably includes a piston skirt 116 for transmitting power between the piston crown 106 and the bolt receiver
  • the piston skirt 116 is preferably at least approximately cylindrical or cylindrical-section-shaped and has an at least approximately cylindrical or cylinder-shaped lateral surface 118.
  • one or more depressions 120 are arranged, which extend at least approximately annularly or annularly around a longitudinal center axis 122 of the lateral surface 118 of the piston skirt 116.
  • the piston 100 comprises or is formed from a first metallic material 123.
  • the piston 100 is manufactured in a 3D printing process.
  • the piston receptacle 104 in particular the piston receiving body 105, preferably comprises a second metallic material 125 or is formed therefrom.
  • piston 100 and the piston receptacle 104 comprise mutually different materials or are formed from different materials.
  • the first metallic material 123 has a lower thermal expansion coefficient than the second metallic material 125.
  • the first metallic material 123 comprises in particular steel, stainless steel and / or titanium or is formed by steel, stainless steel or titanium.
  • the second metallic material 125 comprises in particular a
  • Aluminum alloy or is made by an aluminum alloy.
  • the second metallic material 125 preferably has one
  • the first metallic material 123 preferably has one
  • the piston device 102 comprises one or more guide elements 124 for guiding the piston 100 in the piston device 102.
  • a guide element 124 is arranged in a recess 120 of the lateral surface 118 of the piston skirt 116.
  • the one or more depressions 120 are formed, for example, as grooves, in particular annular grooves.
  • the one or more recesses 120 each have two flanks 126.
  • the two flanks 126 of the recess 120 preferably extend at least approximately coaxially with one another.
  • the two flanks 126 of the recesses 120 extend at least approximately in a radial direction of the longitudinal central axis 122 away from the lateral surface 118.
  • a bearing surface 128 for supporting the guide element 124 extends between the two flanks 126 of the depressions 120.
  • the support surface 128 of the recess 120 is at least approximately coaxial with the lateral surface 118 of the piston skirt 116.
  • Two edges 130 of the one or more guide elements 124 that are axially opposite each other with respect to the longitudinal central axis 122 preferably include a plurality of edge sections 132.
  • the edge portions 132 are preferably formed as axial projections 134 and / or axial recesses 136.
  • the axial projections 134 preferably extend in the axial direction 146 at a maximum distance from a central region 135 of the guide element 124.
  • the middle region 135 preferably lies at least approximately in the middle between the average extent of the edges 130 in the axial direction 146.
  • the middle region 135 is indicated in some figures in the unrolled state with a dashed line of alternately longer and shorter strokes.
  • an edge 130 of the two axially opposite edges 130 of the guide element 124 is formed from axial projections 134 arranged in the circumferential direction 138 and axial recesses 136.
  • Figs. 2 to 4 are cutouts of FIG. 1 in a clamped and / or assembled state illustrated first embodiment of a guide member 124 shown in different views.
  • the guide element 124 in the rolled-up and / or clamped state preferably has an at least approximately annular base body 140 which extends at least approximately annularly in a circumferential direction 138 relative to a ring center axis 142.
  • the base body 140 forms at least approximately a ring, in particular at least approximately a circular ring, about the ring central axis 142.
  • the guide element 124 preferably comprises at least one connecting portion 144 for the elastic and / or flexible connection of edge portions 132 of edges 130 of the base body 140, which face each other in an axial direction 146 extending parallel to the annular central axis 142.
  • edge portions 132 opposite each other in the axial direction 146 are resiliently and / or elastically connected to each other by a connecting portion 144.
  • the guide element 124 may be formed as a piston ring or piston ring portion.
  • the guide member 124 is one of a
  • the guide element 124 is designed as a guide band and / or flat material. In rolled-up and / or clamped state of the guide element 124, the guide element 124 is bent in particular around the ring center axis 142 and / or curved.
  • the ring central axis 142 of the main body 140 is preferably substantially identical to the longitudinal central axis 122 of the piston 100.
  • the ring central axis 142 forms, in particular, an axis of rotation with respect to the circumferential direction 138 of the main body 140.
  • the axial projections 134 project away from the middle region 135 of the base body 140 in the axial direction 146. Between two axial projections 134, in particular an axial recess 136 is arranged in the circumferential direction 138 on an edge 130.
  • the axial recesses 136 preferably protrude in the axial direction 146 away from the central region 135 of the main body 140.
  • a surface bounding an axial projection 134 in the axial direction 146 forms, in particular, a contact surface 148.
  • the contact surfaces 148 rest in the clamped state of the guide element 124, in particular on the flanks 126 of the depressions 120.
  • a radially inner side 163 of the base body 140 of the guide element 124 is in the clamped state preferably directly on the support surface 128 of a recess 120 and / or on.
  • the axial projections 134 which are delimited by the contact surface 148 in the axial direction 146, extend locally, preferably in the axial direction 146, locally at a maximum distance from the central region 135 of the base body 140.
  • the axial recesses 136 have in particular a minimum axial distance to the central region 135.
  • the at least one contact surface 148 in the clamped state of the guide element 124 is completely or partially in material contact with the two flanks 126 of the recesses 120 of the piston 100.
  • two contact surfaces 148 arranged on opposite edges 130 of the guide element 124 are preferably offset relative to one another.
  • the contact surfaces 148 in the clamped or rolled-up state at least approximately a circular ring segment shape.
  • Non-curved surfaces of the at least approximately annular segment-shaped contact surfaces 148 are arranged in particular in a plane extending substantially perpendicular to the ring center axis 142.
  • the at least one connecting portion 144 comprises a recess 150, through which in the axially clamped state of the guide member 124, an escape region 151 is formed.
  • the escape area 151 forms a free space for receiving a partial volume of the guide element 124, around which the guide element 124 increases due to thermal expansion.
  • the free space accommodates a partial volume of the guide element 124, which due to the inserted tensioned state of the guide member 124 in the region of the contact surfaces 148 can not expand in the axial direction 146, but rather is displaced into the escape area 151 into it.
  • the axial distance between two mutually opposed in the axial direction 146 contact surfaces 148 due to the inclusion of a partial volume of the guide member 124 of the space formed by the escape areas 151 remains at least approximately constant despite the increase in temperature.
  • the material expansion of the guide element 124 is limited at least approximately to the expansion into the escape regions 151 when the temperature increases.
  • a deformation of the base body 140 preferably occurs.
  • the base body 140 preferably has a reduced material thickness parallel to the ring center axis 142 in comparison to areas of the base body 140 without indentation 150.
  • the indentations 150 are part of the axial recesses 136 or form the axial recesses 136.
  • the material thickness of the base body 140 in areas of the indentation 150 is preferably approximately 80% or less of the material thickness of the base body 140 in areas without indentation 150.
  • the material thickness of the base body 140 in areas of the recess 150 is about 60% or less of the material thickness of the base body 140 in areas without recess 150th
  • the material thickness of the base body 140 in areas of the recess 150 is about 40% or less of the material thickness of the base body 140 in areas without recess 150th
  • the guide element 124 in particular a base body 140 of the guide element 124, an average radial material thickness 153 in the radial direction, i. in a direction perpendicular to the ring central axis 142, on.
  • the connecting sections 144 of the guide element 124 each comprise at least one deformation section 152, which is arranged between two opposing contact surfaces 148 and / or edge sections 132.
  • the at least one deformation section 152 in particular in the clamped state of the guide element 124, deflects forces resulting from an expansion and / or absorbs them.
  • a contact surface 148 absorbs mechanical stresses which are deflected in the region of the deformation section 152, in particular in such a way that they extend into the region of the indentations 150, for example into the escape regions 151.
  • a force in the axial direction 146 preferably acts on the base body 140 of the guide element 124.
  • a mechanical stress in particular a compressive stress, acts on the guide element 124.
  • the forces acting in the axial direction 146 are preferably deflected and / or absorbed.
  • the deflection and / or absorption is realized in particular by temperature-induced expansion at the molecular level in the region of the deformation sections 152.
  • the temperature-induced expansion at the molecular level in the region of the deformation sections 152 is preferably not perceptible to the eye.
  • the base body 140 preferably expands into the free space formed by the escape regions 151, in particular in such a way that the axial distance between contact surfaces 148 of the guide element 124 lying opposite one another in the axial direction 146 remains substantially constant.
  • the base body 140 has a slot 155 which is formed between two open ends 154 of the base body 140.
  • the two open ends 154 in the clamped state of the guide element 124 in the circumferential direction 138 have a distance from each other, which substantially corresponds to at least the axial distance between two edges 126 of the recess 120 of the piston 100 in the axial direction 146.
  • the distance between the two open ends 154 of the guide element 124 may be at least approximately or at least as follows:
  • flanks 126 extension of the flanks 126 in the radial direction
  • Initial state of the guide element 124 at ambient temperature at least about 1 mm, preferably at least about 2 mm, in particular at least about 3 mm.
  • the slot 155 is arranged in particular at an angle to the ring central axis 142 and to the circumferential direction 138.
  • the end edges 156 of the two open ends 154 are preferably each formed obliquely to the circumferential direction 138 and the ring center axis 142 extending.
  • the end edges 156 are in particular formed complementary to one another.
  • the end edges 156 of the two open ends 154 are formed by cut edges running obliquely to the direction of rotation 138 and to the ring central axis 142.
  • the end edges 156 preferably each include an obtuse angle, for example an angle of approximately 100 ° to approximately 170 °, with one of the two edges 130 of the base body 140.
  • the end edges 156 each subtend an acute angle, for example, about 20 ° to about 90 °, with the other of the two edges 130 a.
  • closing edges 156 are arranged at least approximately parallel to one another.
  • the guide element 124 preferably comprises a plastic material 157 or is formed from a plastic material 157.
  • the guide element 124 comprises or is formed from one or more of the following polymers: polyetheretherketone (PEEK), polyamide (PA), polyimide (PI), polyoxymethylene (POM), polyphthalamide (PPA), polyester, vinylester, hard-tissue polymer, in particular phenol-based, polyester-based and / or vinylester-based, polyphenylene sulfide (PPS) and Fluoropolymer, in particular perfluoroalkoxy polymer (PFA), melt-processable polytetrafluoroethylene (PTFE) polymer and polytetrafluoroethylene (PTFE).
  • PEEK polyetheretherketone
  • PA polyamide
  • PI polyimide
  • POM polyoxymethylene
  • PPA polyphthalamide
  • polyester vinylester
  • hard-tissue polymer in particular phenol-based, polyester-based and / or vinylester-based
  • PPS polyphenylene sulfide
  • Fluoropolymer in particular perfluoroalk
  • the guide member 124 comprises a thermoplastic
  • Polymer or is formed from it.
  • the guide element 124 in particular comprises a thermosetting polymer or is formed therefrom.
  • the guide element 124 comprises or is formed from Moldflon®.
  • the guide element 124 comprises, in particular, an epoxy resin
  • the guide member 124 is formed of an epoxy resin, a vinyl ester resin, a polyester resin or a phenolic resin.
  • the guide member 124 comprises or is formed from a liquid crystal polymer.
  • the liquid crystal polymer 124 includes, in particular, polyaramides.
  • the guide element 124 in particular the plastic material 157 of the guide element 124, preferably comprises at least 10 wt .-% graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the guide element 124 in particular the
  • Plastic material 157 of the guide element 124 in particular comprises at least 20 wt .-% graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular hexagonal boron nitride.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the guide element 124 in particular the plastic material 157 of the guide element 124, preferably comprises at most 50% by weight of graphite, Glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular hexagonal boron nitride.
  • the guide element 124 in particular the
  • Plastic material 157 of the guide element 124 in particular comprises at most 40 wt .-% graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular hexagonal boron nitride.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the guide element 124 in particular the plastic material 157 of the guide element 124, preferably comprises at least 5% by volume of graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular hexagonal boron nitride.
  • the guide element 124 in particular the
  • Plastic material 157 of the guide element 124 comprises at least 10% by volume of graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers,
  • PTFE Polytetrafluoroethylene
  • mineral fillers mineral fillers
  • ceramic fillers in particular hexagonal boron nitride.
  • the guide element 124 in particular the plastic material 157 of the guide element 124, preferably comprises at most 40% by volume of graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular hexagonal boron nitride.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the guide element 124 preferably comprises a polyetheretherketone (PEEK) and 5 to 15% by weight of graphite, 5 to 15% by weight of polytetrafluoroethylene (PTFE) and / or 5 to 15% by weight of carbon fibers.
  • PEEK polyetheretherketone
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • Glass transition temperature of the plastic material 157 of the guide member 124 a coefficient of linear expansion in the range of 40 ⁇ 10 ⁇ -6 ⁇ ⁇ -1 to 80 ⁇ 10 ⁇ -6 ⁇ ⁇ -1, preferably in the range of 45 ⁇ 10 ⁇ -6 ⁇ ⁇ -1
  • the guide element 124 in particular the
  • Glass transition temperature of the plastic material 157 of the guide member 124 a coefficient of linear expansion in the range of 100 ⁇ 10 ⁇ -6 ⁇ ⁇ -1 to 200 ⁇ 10 ⁇ -6 ⁇ ⁇ -1, preferably in the range of 45 ⁇ 10 ⁇ -6 ⁇ ⁇ -1 to 70 ⁇ 10 ⁇ -6 ⁇ ⁇ -1, in particular in the range of 48 10 ⁇ ⁇ -6 ⁇ ⁇ -1
  • thermal expansions of a piston 100 and / or a piston receptacle 104 of a piston device 102 may preferably be provided
  • Guide elements 124 is particularly chosen such that a piston clearance or a radial distance of the wall 111 of the piston receptacle 104 and the piston 100, in particular arranged on the piston 100
  • Guide elements 124 in response to a rising operating temperature of the piston device 102 is at least approximately constant or increases. Preferably, jamming of the piston 100 in the piston receptacle 104 can thus be prevented even at high operating temperatures.
  • an average radial material thickness 153 of the one or more guide elements 124 is selected according to a ratio of linear expansion coefficients of the first and second metallic materials 123, 125.
  • piston clearance increases at higher temperatures or remains at least approximately constant.
  • the guide element 124 preferably has an average radial material thickness 153 in the ratio of 0.03: 1 to 0.07: 1, in particular in the ratio of 0.04: 1 to 0.06: 1, to a diameter of the piston receptacle 104 and / or of the piston 100.
  • the guide element 124 is produced in an injection molding process and / or by machining.
  • Fig. 5 to 8 illustrated second embodiment of a guide member 124 differs from the first embodiment essentially in that the base body 140 has at one edge 130 axial, plateau projections 149 and at the other edge 130 axial, rounded projections 162.
  • the contact surfaces 148 of the rounded projections 162 in the clamped state in the axial direction 146 form a contact line or an abutment point on the flanks 126 of the recesses 120.
  • the contact surfaces 148 of the plateau projections 149 form, in the clamped state in the axial direction 146, in particular a contact surface on the flanks 126 of the recesses 120.
  • the contact surfaces 148 of the plateau protrusions 149 are preferably larger in comparison to the contact surfaces 148 of the rounded protrusions 162.
  • axial recesses 136 in the form of indentations 150 are preferably arranged in the circumferential direction 138.
  • the indentations 150 preferably each include an elongated base indentation 161 viewed in the circumferential direction 138.
  • the indentations 150 comprise, in particular, an at least approximately V-shaped and / or arrowhead-shaped region 160.
  • One of the two edges 130 opposite one another in the axial direction 146 preferably comprises a plurality of edge sections 132, which are seen alternately in the circumferential direction 138 as a rounded projection 162 and as a base recess 161 with an at least approximately V-shaped and / or arrowhead-shaped region 160.
  • the other of the two edges 130 preferably has alternately a plateau projection 149 and a base indentation 161 with an at least approximately V-shaped and / or arrow-shaped area 160 seen in the circumferential direction 138.
  • Both edges 130 opposite one another in the axial direction 146 preferably have axial return projections 136 and axial projections 134, viewed alternately in the circumferential direction 138.
  • the two edges 130 opposite one another in the axial direction 146 are preferably offset relative to one another.
  • a rounded projection 162 in the axial direction 146 is directly opposite an at least approximately V-shaped and / or arrowhead-shaped region 160.
  • a tip of an at least approximately V-shaped and / or arrowhead-shaped region 160 points in the direction of a rounded projection 162, which lies opposite in the axial direction 146.
  • a plateau projection 149 in the axial direction 146 has an indentation 150, in particular an at least approximately V-shaped and / or arrowhead-shaped region 160, directly opposite.
  • the tip of an at least approximately V-shaped and / or arrowhead-shaped region 160 points in the direction of a center of an axially opposite plateau projection 149.
  • the at least approximately arrowhead-shaped and / or V-shaped regions 160 preferably extend with their tips substantially as far as the central region 135.
  • a zig-zag pattern of the main body 140 essentially results from axial projections 134 and axial recesses 136.
  • Fig. 6 the direction of the thermal recess and / or deformation in the clamped state is indicated by arrows.
  • escape areas 151 are preferably arranged.
  • the base body 140 preferably has a holding element 164 on an inner side 163, which is radially inward with respect to the ring central axis 142.
  • the holding element 164 is designed for example as a holding web 166 and in particular extends completely or partially along the axial direction 146 on the inner side 163.
  • the holding element 164 engages in a holding element receptacle 168 of the piston 100 in the assembled state.
  • the holding element receptacle 168 is designed in particular as a retaining groove.
  • the retaining element 164 preferably prevents a displacement of the guide element 124 in the circumferential direction 138 of the base body 140.
  • the third embodiment of a guide element 124 shown in FIG. 9 differs from that shown in FIG. 5-8 illustrated second embodiment of a guide member 124 substantially in that the guide member 124 is preferably formed according to the third embodiment, at least approximately annular portion-shaped.
  • the main body 140 of the guide element 124 preferably has two open ends 154.
  • the two open ends 154 have two radial projections 170 extending inwardly in the radial direction with respect to the ring central axis 142.
  • the at least approximately annular portion-shaped base body 140 of the guide element 124 preferably comprises in a direction perpendicular to the ring center axis 142 cross section about 90 ° to about 180 ° of a circular ring, in particular about 100 ° to about 150 ° of a circular ring.
  • the base body 140 of the guide element 124 which is formed at least approximately in the form of a ring portion, comprises approximately 160 ° to approximately 200 ° of a circular ring in a cross section taken perpendicular to the ring central axis 142.
  • the radial projections 170 engage in the assembled state of the piston 100 in particular in complementary thereto formed recesses on the piston skirt 116 of the piston 100 a.
  • the in Fig. 9 illustrated third embodiment of a guide member 124 with the in FIG. 5-8 illustrated second embodiment in terms of structure and function, so that on the
  • a guide member 124 differs from that shown in FIG. 9 essentially in that, in addition to radial projections 170, it also has a retaining element 164, as in the embodiment shown in FIG. 7 and 8 shown second embodiment.
  • the radial projections 170 and the holding web 164 preferably each extend radially inward.
  • FIG. 10 illustrated fourth embodiment of a guide member 124 with the in FIG. 9 illustrated third embodiment in terms of structure and function, so that reference is made to their description in this regard.
  • FIG. 11 illustrated fifth embodiment of a guide member 124 differs from that shown in FIG. 10 illustrated essentially in that the base body 140 of the guide member 124 on its radially outer side 174 indentations 150, wherein one applied to a main extension direction
  • Tangent substantially obliquely to the annular central axis 142 and a tangent to the circumferential direction 138 extend tangent.
  • the base body 140 In the region of the obliquely extending indentations 150, the base body 140 preferably has a reduced material thickness perpendicular to the direction of rotation 138.
  • the obliquely extending recesses 150 are formed, for example, as grooves 176.
  • the main body 140 preferably has axial projections 134 formed as rounded projections 162 on an edge 130.
  • the edge 130 facing this one edge 130 in the axial direction 146 is formed, in particular like the edges 130 described in connection with the first embodiment of a guide element 124, with plateau projections 149.
  • the indentations 150 between the axial projections 134 are preferably substantially elongated in the circumferential direction 138.
  • the fifth embodiment shown in FIG. 11 coincides in structure and function with the fourth embodiment of a guide member 124 shown in FIG. 10, so that reference is made to the description thereof.
  • the sixth embodiment of a guide element 124 shown in FIG. 12 differs from that shown in FIG. 5 to 8 illustrated essentially in that the two mutually opposite in the axial direction 146 edges 130 of the guide member 124 each have the same sequence and shape of edge portions 132.
  • Both edges 130 have in the circumferential direction 138 each axial projections 134, in particular rounded projections 162, and axial recesses 136, in particular base indentations 161 with at least approximately arrowhead-shaped and / or V-shaped portions 160, in an alternating sequence.
  • each axial projection 134 is preferably directly opposite an axial recess 136.
  • FIG. 12 shown sixth embodiment of a guide member 124 with the in FIG. 5 to 8 shown second embodiment in terms of structure and function, so that reference is made to their description in this regard.
  • FIG. 13 illustrated seventh embodiment of a guide member 124 differs from the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 essentially in that the connecting portion 144 has substantially parallel to the circumferential direction 138 extending through openings 178.
  • the passage openings 178 are preferably arranged at a distance from the edges 130 of the base body 140.
  • the passage openings 178 are preferably at least approximately slot-shaped.
  • An interior of the passage openings 178 preferably forms one or more escape areas 151, which receive thermal expansion of the guide element partial volumes of the guide member 124 which extend from an edge region of the passage openings 178 inwardly.
  • a clearance formed by the escape areas 151 occupies a volume of thermal expansion of material
  • the interior formed by the passage openings 178 preferably decreases due to thermal expansion of the material of the guide element 124 in the clamped state, whereby the axial distance between two opposite axial projections 134, in particular their contact surfaces 148, is kept substantially constant.
  • the guide element 124 extends into the escape areas 151 forming the interior of the passage openings 178 and / or expands into the escape areas 151, while the maximum axial distance of two edges 130 opposite each other in the axial direction 146, especially the contact surfaces 148, remains substantially constant.
  • the guide element 124 comprises two rows of slot openings 178 arranged in parallel to each other, in particular slot-shaped.
  • the passage openings 178 are arranged in the axial direction 146 and / or in the direction of rotation 138, in particular offset from one another.
  • the edges 130 are each formed to be 60% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, of the axial projections 134.
  • edges 130 of the main body 140 seen in the circumferential direction 138 between two passage openings 178 of a series of passage openings 178 has an elongated axial recess 136.
  • the elongated axial recesses 136 in particular form indentations 150.
  • the in Fig. 13 illustrated seventh embodiment of a guide member 124 with the in FIG. 1 to 4 illustrated first embodiment in terms of structure and function, so that on the
  • FIG. 14 illustrated eighth embodiment of a guide member 124 differs from that shown in FIG. 13 illustrated substantially by the fact that the edges 130 are formed substantially coaxially with the circumferential direction 138.
  • the connecting portions 144 comprise substantially slot-shaped passage openings 178 and substantially triangular passage openings 178.
  • a main extension direction of the substantially slot-shaped passage openings 178 is preferably arranged obliquely to the circulation direction 138 and to the ring central axis 142.
  • the substantially triangular passage openings 178 are preferably arranged such that their tips point alternately to the one and the other edge 130 of the two edges 130 opposite each other in the axial direction 146.
  • the at least approximately obliquely to the circumferential direction 138 extending substantially slit-shaped passage openings 178 are preferably arranged parallel to each other.
  • slot-shaped passage openings 178 are arranged substantially parallel to a leg of the triangular passage openings 178.
  • the base body 140 has sections seen in the circumferential direction 138, which have slot-shaped passage openings 178. These sections are seen in the circumferential direction 138, in particular arranged alternately with sections with triangular passage openings 178.
  • the eighth embodiment of a guide element 124 shown in FIG. 14 is identical to the one shown in FIG. 13 illustrated seventh embodiment form in terms of structure and function, so that reference is made to their description in this respect.
  • the illustrated second embodiment of the piston 100 of the piston device 102 differs from the piston 100 shown in FIG. 1 essentially in that the lateral surface 118 comprises a recess 182, which preferably extends over a plurality of recesses 120.
  • the piston skirt 116 has, for example, three recesses 120.
  • the recess 182 is open to the side facing away from the piston head 106 side.
  • the two flanks 126 of the depression 120 are preferably directly adjacent to the contact surface 128 of the depression 120.
  • the two flanks 126 of a depression 120 enclose an angle of approximately 70 ° to approximately 110 ° with the bearing surface 128.
  • a guide element 124 is at least approximately ring-shaped in section and comprises two open ends 154 (cf., for example, FIGS. 9 to 11).
  • the two open ends 154 each comprise a radial projection 170 which engages around and / or engages behind an edge 184 formed by the recess 182 (not shown).
  • the radial projections 170 and the edges 184 are hooked together. It may be favorable if the piston 100 is arranged on a connecting rod 190 by means of the piston pin 112.
  • the connecting rod 190 is preferably mounted on a crankshaft 192.
  • the guide member 124 may be manufactured, for example, by the method described below.
  • a base body 140 of the guide element 124 is provided, which is at least approximately ring-shaped or ring-section-shaped and which extends in a circumferential direction 138 at least approximately ring-shaped or ring-shaped around a ring central axis 142.
  • At least one connecting portion 144 is provided and / or generated which elastically and / or flexibly connects edge portions 132 of edges 130 of the base body 140.
  • edge portions 132 of the edges 130 face each other in particular in an axial direction 146 extending parallel to the annular central axis 142.
  • At least one connecting portion 144 is produced during manufacture and / or provision of the base body 140.
  • the base body 140 of the guide element 124 is preferably provided and / or produced and subsequently at least one connecting section 144 is produced.
  • the main body 140 of the guide element 124 is provided and / or produced, and subsequently, in a post-processing step, the at least one connecting section 144 is produced and / or introduced.
  • the base body 140 and the at least one connecting portion 144 are provided and / or manufactured together in one step, for example by injection molding.
  • indentations 150 may be introduced during the production of the main body 140 or subsequently into the main body 140.
  • the guide elements 124 preferably comprise connecting portions 144 for elastic and / or flexible connection of edge portions 132 of edges 130, a play-free, for example, a substantially axially play-free, fixing the guide elements 124 on the piston 100 is possible even at varying temperatures.

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Abstract

The invention relates to a guide element, which is simply constructed and permits efficient guidance of a piston in the piston receptacle, for example a cylinder. According to the invention, the guide element comprises the following: an at least approximately ring-shaped or ring-section-shaped base, which extends at least approximately annularly or in the shape of an annular section in a circumferential direction with respect to a ring mid-axis, and at least one connecting section for the elastic and/or flexible connection of edge sections of edges of the base, which are located opposite one another in an axial direction extending parallel to the ring mid-axis.

Description

Führungselement, Kolbenvorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Führungselements  Guide element, piston device and method for producing a guide element
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Führungselement für einen Kolben einer Kolbenvorrichtung, eine Kolbenvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Führungselements. Führungselemente kommen insbesondere in Kolbenvorrichtungen, beispielsweise Kolbenkompressoren, zum Einsatz. Insbesondere werden Führungselemente in trockenlaufenden Kolbenkompressoren, welche ohne ein Schmiermittel im Zylinder auskommen, verwendet. The present invention relates to a guide element for a piston of a piston device, a piston device and a method for producing a guide element. Guiding elements are used in particular in piston devices, for example reciprocating compressors. In particular, guide elements are used in dry-running piston compressors, which manage without a lubricant in the cylinder.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Führungselement bereitzustellen, welches einfach aufgebaut ist und eine effiziente Führung eines Kolbens in der Kolbenaufnahme, beispielsweise einem Zylinder, ermöglicht. The present invention has for its object to provide a guide element which is simple in construction and allows efficient guidance of a piston in the piston receiving, for example, a cylinder.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Führungselement für einen Kolben einer Kolbenvorrichtung gelöst, wobei das Führungselement Folgendes umfasst: This object is achieved according to the invention by a guide element for a piston of a piston device, wherein the guide element comprises:
einen zumindest näherungsweise ringförmigen oder ringabschnitts- förmigen Grundkörper, welcher sich zumindest näherungsweise ringförmig oder ringabschnittsförmig in einer Umlaufrichtung bezüglich einer Ringmittelachse erstreckt;  an at least approximately annular or ring-shaped base body which extends at least approximately annularly or annularly in a circumferential direction with respect to a ring center axis;
mindestens einen Verbindungsabschnitt zur elastischen und/oder nachgiebigen Verbindung von Randabschnitten von Rändern des Grundkörpers, welche in einer parallel zur Ringmittelachse verlaufenden axialen Richtung einander gegenüberliegen.  at least one connecting portion for the elastic and / or flexible connection of edge portions of edges of the base body, which face each other in an axial direction extending parallel to the annular central axis.
Dadurch, dass das Führungselement vorzugsweise mindestens einen Verbindungsabschnitt zur elastischen und/oder nachgiebigen Verbindung von Randabschnitten von Rändern des Grundkörpers umfasst, können insbe- sondere in eingespanntem Zustand des Führungselements thermische By virtue of the fact that the guide element preferably comprises at least one connecting section for the elastic and / or yielding connection of edge sections of edges of the base body, in particular especially in the clamped state of the guide element thermal
Materialausdehnungen in axialer Richtung ausgeglichen und/oder kompensiert werden. Material expansions are compensated in the axial direction and / or compensated.
Mittels des mindestens einen Verbindungsabschnitts sind vorzugsweise zwei Randabschnitte des Grundkörpers, welche einander in einer parallel zur Ringmittelachse verlaufenden axialen Richtung gegenüberliegen, insbesondere derart miteinander verbunden, dass das Führungselement in eingespanntem Zustand unter einer, insbesondere elastischen, mechanischen Spannung steht. By means of the at least one connecting portion are preferably two edge portions of the base body, which are opposite to each other in a direction parallel to the annular central axis axial direction, in particular connected to each other such that the guide element is in the clamped state under a particular elastic mechanical stress.
Im Singular aufgeführte Elemente können vorzugsweise auch mehrfach vorhanden sein, wobei insbesondere eines, mehrere oder alle der Elemente die ausgeführten Merkmale aufweisen. Singular-listed elements may preferably also be present multiple times, wherein in particular one, several or all of the elements have the features outlined.
Günstig kann es sein, wenn das Führungselement in montiertem, einsatzbereitem Zustand und/oder ohne thermische Ausdehnungen in einem zumindest näherungsweise mechanisch spannungsfreiem Zustand vorliegt. It may be favorable if the guide element is in an assembled, ready-to-use state and / or without thermal expansions in an at least approximately mechanically tension-free state.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Führungselement in montiertem, einsatzbereitem Zustand unter, vorzugsweise axialer, elastischer Vorspannung steht. Alternatively, it can be provided that the guide element in the assembled, ready-to-use state is under, preferably axial, elastic prestress.
Das Führungselement erstreckt sich in eingespanntem Zustand, insbesondere axial, zumindest näherungsweise spielfrei in einer Vertiefung des Kolbens. The guide element extends in the clamped state, in particular axially, at least approximately free of play in a recess of the piston.
Vorzugsweise kann eine erhöhte Reibkraft zwischen Kolben und Kolbenaufnahme, welche durch thermische Ausdehnung des Führungselements in einer radialen Richtung der Ringmittelachse verursacht wird, vermieden werden. Preferably, an increased frictional force between the piston and the piston receptacle, which is caused by thermal expansion of the guide element in a radial direction of the annular central axis, can be avoided.
Insbesondere kann ein Einklemmen und/oder Verklemmen des Kolbens in der Kolbenaufnahme und/oder eine durch erhöhte Reibkraft schnellere Abnutzung des Führungselements vermieden werden. In eingespanntem Zustand des Führungselements wirkt insbesondere ein Druck auf den Grundkörper des Führungselements. In particular, pinching and / or jamming of the piston in the piston receptacle and / or faster wear of the guide element due to increased frictional force can be avoided. In the clamped state of the guide element, in particular, a pressure acts on the main body of the guide element.
Vorteilhaft kann es sein, wenn in eingespanntem Zustand des Führungselements ein mechanischer Druck in axialer Richtung des Grundkörpers auf das Führungselement wirkt und/oder angelegt ist. It may be advantageous if, in the clamped state of the guide element, a mechanical pressure in the axial direction of the main body acts on the guide element and / or is applied.
Vorzugsweise steht das Führungselement in eingespanntem Zustand unter einer mechanischen Spannung, insbesondere unter einer mechanischen Druckspannung. Preferably, the guide element is in the clamped state under a mechanical stress, in particular under a mechanical compressive stress.
Vorzugsweise ist mittels Vorspannung eine Zentrierung und/oder Fixierung des Führungselements in einer Vertiefung des Kolbens in axialer Richtung realisiert. Preferably, by means of biasing a centering and / or fixing of the guide element is realized in a recess of the piston in the axial direction.
Insbesondere ist aufgrund optimierter Montage eine Zentrierung und/oder Fixierung des Führungselements in einer Vertiefung des Kolbens in Umlauf- richtung realisiert. In particular, due to optimized assembly, centering and / or fixing of the guide element in a recess of the piston in the circumferential direction is realized.
Günstig kann es sein, wenn das Führungselement als Kolbenring oder Kolbenringabschnitt ausgebildet ist. It may be favorable if the guide element is designed as a piston ring or piston ring section.
Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass das Führungselement ein von einem abdichtenden Kolbenring verschiedenes Element ist, welches insbesondere in einem Bereich des Kolbenhemds angeordnet ist, der auf einer dem Kolbenboden gegenüberliegenden Seite einer Kolbenringnut liegt. Additionally or alternatively it can be provided that the guide element is a different element of a sealing piston ring, which is arranged in particular in a region of the piston skirt, which lies on a side opposite the piston head side of a piston ring groove.
Insbesondere ist das Führungselement als gekrümmtes oder gebogenes Führungsband und/oder als gekrümmtes oder gebogenes Flachmaterial ausgebildet. "Flachmaterial" ist ein Material, welches insbesondere in einer Dimension eine um ein Vielfaches größere Ausdehnung aufweist als in den anderen Dimensionen. In particular, the guide element is designed as a curved or bent guide band and / or as a curved or curved flat material. "Flat material" is a material which, in particular in one dimension, has a greater extension than in the other dimensions.
Vorzugsweise ist die Ringmittelachse eine Symmetrieachse bezüglich der Um- laufrichtung des Grundkörpers. Preferably, the ring center axis is an axis of symmetry with respect to the circumferential direction of the main body.
Das Führungselement umfasst vorzugsweise ein Kunststoffmaterial oder ist aus einem Kunststoffmaterial gebildet. The guide element preferably comprises a plastic material or is formed from a plastic material.
Das Führungselement umfasst insbesondere ein polymeres Kunststoffmaterial oder ist aus einem polymeren Kunststoffmaterial gebildet. The guide element comprises in particular a polymeric plastic material or is formed from a polymeric plastic material.
Vorzugsweise weist das Führungselement einen oder mehrere Vorsprünge auf, welche von einem Mittelbereich des Grundkörpers nach außen weg ragen . Der eine oder die mehreren Vorsprünge bilden insbesondere einen Bestandteil der Randabschnitte der Ränder des Grundkörpers. Preferably, the guide element has one or more projections, which protrude away from a central region of the base body to the outside. The one or more projections in particular form part of the edge portions of the edges of the base body.
Eine in axialer Richtung äußere Oberfläche des einen oder der mehreren Vorsprünge bildet insbesondere eine oder mehrere Kontaktflächen. An axially outer surface of the one or more projections forms in particular one or more contact surfaces.
Der eine oder die mehreren Vorsprünge bilden vorzugsweise einen oder mehrere axiale Vorsprünge, welche sich in einer parallel zur Ringmittelachse verlaufenden axialen Richtung erstrecken. The one or more protrusions preferably form one or more axial protrusions that extend in an axial direction parallel to the annular central axis.
Günstig kann es sein, wenn der eine oder die mehreren Vorsprünge lokale axiale Vorsprünge bilden, welche sich in axialer Richtung lokal maximal vom Mittelbereich des Grundkörpers des Führungselements weg erstrecken. It may be favorable if the one or more projections form local axial projections which extend locally in the axial direction at a maximum distance from the central region of the main body of the guide element.
Die eine oder die mehreren Kontaktflächen stehen in eingespanntem Zustand des Führungselements vorzugsweise vollständig oder teilweise in unmittelbarem Kontakt mit Flanken von Vertiefungen des Kolbens. Insbesondere stehen die eine oder die mehreren Kontaktflächen in eingespanntem Zustand des Führungselements vollständig oder teilweise in stofflichem Kontakt mit Flanken von Vertiefungen des Kolbens. The one or more contact surfaces are in the clamped state of the guide element preferably completely or partially in direct contact with flanks of recesses of the piston. In particular, the one or more contact surfaces are in the clamped state of the guide element completely or partially in material contact with flanks of recesses of the piston.
Vorzugsweise ist das Führungselement unter elastischer Vorspannung zwischen den zwei Flanken gehalten. Insbesondere wirkt in eingespanntem Zustand des Führungselements eine Normalspannung senkrecht zu einer Haupt- erstreckungsebene der Kontaktflächen und/oder der Flanken. Preferably, the guide element is held under elastic bias between the two flanks. In particular, in the clamped state of the guide element, a normal stress acts perpendicular to a main extension plane of the contact surfaces and / or the flanks.
Dies kann insbesondere den Vorteil bieten, dass ein Kriechen des Führungselements in eingespanntem Zustand zumindest näherungsweise vermieden werden kann. This can in particular offer the advantage that creep of the guide element in the clamped state can be at least approximately avoided.
An in axialer Richtung einander gegenüberliegenden Rändern des Führungselements angeordnete Vorsprünge, insbesondere deren Kontaktflächen, sind vorzugsweise bezüglich der Umlaufrichtung des Grundkörpers versetzt zueinander angeordnet. Protrusions arranged in the axial direction on opposite edges of the guide element, in particular their contact surfaces, are preferably offset relative to one another with respect to the direction of rotation of the main body.
Zwei einander axial gegenüberliegende Ränder des Grundkörpers des Führungselements sind vorzugsweise jeweils von mehreren Randabschnitten gebildet. Die mehreren Randabschnitte sind insbesondere alternierend als axiale Vorsprünge und axiale Rücksprünge ausgebildet. Two mutually axially opposite edges of the main body of the guide element are preferably each formed by a plurality of edge portions. The plurality of edge portions are in particular formed alternately as axial projections and axial recesses.
Es kann vorgesehen sein, dass in axialer Richtung mindestens ein axialer Vorsprung, insbesondere direkt, gegenüber mindestens einem axialen Rücksprung angeordnet ist. It can be provided that in the axial direction at least one axial projection, in particular directly, is arranged opposite at least one axial recess.
Vorzugsweise sind sämtliche axialen Vorsprünge in axialer Richtung, insbesondere direkt, gegenüber jeweils einem axialen Rücksprung angeordnet. Preferably, all the axial projections in the axial direction, in particular directly, are arranged opposite to an axial recess.
Vorzugsweise weist das Führungselement bezüglich dessen einander in axialer Richtung gegenüberliegenden Rändern im Wesentlichen ein Zick-Zack-Muster auf. Alternativ kann vorgesehen sein, dass einer oder beide der zwei Ränder des Grundkörpers durchgängig koaxial zur Umlaufrichtung ausgebildet ist. The guide element preferably has a substantially zig-zag pattern with respect to its edges which are opposite one another in the axial direction. Alternatively it can be provided that one or both of the two edges of the main body is formed continuously coaxial with the direction of rotation.
Insbesondere grenzt an einem Rand oder an beiden Rändern der zwei einander axial gegenüberliegenden Ränder des Grundkörpers in Umlaufrichtung gesehen ein axialer Vorsprung an einen axialen Rücksprung unmittelbar an. In particular, an axial projection directly adjoins an axial recess at an edge or at both edges of the two axially opposite edges of the base body in the circumferential direction.
Günstig kann es sein, wenn der mindestens eine Verbindungsabschnitt eine Einbuchtung umfasst, durch welche ein Ausweichbereich geschaffen wird, in den das Führungselement sich in eingespanntem Zustand bei einer Temperaturerhöhung ausdehnt, während der axiale Abstand zwischen zwei einander axial gegenüberliegenden Kontaktflächen zumindest näherungsweise konstant bleibt. It may be favorable if the at least one connecting section comprises an indentation, by means of which an escape region is created, into which the guide element expands in the clamped state with an increase in temperature, while the axial distance between two axially opposed contact surfaces remains at least approximately constant.
Der axiale Abstand ist insbesondere parallel zur axialen Richtung bezüglich der Ringmittelachse gemessen. The axial distance is measured in particular parallel to the axial direction with respect to the annular central axis.
Vorzugsweise nimmt ein von einem Ausweichbereich gebildeter Freiraum in eingespanntem Zustand des Führungselements thermische Expansionen des Führungselements auf, insbesondere derart, dass der axiale Abstand zwischen zwei einander in axialer Richtung gegenüberliegenden Kontaktflächen im Wesentlichen unverändert bleibt. Preferably, a free space formed by an escape area in the clamped state of the guide element absorbs thermal expansions of the guide element, in particular in such a way that the axial distance between two contact surfaces lying opposite one another in the axial direction remains essentially unchanged.
Vorzugsweise sind Einbuchtungen der Verbindungsabschnitte auf einer bezüglich der Ringmittelachse radial außenliegenden Außenseite des Grundkörpers des Führungselements angeordnet. Preferably indentations of the connecting portions are arranged on a relative to the ring center axis radially outer side of the main body of the guide element.
Ergänzend oder alternativ sind Einbuchtungen der Verbindungsabschnitte in axialer Richtung oben und/oder unten an den jeweiligen Rändern des Grundkörpers angeordnet. Insbesondere bilden die Einbuchtungen axiale Rück- sprünge im Grundkörper des Führungselements. Vorzugsweise weist der Grundkörper des Führungselements in Bereichen der Einbuchtung eine in axialer Richtung und/oder in radialer Richtung eine reduzierte Materialstärke im Vergleich zu Bereichen des Grundkörpers ohne Einbuchtung auf. Additionally or alternatively, indentations of the connecting sections are arranged in the axial direction above and / or below on the respective edges of the base body. In particular, the indentations form axial recesses in the main body of the guide element. Preferably, the base body of the guide element in areas of the indentation in the axial direction and / or in the radial direction a reduced material thickness compared to areas of the body without indentation.
Die Materialstärke des Grundkörpers beträgt in Bereichen der Einbuchtung vorzugsweise ca. 80% oder weniger der Materialstärke des Grundkörpers in Bereichen ohne Einbuchtung. The material thickness of the base body in areas of the indentation is preferably about 80% or less of the material thickness of the base body in areas without indentation.
Insbesondere beträgt die Materialstärke des Grundkörpers in Bereichen der Einbuchtung vorzugsweise ca. 60% oder weniger der Materialstärke des Grundkörpers in Bereichen ohne Einbuchtung. In particular, the material thickness of the main body in areas of the indentation is preferably about 60% or less of the material thickness of the main body in areas without indentation.
Beispielsweise beträgt die Materialstärke des Grundkörpers in Bereichen der Einbuchtung ca. 40% oder weniger der Material stärke des Grundkörpers in Bereichen ohne Einbuchtung. For example, the material thickness of the body in areas of the indentation is about 40% or less of the material thickness of the body in areas without indentation.
Günstig kann es sein, wenn der Grundkörper des Führungselements in Bereichen der Einbuchtung senkrecht zur Ringmittelachse gesehen eine reduzierte Materialstärke aufweist. It may be favorable if the main body of the guide element has a reduced material thickness in regions of the indentation perpendicular to the ring central axis.
Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper des Führungselements in Bereichen der Einbuchtung parallel zur Ringmittelachse gesehen eine reduzierte Material stärke aufweist. Alternatively or additionally, it may be provided that the base body of the guide element in areas of the recess parallel to the ring center axis seen a reduced material strength.
Die Einbuchtung ist vorzugsweise zumindest näherungsweise schlitzförmig, pfeilspitzenförmig, V-förmig, oval, ellipsenförmig, dreieckförmig, rechteck- förmig, pentagonal oder hexagonal ausgestaltet. The indentation is preferably at least approximately slot-shaped, arrowhead-shaped, V-shaped, oval, elliptical, triangular, rectangular, pentagonal or hexagonal.
Vorzugsweise weist ein Führungselement mehrere Verbindungsabschnitte auf, welche Einbuchtungen aufweisen, deren Form jeweils identisch ist. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Einbuchtungen der Verbindungsabschnitte in verschiedenen Formen ausgestaltet sind. Preferably, a guide element has a plurality of connecting portions, which have indentations whose shape is identical in each case. But it can also be provided that the indentations of the connecting portions are configured in different forms.
Vorzugsweise umfasst der mindestens eine Verbindungsabschnitt eine Einbuchtung, welche in axial eingespanntem Zustand des Führungselements eine Materialausdehnung nach innen und/oder innerhalb des Führungselements ermöglicht. Preferably, the at least one connecting portion comprises a recess which, in the axially clamped state of the guide element, permits material expansion inwardly and / or within the guide element.
Günstig kann es sein, wenn der Verbindungsabschnitt eine Einbuchtung umfasst, welche in einem zentralen Bereich und/oder im Mittelbereich des Grundkörpers angeordnet ist. It may be favorable if the connecting portion comprises a recess, which is arranged in a central region and / or in the central region of the base body.
Der zentrale Bereich umfasst insbesondere nicht die Randabschnitte des Grundkörpers, beispielsweise keine axialen Vorsprünge und/oder keine axialen Rücksprünge. In particular, the central area does not comprise the edge sections of the base body, for example no axial projections and / or no axial recesses.
Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper des Führungselements Einbuchtungen umfasst, welche als axiale Rücksprünge einen Randabschnitt bilden. Additionally or alternatively it can be provided that the main body of the guide element comprises indentations, which form an edge portion as axial recesses.
Ergänzend oder alternativ zu Einbuchtungen kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Verbindungsabschnitt mindestens eine Durchtrittsöffnung umfasst. In addition or as an alternative to indentations, it can be provided that the at least one connecting section comprises at least one passage opening.
In Ausführungsformen, in denen die Verbindungsabschnitte Einbuchtungen und Durchtrittsöffnungen umfassen, wird vorzugsweise ein Ausweichbereich durch die Einbuchtungen geschaffen und ein weiterer Ausweichbereich ist insbesondere in einem Innenraum der Durchtrittsöffnungen angeordnet. In embodiments in which the connecting sections comprise indentations and passage openings, an escape area is preferably created by the indentations, and a further escape area is arranged in particular in an interior space of the passage openings.
Die Durchtrittsöffnungen durchbrechen den Grundkörper insbesondere in Richtung der radialen Richtung der Ringmittelachse. Die Durchtrittsöffnung ist vorzugsweise zumindest näherungsweise schlitzförmig, pfeilspitzenförmig, V-förmig, oval, ellipsenförmig, dreieckförmig, rechteckförmig, pentagonal oder hexagonal ausgestaltet. The passage openings break through the base body, in particular in the direction of the radial direction of the ring center axis. The passage opening is preferably at least approximately slot-shaped, arrowhead-shaped, V-shaped, oval, elliptical, triangular, rectangular, pentagonal or hexagonal.
Vorzugsweise umfasst der mindestens eine Verbindungsabschnitt mindestens einen Verformungsabschnitt, welcher zwischen zwei einander in axialer Richtung gegenüberliegenden und in Umlaufrichtung zueinander versetzt oder unversetzt angeordneten Kontaktflächen angeordnet ist und welcher in eingespanntem Zustand des Führungselements aus einer Ausdehnung des Führungselements resultierende Kräfte umlenkt und/oder aufnimmt. The at least one connecting section preferably comprises at least one deformation section which is arranged between two contact surfaces which are opposite one another in the axial direction and offset or offset in the direction of rotation and which deflects and / or absorb forces resulting from an expansion of the guide element in the clamped state of the guide element.
In Bereichen des mindestens einen Verformungsabschnitts des Verbindungsabschnitts kommt es in eingespanntem Zustand unter Spannung, beispielsweise aufgrund von thermischer Ausdehnung des Führungselements, vorzugsweise zu einer Umlenkung und/oder Aufnahme der wirkenden Kräfte. In regions of the at least one deformation section of the connecting section, in the clamped state under tension, for example due to thermal expansion of the guide element, it is preferable to deflect and / or absorb the acting forces.
Bei thermischer Materialausdehnung des Grundkörpers des Führungselements kommt es im Bereich des mindestens einen Verformungsabschnitts vorzugsweise zu einer thermischen Materialausdehnung auf molekularer Ebene. With thermal material expansion of the main body of the guide element, thermal expansion of material at the molecular level preferably occurs in the region of the at least one deformation section.
Aufgrund der vorzugsweise in axialer Richtung wirkenden mechanischen Spannung, insbesondere Druckspannung, wirkt eine Kraft zwischen den einander in axialer Richtung gegenüberliegenden Rändern, insbesondere den einander in axialer Richtung gegenüberliegenden Kontaktflächen. Due to the preferably acting in the axial direction of mechanical stress, in particular compressive stress, a force acts between the mutually in the axial direction opposite edges, in particular the opposite each other in the axial direction of contact surfaces.
Aufgrund der thermischen Materialausdehnung auf molekularer Ebene in eingespanntem Zustand im Bereich des mindestens einen Verformungsabschnitts, wird die in axialer Richtung wirkende Kraft insbesondere umgelenkt und es kommt zu einer Materialausdehnung, welche von dem einen oder den mehreren Ausweichbereichen aufgenommen wird . Due to the thermal material expansion at the molecular level in the clamped state in the region of the at least one deformation section, the force acting in the axial direction is in particular deflected and there is a material expansion which is absorbed by the one or more escape areas.
Durch eine aus einer Temperaturerhöhung resultierende Volumenvergrößerung des Führungselements in einem von den Ausweichbereichen gebildeten Frei- räum, entfernen sich vorzugsweise die einander in axialer Richtung gegenüberliegenden Kontaktflächen axial nicht weiter voneinander. By an increase in volume of the guide element resulting from an increase in temperature in an area formed by the escape areas. cavities, preferably, the opposing contact surfaces in the axial direction axially not further apart.
Insbesondere kommt es in eingespanntem Zustand im Betrieb der Kolbenvorrichtung zu einer thermischen Expansion im Bereich der Einbuchtungen, beispielsweise im Bereich der Ausweichbereiche, der Verbindungsabschnitte. In particular, it comes in the clamped state during operation of the piston device to a thermal expansion in the region of the indentations, for example in the region of the escape areas, the connecting portions.
Ein Längenausdehnungskoeffizient α (alpha) ist im Bereich der Einbuchtungen vorzugsweise proportional zu einer Temperaturänderung ΔΤ (delta T) bei thermischer Belastung . A coefficient of linear expansion α (alpha) in the region of the indentations is preferably proportional to a temperature change ΔΤ (delta T) under thermal load.
Die Ausdehnung in Bereiche der Einbuchtungen, insbesondere in die Ausweichbereiche, ist insbesondere reversibel. The expansion into areas of the indentations, in particular into the escape areas, is in particular reversible.
Der Verformungsabschnitt ist in Umlaufrichtung vorzugsweise im Wesentlichen zwischen zwei einander in axialer Richtung gegenüberliegenden Kontaktflächen und/oder einer Kontaktfläche und einer Einbuchtung angeordnet. The deformation section is preferably arranged in the direction of rotation substantially between two contact surfaces lying opposite one another in the axial direction and / or a contact surface and a recess.
Der mindestens eine Verbindungsabschnitt umfasst vorzugsweise eine Einbuchtung und/oder Durchtrittsöffnung, welche eine Haupterstreckungsrichtung aufweist, die schräg oder parallel zu einer an die Umlaufrichtung des Grundkörpers angelegten Tangente ist. The at least one connecting portion preferably comprises a recess and / or passage opening, which has a main extension direction, which is oblique or parallel to a tangent applied to the circumferential direction of the main body.
"Schräg" bedeutet vorzugsweise, dass die Einbuchtungen in der jeweiligen Haupterstreckungsrichtung keinen Winkel von ca. 180°, von ca. 90° oder von ca. 0° mit der an die Umlaufrichtung des Grundkörpers angelegten Tangente einschließen. "Oblique" preferably means that the recesses in the respective main extension direction do not enclose an angle of approximately 180 °, of approximately 90 ° or of approximately 0 ° with the tangent applied to the direction of circulation of the main body.
Insbesondere umfasst das Führungselement mehrere Verbindungsabschnitte mit jeweils einer Einbuchtung, wobei die Verbindungsabschnitte insbesondere derart angeordnet sind, dass deren Einbuchtungen in Umlaufrichtung des Grundkörpers gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Vorzugsweise weist der Grundkörper eine oder mehrere Reihen von Einbuchtungen auf, welche insbesondere jeweils längs der Umlaufrichtung verlaufen. In particular, the guide element comprises a plurality of connecting portions each having a recess, wherein the connecting portions are in particular arranged such that their indentations are arranged distributed uniformly in the direction of rotation of the body. Preferably, the base body has one or more rows of indentations, which run in each case in particular along the circumferential direction.
In der einen oder den mehreren Reihen von Einbuchtungen sind die Einbuchtungen vorzugsweise in Umlaufrichtung gesehen gleichmäßig verteilt angeordnet. In the one or more rows of indentations, the indentations are preferably arranged distributed uniformly seen in the direction of rotation.
Insbesondere sind die Einbuchtungen in der einen oder den mehreren Reihen von Einbuchtungen jeweils in Umlaufrichtung gesehen zumindest näherungsweise im selben Abstand zueinander angeordnet. In particular, the indentations in the one or more rows of indentations are each arranged at least approximately at the same distance from each other as viewed in the direction of rotation.
Es kann vorgesehen sein, dass die eine oder die mehreren Reihen von Einbuchtungen in Umlaufrichtung gesehen jeweils mehrere Abschnitte aufweisen, wobei in einem Abschnitt jeweils eine andere Anordnung von Einbuchtungen vorliegt als in einem in Umlaufrichtung gesehen darauffolgenden Abschnitt. It can be provided that the one or more rows of recesses in the direction of rotation each having a plurality of sections, wherein in each case a different arrangement of indentations than in a seen in the circumferential direction subsequent section.
Günstig kann es sein, wenn bei mehreren Reihen von Einbuchtungen die Einbuchtungen in axialer Richtung und/oder in Umlaufrichtung jeweils versetzt zueinander angeordnet sind. It may be favorable if the indentations in the axial direction and / or in the circumferential direction are in each case offset with respect to one another in the case of several rows of indentations.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Führungselement mindestens ein Halteelement umfasst, welches vollständig oder teilweise auf einer radial innenliegenden Innenseite des Führungselements angeordnet ist und sich ausgehend von dem Grundkörper radial in Richtung der Ringmittelachse erstreckt. It can be advantageous if the guide element comprises at least one holding element which is arranged completely or partially on a radially inner side of the guide element and extends radially from the base body in the direction of the annular central axis.
Vorzugsweise ist das Halteelement in montiertem Zustand des Kolbens mit einer Halteelementaufnahme, beispielsweise einer Haltenut, des Kolbens in Eingriff. Insbesondere ragt das Halteelement in montiertem Zustand des Kolbens in eine Halteelementaufnahme des Kolbens hinein. In the assembled state of the piston, the retaining element is preferably in engagement with a retaining element receptacle, for example a retaining groove, of the piston. In particular, the holding element protrudes in the assembled state of the piston into a retaining element receptacle of the piston.
Dies kann vorzugsweise den Vorteil bieten, dass das Führungselement zumindest näherungsweise radial, axial und/oder in Umlaufrichtung unverschieblich an dem Kolben festgelegt werden kann. Günstig kann es sein, wenn das Halteelement als Haltesteg ausgebildet ist. This may preferably offer the advantage that the guide element can be fixed to the piston at least approximately radially, axially and / or non-displaceably in the direction of rotation. It may be favorable if the holding element is designed as a holding web.
Das Halteelement erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte axiale Ausdehnung des Führungselements bezüglich der Ringmittelachse. The retaining element preferably extends over the entire axial extent of the guide element with respect to the annular central axis.
Der Grundkörper des Führungselements ist vorzugsweise zumindest näherungsweise ringabschnittsförmig ausgebildet und weist zwei offene Enden auf. The main body of the guide element is preferably at least approximately annular portion-shaped and has two open ends.
Der zumindest näherungsweise ringabschnittsförmig ausgebildete Grundkörper des Führungselements umfasst vorzugsweise in einem senkrecht zur Ringmittelachse genommenen Querschnitt ca. 60° oder mehr eines Kreisringes. The at least approximately annular portion-shaped base body of the guide element preferably comprises approximately 60 ° or more of a circular ring in a cross section taken perpendicular to the annular central axis.
Der zumindest näherungsweise ringabschnittsförmig ausgebildete Grundkörper des Führungselements umfasst vorzugsweise in einem senkrecht zur Ringmittelachse genommenen Querschnitt ca. 80° oder mehr eines Kreisringes. The at least approximately annular portion-shaped base body of the guide element preferably comprises in a taken perpendicular to the annular central axis cross-section about 80 ° or more of a circular ring.
Beispielsweise umfasst der zumindest näherungsweise ringabschnittsförmig ausgebildete Grundkörper des Führungselements ca. 100° oder mehr eines Kreisringes. For example, the basic body of the guide element formed at least approximately in the form of a ring section comprises approximately 100 ° or more of a circular ring.
Der zumindest näherungsweise ringabschnittsförmig ausgebildete Grundkörper des Führungselements umfasst vorzugsweise in einem senkrecht zur Ringmittelachse genommenen Querschnitt ca. 220° oder weniger eines Kreisringes. The at least approximately annular portion-shaped base body of the guide element preferably comprises in a taken perpendicular to the ring center axis cross-section about 220 ° or less of a circular ring.
Der zumindest näherungsweise ringabschnittsförmig ausgebildete Grundkörper des Führungselements umfasst vorzugsweise in einem senkrecht zur Ringmittelachse genommenen Querschnitt ca. 180° oder weniger eines Kreisringes. The at least approximately annular portion-shaped base body of the guide member preferably comprises in a taken perpendicular to the annular central axis cross-section about 180 ° or less of a circular ring.
Beispielsweise umfasst der zumindest näherungsweise ringabschnittsförmig ausgebildete Grundkörper des Führungselements ca. 120° oder weniger eines Kreisringes. Es kann vorgesehen sein, dass ein offenes Ende oder beide offene Enden einen Vorsprung oder Rücksprung aufweisen, welcher in montiertem Zustand des Kolbens insbesondere in einen komplementär hierzu ausgebildeten Rücksprung oder Vorsprung an einem Kolbenhemd des Kolbens eingreift und/oder einrastet. For example, the base body of the guide element, which is formed at least approximately in the form of a ring section, comprises approximately 120 ° or less of a circular ring. It can be provided that an open end or both open ends have a projection or recess, which engages in the mounted state of the piston, in particular in a complementary thereto formed recess or projection on a piston skirt of the piston and / or locks.
Beispielsweise bilden die zwei offenen Enden eine Montagesicherung und/oder weisen insbesondere eine Clip-Funktion zum Aufclipsen auf das Kolbenhemd auf. For example, the two open ends form a mounting safeguard and / or have in particular a clip function for clipping onto the piston skirt.
An einem offenen Ende eines zumindest näherungsweise ringabschnittsförmig ausgebildeten Grundkörpers des Führungselements ausgebildete Vorsprünge und/oder Rücksprünge sind vorzugsweise radiale Vorsprünge und/oder Rück- sprünge. Die radialen Vorsprünge und/oder radialen Rücksprünge sind insbesondere von den axialen Vorsprüngen und/oder den axialen Rücksprüngen verschiedene Vorsprünge und/oder Rücksprünge. Protrusions and / or recesses formed at an open end of a basic body of the guide element that is formed at least approximately in the form of a ring section are preferably radial projections and / or projections. The radial projections and / or radial recesses are, in particular, different projections and / or recesses from the axial projections and / or the axial recesses.
Vorzugsweise weisen beide offenen Enden eines zumindest näherungsweise ringabschnittsförmig ausgebildeten Grundkörpers des Führungselements einen Vorsprung oder Rücksprung auf, welcher jeweils in montiertem Zustand des Kolbens in einen komplementär hierzu ausgebildeten Rücksprung oder Vorsprung an einem Kolbenhemd des Kolbens eingreift und/oder einrastet. Preferably, both open ends of an at least approximately annular portion-shaped base body of the guide element on a projection or recess, which engages respectively in the assembled state of the piston in a complementarily designed for this recess or projection on a piston skirt of the piston and / or locks.
Das Führungselement umfasst vorzugsweise eines oder mehrere der folgenden Polymere oder ist daraus gebildet: Polyetheretherketon (PEEK), Polyamid (PA), Polyimid (PI), Polyoxymethylen (POM), Polyphthalamid (PPA), Polyester, Vinylester, Hartgewebe-Polymer, insbesondere auf Phenol-Basis, Polyester- Basis und/oder Vinylester-Basis, Polyphenylensulfid (PPS) und Fluorpolymer, insbesondere Perfluoralkoxy-Polymer (PFA), schmelzverarbeitbares The guide element preferably comprises or is formed from one or more of the following polymers: polyetheretherketone (PEEK), polyamide (PA), polyimide (PI), polyoxymethylene (POM), polyphthalamide (PPA), polyester, vinylester, hard-tissue polymer, in particular Phenol base, polyester base and / or vinyl ester base, polyphenylene sulfide (PPS) and fluoropolymer, especially perfluoroalkoxy polymer (PFA), melt processible
Polytetrafluorethylen (PTFE)-Polymer und Polytetrafluorethylen (PTFE). Günstig kann es sein, wenn das Führungselement ein thermoplastisches Polymer umfasst oder daraus gebildet ist. Polytetrafluoroethylene (PTFE) polymer and polytetrafluoroethylene (PTFE). It may be favorable if the guide element comprises or is formed from a thermoplastic polymer.
Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass das Führungselement ein duroplastisches Polymer umfasst oder daraus gebildet ist. Additionally or alternatively it can be provided that the guide element comprises or is formed from a thermosetting polymer.
Beispielsweise ist das Führungselement aus einem Polymer Compound gebildet, welches ein Hochleistungspolymer und ein davon verschiedenes vollfluoriertes thermoplastisch verarbeitbares Polymer in homogener Verteilung umfasst. For example, the guide element is formed from a polymer compound comprising a high-performance polymer and a different fully fluorinated thermoplastically processable polymer in a homogeneous distribution.
Das vollfluorierte thermoplastisch verarbeitbare Polymer umfasst insbesondere ein schmelzverarbeitbares PTFE-Polymer und/oder Perfluoralkoxy-Polymer. The fully fluorinated thermoplastically processable polymer comprises, in particular, a melt-processable PTFE polymer and / or perfluoroalkoxy polymer.
Beispielsweise kann das Polymer Compound unter dem Produktnamen For example, the polymer compound may be under the product name
Moldflon® von der ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH bezogen werden. Moldflon® are purchased from ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH.
Das Führungselement umfasst insbesondere ein Epoxidharz, ein The guide element in particular comprises an epoxy resin
Vinylesterharz, ein Polyesterharz oder ein Phenolharz. Alternativ oder ergänzend dazu ist das Führungselement aus einem Epoxidharz, einem Vinylesterharz, a polyester resin or a phenolic resin. Alternatively or additionally, the guide element made of an epoxy resin, a
Vinylesterharz, einem Polyesterharz oder einem Phenolharz gebildet. Vinylesterharz, a polyester resin or a phenolic resin formed.
Vorzugsweise umfasst das Führungselement ein Flüssigkristallpolymer oder ist daraus gebildet. Das Flüssigkristallpolymer umfasst insbesondere Polyaramide. Preferably, the guide member comprises or is formed from a liquid crystal polymer. The liquid crystal polymer includes, in particular, polyaramides.
Das Führungselement, insbesondere das Kunststoffmaterial des The guide element, in particular the plastic material of the
Führungselements, umfasst vorzugsweise mindestens 10 Gew.-% Graphit, Glasfasern, Aramidfasern, Kohlenstofffasern, Polytetrafluorethylen (PTFE), mineralische Füllstoffe und/oder keramische Füllstoffe, insbesondere Guide element, preferably comprises at least 10 wt .-% graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular
hexagonales Bornitrid. Das Führungselement, insbesondere das hexagonal boron nitride. The guide element, in particular the
Kunststoffmaterial des Führungselements, umfasst insbesondere mindestens 20 Gew.-% Graphit, Glasfasern, Aramidfasern, Kohlenstofffasern, Polytetrafluorethylen (PTFE), mineralische Füllstoffe und/oder keramische Füllstoffe, insbesondere hexagonales Bornitrid. Plastic material of the guide element, in particular comprises at least 20 wt .-% graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, Polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular hexagonal boron nitride.
Das Führungselement, insbesondere das Kunststoffmaterial des The guide element, in particular the plastic material of the
Führungselements, umfasst vorzugsweise höchstens 50 Gew.-% Graphit, Glasfasern, Aramidfasern, Kohlenstofffasern, Polytetrafluorethylen (PTFE), mineralische Füllstoffe und/oder keramische Füllstoffe, insbesondere hexagonales Bornitrid . Das Führungselement, insbesondere das Guide element, preferably comprises at most 50 wt .-% graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular hexagonal boron nitride. The guide element, in particular the
Kunststoffmaterial des Führungselements, umfasst insbesondere höchstens 40 Gew.-% Graphit, Glasfasern, Aramidfasern, Kohlenstofffasern, Plastic material of the guide element, in particular comprises at most 40 wt .-% graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers,
Polytetrafluorethylen (PTFE), mineralische Füllstoffe und/oder keramische Füllstoffe, insbesondere hexagonales Bornitrid. Polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular hexagonal boron nitride.
Das Führungselement, insbesondere das Kunststoffmaterial des The guide element, in particular the plastic material of the
Führungselements, umfasst vorzugsweise mindestens 5 Vol.-% Graphit, Glasfasern, Aramidfasern, Kohlenstofffasern, Polytetrafluorethylen (PTFE), mineralische Füllstoffe und/oder keramische Füllstoffe, insbesondere hexagonales Bornitrid . Das Führungselement, insbesondere das Guide element, preferably comprises at least 5 vol .-% graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular hexagonal boron nitride. The guide element, in particular the
Kunststoffmaterial des Führungselements, umfasst mindestens 10 Vol.-% Graphit, Glasfasern, Aramidfasern, Kohlenstofffasern, Polytetrafluorethylen (PTFE), mineralische Füllstoffe und/oder keramische Füllstoffe, insbesondere hexagonales Bornitrid. Plastic material of the guide element comprises at least 10 vol .-% graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular hexagonal boron nitride.
Das Führungselement, insbesondere das Kunststoffmaterial des The guide element, in particular the plastic material of the
Führungselements, umfasst vorzugsweise höchstens 40 Vol.-% Graphit, Glasfasern, Aramidfasern, Kohlenstofffasern, Polytetrafluorethylen (PTFE), mineralische Füllstoffe und/oder keramische Füllstoffe, insbesondere hexagonales Bornitrid. Guide element, preferably comprises at most 40 vol .-% graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular hexagonal boron nitride.
Das Führungselement umfasst vorzugsweise ein Polyetheretherketon (PEEK) und 5 bis 15 Gew.-% Graphit, 5 bis 15 Gew.-% Polytetrafluorethylen (PTFE) und/oder 5 bis 15 Gew.-% Kohlenstofffasern. Das Führungselement umfasst insbesondere ein Polyetheretherketon (PEEK) und zumindest näherungsweise 10 Gew.-% Graphit, zumindest The guide element preferably comprises a polyetheretherketone (PEEK) and 5 to 15% by weight of graphite, 5 to 15% by weight of polytetrafluoroethylene (PTFE) and / or 5 to 15% by weight of carbon fibers. The guide element comprises in particular a polyetheretherketone (PEEK) and at least approximately 10% by weight of graphite, at least
näherungsweise 10 Gew.-% Polytetrafluorethylen (PTFE) und/oder zumindest näherungsweise 10 Gew.-% Kohlenstofffasern. approximately 10% by weight polytetrafluoroethylene (PTFE) and / or at least approximately 10% by weight carbon fibers.
Günstig kann es sein, wenn das Führungselement, insbesondere das It may be favorable if the guide element, in particular the
Kunststoffmaterial des Führungselements, unterhalb einer Plastic material of the guide element, below one
Glasübergangstemperatur, insbesondere unterhalb einer Glass transition temperature, in particular below one
Glasübergangstemperatur des Kunststoffmaterials des Führungselements, einen Längenausdehnungskoeffizient im Bereich von 40 10Λ-6 ΚΛ-1 bis 80 10Λ-6 ΚΛ-1, vorzugsweise im Bereich von 45 10Λ-6 ΚΛ-1 Glass transition temperature of the plastic material of the guide element, a coefficient of linear expansion in the range of 40 10 Λ -6 Κ Λ -1 to 80 10 Λ -6 Κ Λ -1, preferably in the range of 45 10 Λ -6 Κ Λ -1
bis 70 10Λ-6 ΚΛ-1, insbesondere im Bereich von 48 10Λ-6 ΚΛ-1 up to 70 · 10 Λ -6 Κ Λ -1, in particular in the range of 48 · 10 Λ -6 Κ Λ -1
bis 68 10Λ-6 ΚΛ-1 aufweist. to 68 10 Λ -6 Κ Λ -1.
Vorzugsweise weist das Führungselement, insbesondere das Preferably, the guide element, in particular the
Kunststoffmaterial des Führungselements, oberhalb einer Plastic material of the guide element, above a
Glasübergangstemperatur, insbesondere oberhalb einer Glass transition temperature, in particular above one
Glasübergangstemperatur des Kunststoffmaterials des Führungselements, einen Längenausdehnungskoeffizient im Bereich von 100 10Λ-6 ΚΛ-1 bis 200 10Λ-6 ΚΛ-1, vorzugsweise im Bereich von 45 10Λ-6 ΚΛ-1 Glass transition temperature of the plastic material of the guide member, a coefficient of linear expansion in the range of 100 10 -6 Λ Κ Λ -1-200 10 Λ -6 Κ Λ -1, preferably in the range of 45 10 Λ -6 Κ Λ -1
bis 70 10Λ-6 ΚΛ-1, insbesondere im Bereich von 48 10Λ-6 ΚΛ-1 up to 70 · 10 Λ -6 Κ Λ -1, in particular in the range of 48 · 10 Λ -6 Κ Λ -1
bis 68 10Λ-6 ΚΛ-1 auf. to 68 10 Λ -6 Κ Λ -1.
Vorzugsweise können somit thermische Ausdehnungen eines Kolbens und/oder einer Kolbenaufnahme einer Kolbenvorrichtung ausgeglichen werden, so dass insbesondere ein zumindest näherungsweise konstantes Kolbenspiel oder ein sich mit steigender Temperatur vergrößerndes Kolbenspiel erreichbar ist. Preferably, therefore, thermal expansions of a piston and / or a piston receptacle of a piston device can be compensated so that, in particular, an at least approximately constant piston clearance or a piston clearance increasing with increasing temperature can be achieved.
Günstig kann es sein, wenn das Führungselement in einem Spritzgussprozess und/oder spanend hergestellt ist. Das erfindungsgemäße Führungselement eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Kolbenvorrichtung, beispielsweise einer trockenlaufenden Kolbenvorrichtung . It may be favorable if the guide element is produced in an injection molding process and / or by machining. The guide element according to the invention is particularly suitable for use in a piston device, for example a dry-running piston device.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine Kolbenvorrichtung, insbesondere einen Kolbenkompressor. The present invention therefore also relates to a piston device, in particular a piston compressor.
Die Kolbenvorrichtung umfasst vorzugsweise eine zylindrische Kolbenaufnahme zur Aufnahme eines Kolbens und einen Kolben, welcher linear verschieblich in der Kolbenaufnahme gelagert ist. The piston device preferably comprises a cylindrical piston receptacle for receiving a piston and a piston which is mounted linearly displaceable in the piston receptacle.
Der Kolben umfasst vorzugsweise einen Kolbenboden zur Aufnahme und/oder Erzeugung von Druckkräften. Insbesondere umfasst der Kolben eine Bolzenaufnahme zur Aufnahme eines Kolbenbolzens. The piston preferably comprises a piston bottom for receiving and / or generating pressure forces. In particular, the piston comprises a bolt receptacle for receiving a piston pin.
Der Kolben umfasst vorzugsweise ein Kolbenhemd zur Kraftübertragung zwischen dem Kolbenboden und der Bolzenaufnahme, wobei das Kolbenhemd insbesondere eine zumindest näherungsweise zylinderförmige oder zylinder- abschnittsförmige Mantelfläche aufweist, in welcher eine oder mehrere Vertiefungen angeordnet sind, die sich zumindest näherungsweise ringförmig oder ringabschnittsförmig um eine Längsmittelachse der Mantelfläche erstrecken. The piston preferably comprises a piston skirt for force transmission between the piston crown and the bolt receptacle, wherein the piston skirt in particular has an at least approximately cylindrical or cylindrical section-shaped lateral surface in which one or more depressions are arranged, which are at least approximately ring-shaped or ring-shaped about a longitudinal central axis Extend lateral surface.
Die Kolbenvorrichtung umfasst vorzugsweise eine oder mehrere Führungselemente zum Führen des Kolbens in der Kolbenvorrichtung, insbesondere erfindungsgemäße Führungselemente, wobei mindestens ein Führungselement des einen oder der mehreren Führungselemente sich in mindestens einer der Vertiefungen erstreckt. The piston device preferably comprises one or more guide elements for guiding the piston in the piston device, in particular guide elements according to the invention, wherein at least one guide element of the one or more guide elements extends in at least one of the recesses.
Die eine oder die mehreren Vertiefungen sind insbesondere als Nuten ausgebildet. The one or more recesses are in particular formed as grooves.
Insbesondere sind die eine oder die mehreren Vertiefungen als Aufnahmespur ausgebildet, entlang welcher ein ringabschnittsförmiges Führungselement bei der Montage entlanggleiten kann, insbesondere derart, dass eine axiale Verschiebung eines oder mehrerer offener Enden des Führungselements bezüglich der Längsmittelachse der Mantelfläche vermieden werden kann. In particular, the one or more recesses are formed as a receiving track, along which a ring-shaped guide element at can slide along the mounting, in particular such that an axial displacement of one or more open ends of the guide element with respect to the longitudinal center axis of the lateral surface can be avoided.
Günstig kann es sein, wenn die eine oder die mehreren Vertiefungen jeweils eine Anlagefläche zur Auflage des Führungselements umfassen, welche zumindest näherungsweise koaxial zur äußeren Mantelfläche des Kolbens angeordnet ist. It may be favorable if the one or more depressions each comprise a contact surface for supporting the guide element, which is arranged at least approximately coaxially with the outer lateral surface of the piston.
Mindestens ein oder mehrere Führungselemente sind vorzugsweise als Gleitelement ausgebildet. Insbesondere sind sämtliche Führungselemente als Gleitelemente ausgebildet. At least one or more guide elements are preferably formed as a sliding element. In particular, all guide elements are designed as sliding elements.
Vorzugsweise weisen die eine oder die mehreren Vertiefungen des Kolbens der Kolbenvorrichtung jeweils zwei Flanken auf, welche zumindest näherungsweise senkrecht zur Längsmittelachse der Mantelfläche ausgerichtet sind und an welchen Randabschnitte, insbesondere Kontaktflächen des einen oder der mehreren Führungselemente anliegen und/oder unter Spannung gehalten sind . Preferably, the one or more recesses of the piston of the piston device each have two flanks which are aligned at least approximately perpendicular to the longitudinal central axis of the lateral surface and at which edge portions, in particular contact surfaces of the one or more guide elements rest and / or are held under tension.
Vorzugsweise sind Randabschnitte, insbesondere Kontaktflächen, des einen oder der mehreren Führungselemente eingepresst zwischen den zwei Flanken der einen oder der mehreren Vertiefungen gehalten. Preferably, edge portions, in particular contact surfaces, of the one or more guide elements are pressed in between the two flanks of the one or more recesses.
Vorzugsweise sind das eine oder die mehreren Führungselemente unter Vorspannung, insbesondere elastischer Vorspannung, zwischen den zwei Flanken der einen oder der mehreren Vertiefungen gehalten. Preferably, the one or more guide elements are held under bias, in particular elastic bias, between the two flanks of the one or more recesses.
Eine aufgrund der, insbesondere elastischen, Vorspannung wirkende Kraft, wirkt insbesondere senkrecht zur Umlaufrichtung der Führungselemente. A due to the, in particular elastic, bias acting force acts in particular perpendicular to the direction of rotation of the guide elements.
Günstig kann es sein, wenn eine thermische Ausdehnung des Führungselements erfolgen kann, ohne dass es zu erhöhter Reibung zwischen Füh- rungselement und Kolbenaufnahme kommt und/oder das Führungselement aufgrund von zu hoher Spannung bricht und/oder zumindest teilweise aus der Vertiefung herausspringt. It may be favorable if a thermal expansion of the guide element can take place without causing increased friction between the guide element and the guide element. The guide element and piston receiving comes and / or the guide element breaks due to excessive voltage and / or at least partially jumps out of the recess.
Der Kolben umfasst vorzugsweise eine Aussparung, welche sich über eine oder mehrere Vertiefungen hinweg erstreckt. The piston preferably includes a recess extending across one or more recesses.
Insbesondere ist die Aussparung zur vom Kolbenboden abgewandten Seite offen. In particular, the recess is open to the side facing away from the piston crown side.
In unmontiertem und einsatzbereitem Zustand und/oder in montiertem In unmounted and ready for use condition and / or in mounted
Zustand der Kolbenvorrichtung weisen vorzugsweise zwei in axialer Richtung einander gegenüberliegende Kontaktflächen des Führungselements einen axialen Abstand von ca. 85% oder mehr eines axialen Abstandes von zwei einander gegenüberliegenden Flanken der Vertiefung auf, in welcher sich das Führungselement erstreckt. State of the piston device preferably have two axially opposite contact surfaces of the guide element an axial distance of about 85% or more of an axial distance of two opposite flanks of the recess in which the guide member extends.
Vorzugsweise weisen zwei in einer axialen Richtung einander gegenüberliegende Kontaktflächen des Führungselements in unmontiertem und einsatzbereitem Zustand und/oder in montiertem Zustand einen axialen Abstand von ca. 95%, beispielsweise 98% oder mehr, eines axialen Abstandes von zwei einander gegenüberliegenden Flanken der Vertiefung auf, in welcher sich das Führungselement erstreckt. Preferably, two contact surfaces of the guide element that are opposite one another in an axial direction in an unassembled and ready-to-use state and / or in an assembled state have an axial distance of approximately 95%, for example 98% or more, of an axial distance of two opposite flanks of the depression. in which the guide element extends.
Günstig kann es sein, wenn zwei in einer axialen Richtung einander gegenüberliegende Kontaktflächen des Führungselements in unmontiertem Zustand einen axialen Abstand von höchstens 110% eines axialen Abstandes von zwei einander gegenüberliegenden Flanken der Vertiefung aufweisen, in welcher sich das Führungselement in eingespanntem Zustand erstreckt. It may be favorable if two contact surfaces of the guide element in an axial direction in the unassembled state have an axial distance of at most 110% of an axial distance from two opposite flanks of the recess, in which the guide element extends in the clamped state.
Günstig kann es sein, wenn zwei einander gegenüberliegende Kontaktflächen des Führungselements in unmontiertem Zustand einen axialen Abstand von höchstens 105% eines axialen Abstandes von zwei einander gegenüberliegen- den Flanken der Vertiefung aufweisen, in welcher sich das Führungselement in eingespanntem Zustand erstreckt. It may be favorable if two opposing contact surfaces of the guide element in the unassembled state have an axial distance of at most 105% of an axial distance of two opposite one another. have the flanks of the recess in which the guide element extends in the clamped state.
Dies kann vorzugsweise den Vorteil bieten, dass das Führungselement im Wesentlichen axial spielfrei zwischen den zwei Flanken der Vertiefung eingespannt und/oder gehalten ist. This may preferably offer the advantage that the guide element is clamped and / or held essentially axially free of play between the two flanks of the depression.
Bei einer Ausgestaltung der Kolbenvorrichtung ist vorgesehen, dass der Kolben ein erstes metallisches Material umfasst oder aus einem ersten metallischen Material gebildet ist, wobei die Kolbenaufnahme in einem In one embodiment of the piston device is provided that the piston comprises a first metallic material or is formed from a first metallic material, wherein the piston seat in a
Kolbenaufnahmekörper angeordnet ist, welcher ein zweites metallisches Material umfasst oder aus einem zweiten metallischen Material gebildet ist, wobei das erste metallische Material einen geringeren thermischen Plunger receiving body is arranged, which comprises a second metallic material or is formed from a second metallic material, wherein the first metallic material has a lower thermal
Ausdehnungskoeffizienten als das zweite metallische Material aufweist. Expansion coefficient than the second metallic material.
Günstig kann es sein, wenn die Kolbenaufnahme eine insbesondere It may be favorable if the piston receptacle is a particular
zylindrische Wandung umfasst. cylindrical wall comprises.
Die Wandung der Kolbenaufnahme umfasst insbesondere eine nachbehandelte Oberfläche. The wall of the piston receptacle comprises in particular an aftertreated surface.
Die nachbehandelte Oberfläche der Wandung der Kolbenaufnahme ist bspw. eloxiert und umfasst insbesondere Aluminiumoxid . Alternativ oder ergänzend dazu umfasst die nachbehandelte Oberfläche der Wandung eine Beschichtung, welche Nickel und Siliciumcarbid umfasst. The aftertreated surface of the wall of the piston receptacle is, for example, anodized and in particular comprises aluminum oxide. Alternatively or additionally, the aftertreated surface of the wall comprises a coating comprising nickel and silicon carbide.
Die Kolbenaufnahme, insbesondere der Zylinder, ist vorzugsweise in den Kolbenaufnahmekörper, insbesondere in ein Zylindergehäuse, eingebracht, bspw. durch Bohren oder Fräsen; The piston receptacle, in particular the cylinder, is preferably introduced into the piston receiving body, in particular into a cylinder housing, for example by drilling or milling;
Der Kolbenaufnahmekörper, insbesondere das Zylindergehäuse, bildet vorzugsweise die Wandung der Kolbenaufnahme. Der Kolbenaufnahmekörper ist insbesondere aus dem zweiten metallischen Material hergestellt. Das zweite metallische Material umfasst insbesondere eine The piston receiving body, in particular the cylinder housing, preferably forms the wall of the piston receptacle. The piston receiving body is in particular made of the second metallic material. The second metallic material comprises in particular a
Aluminiumlegierung oder wird durch eine Aluminiumlegierung gebildet. Aluminum alloy or is made by an aluminum alloy.
Das erste metallische Material umfasst insbesondere Stahl, Edelstahl und/oder Titan oder wird durch Stahl, Edelstahl oder Titan gebildet. The first metallic material comprises in particular steel, stainless steel and / or titanium or is formed by steel, stainless steel or titanium.
Das zweite metallische Material weist vorzugsweise einen The second metallic material preferably has one
Längenausdehnungskoeffizient im Bereich von 18 10^-6 ΚΛ-1 Coefficient of linear expansion in the range of 18 10 ^ -6 Κ Λ -1
bis 23 10Λ-6 ΚΛ-1, insbesondere im Bereich von 19 10Λ-6 ΚΛ-1 to 23 10 Λ -6 Κ Λ -1, in particular in the range of 19 · 10 Λ -6 Κ Λ -1
bis 23 10Λ-6 ΚΛ-1, weiter insbesondere im Bereich von 20 10^-6 ΚΛ-1 bis 22 10Λ-6 ΚΛ-1 auf. to 23 10 Λ -6 Κ Λ -1, more particularly in the range of 20 10 ^ -6 Κ Λ -1 to 22 10 Λ -6 Κ Λ -1.
Das erste metallische Material weist vorzugsweise einen The first metallic material preferably has one
Längenausdehnungskoeffizient im Bereich von 8 10^-6 ΚΛ-1 Coefficient of linear expansion in the range of 8 10 ^ -6 Κ Λ -1
bis 16 10Λ-6 ΚΛ-1 auf. to 16 10 Λ -6 Κ Λ -1.
Eine Wandung der Kolbenaufnahme und der Kolben, insbesondere am Kolben angeordnete Führungselemente, sind vorzugsweise in radialer Richtung einer Längsmittelachse der Kolbenaufnahme voneinander beabstandet. A wall of the piston receptacle and the piston, in particular guide elements arranged on the piston, are preferably spaced apart in the radial direction of a longitudinal central axis of the piston receptacle.
Ein radialer Abstand der Wandung der Kolbenaufnahme und des Kolbens, insbesondere der am Kolben angeordneten Führungselemente, wird im A radial distance of the wall of the piston seat and the piston, in particular the guide elements arranged on the piston, is in
Rahmen dieser Beschreibung und der beigefügten Ansprüche als Kolbenspiel bezeichnet. Within the scope of this description and the appended claims, it is referred to as a piston play.
Das eine oder die mehreren Führungselemente der Kolbenvorrichtung weisen vorzugsweise eine durchschnittliche radiale Materialstärke auf. The one or more guide elements of the piston device preferably have an average radial material thickness.
Eine durchschnittliche radiale Materialstärke eines Führungselements ist insbesondere eine gemittelte Material stärke des Führungselements in radialer Richtung einer Ringmittelachse des Führungselements. Eine durchschnittliche radiale Materialstärke eines oder mehrerer Führungselemente ist insbesondere derart gewählt, dass ein Kolbenspiel oder ein radialer Abstand einer Wandung der Kolbenaufnahme und des Kolbens, insbesondere von am Kolben angeordneten Führungselementen, in An average radial material thickness of a guide element is in particular an average material strength of the guide element in the radial direction of a ring center axis of the guide element. An average radial thickness of one or more guide elements is in particular selected such that a piston play or a radial distance of a wall of the piston receptacle and of the piston, in particular of guide elements arranged on the piston, in
Abhängigkeit einer steigenden Betriebstemperatur der Kolbenvorrichtung zumindest näherungsweise konstant ist oder sich vergrößert. Dependence of an increasing operating temperature of the piston device is at least approximately constant or increases.
Vorzugsweise kann ein Verklemmen des Kolbens in der Kolbenaufnahme somit auch bei hohen Betriebstemperaturen verhindert werden. Preferably, a jamming of the piston in the piston seat can thus be prevented even at high operating temperatures.
Vorzugsweise ist eine durchschnittliche radiale Material stärke des einen oder der mehreren Führungselemente entsprechend eines Verhältnisses von Preferably, an average radial material thickness of the one or more guide elements is in accordance with a ratio of
Längenausdehnungskoeffizienten des ersten und des zweiten metallischen Materials gewählt. Linear expansion coefficients of the first and second metallic materials selected.
Vorzugsweise können durch das eine oder die mehreren Führungselemente unterschiedliche Ausdehnungen von Kolben und Kolbenaufnahme ausgeglichen werden. Insbesondere vergrößert sich das Kolbenspiel bei steigenden Preferably, by the one or more guide elements different expansions of piston and piston seat can be compensated. In particular, the piston clearance increases with increasing
Temperaturen oder bleibt zumindest näherungsweise konstant. Temperatures or remains at least approximately constant.
Vorzugsweise weist das Führungselement eine durchschnittliche radiale Preferably, the guide element has an average radial
Materialstärke im Verhältnis von 0,03 : 1 bis 0,07 : 1, insbesondere im Verhältnis von 0,04: 1 bis 0,06: 1, zu einem Durchmesser der Kolbenaufnahme und/oder des Kolbens auf. Material thickness in the ratio of 0.03: 1 to 0.07: 1, in particular in the ratio of 0.04: 1 to 0.06: 1, to a diameter of the piston seat and / or the piston on.
Unter einem Durchmesser der Kolbenaufnahme und/oder des Kolbens wird im Rahmen dieser Beschreibung und der beigefügten Ansprüche insbesondere ein senkrecht zu einer Längsachse der Kolbenaufnahme und/oder des Kolbens genommener Durchmesser der Kolbenaufnahme und/oder des Kolbens verstanden. In the context of this description and the appended claims, a diameter of the piston receptacle and / or of the piston is understood in particular to mean a diameter of the piston receptacle and / or of the piston taken perpendicular to a longitudinal axis of the piston receptacle and / or the piston.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Führungselements, insbesondere eines erfindungsgemäßen Führungselements. Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Führungselements bereitzustellen, mittels welchem ein einfach aufgebautes und einen Kolben effizient führendes Führungselement herstellbar ist. The present invention further relates to a method for producing a guide element, in particular a guide element according to the invention. The invention is in this respect the task of providing a method for producing a guide element, by means of which a simply constructed and a piston efficiently leading guide element can be produced.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Verfahren zur Herstellung eines Führungselements, insbesondere eines erfindungsgemäßen Führungselements, Folgendes umfasst: This object is achieved according to the invention in that the method for producing a guide element, in particular a guide element according to the invention, comprises the following:
Bereitstellen eines Grundkörpers des Führungselements, welcher zumindest näherungsweise ringförmig oder ringabschnittsförmig ist und welcher sich in einer Umlaufrichtung zumindest näherungsweise ringförmig oder ringabschnittsförmig um eine Ringmittelachse erstreckt. Provision of a base body of the guide element, which is at least approximately annular or ring-section-shaped and which extends in a circumferential direction at least approximately annular or ring-shaped portion about a ring center axis.
Bereitstellen und/oder Erzeugen von mindestens einem Verbindungsabschnitt zur elastischen und/oder nachgiebigen Verbindung von Randabschnitten von Rändern des Grundkörpers, welche in einer parallel zur Ringmittelachse verlaufenden axialen Richtung einander gegenüberliegen. Providing and / or generating at least one connecting portion for elastic and / or flexible connection of edge portions of edges of the base body, which in a direction parallel to the annular central axis extending axial direction opposite each other.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Führungselement beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf. The method according to the invention preferably has one or more of the features and / or advantages described in connection with the guide element according to the invention.
Vorzugsweise wird beim Herstellen und/oder Bereitstellen des Grundkörpers mindestens ein Verbindungsabschnitt erzeugt. At least one connecting section is preferably produced during production and / or provision of the basic body.
Günstig kann es sein, wenn zunächst der Grundkörper des Führungselements bereitgestellt wird und anschließend mindestens ein Verbindungsabschnitt erzeugt wird . Beispielsweise wird der Grundkörper des Führungselements bereitgestellt und anschließend wird in einem Nachbearbeitungsschritt der mindestens eine Verbindungsabschnitt erzeugt und/oder eingebracht. It may be favorable if initially the main body of the guide element is provided and subsequently at least one connecting section is produced. For example, the main body of the guide element is provided, and then the at least one connecting section is produced and / or introduced in a post-processing step.
Vorzugsweise wird beim und/oder zum Bereitstellen und/oder Erzeugen des mindestens einen Verbindungsabschnitts mindestens eine Einbuchtung in den Grundkörper des Führungselements eingebracht. During and / or for providing and / or generating the at least one connecting portion, at least one indentation is preferably introduced into the main body of the guide element.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper und der mindestens eine Verbindungsabschnitt in einem Schritt, beispielsweise durch Spritzgießen, bereitgestellt werden. Alternatively it can be provided that the base body and the at least one connecting portion are provided in one step, for example by injection molding.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen. Further preferred features and / or advantages of the invention are the subject of the following description and the drawings of exemplary embodiments.
In den Zeichnungen zeigen : In the drawings show:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform Fig. 1 is a schematic side view of a first embodiment
eines Kolbens einer Kolbenvorrichtung, bei welcher ein Kolbenhemd mit zwei Führungselementen gemäß einer ersten Ausführungsform eines Führungselements versehen ist, die jeweils mehrere Verbindungsabschnitte umfassen;  a piston of a piston device, in which a piston skirt is provided with two guide elements according to a first embodiment of a guide element, each comprising a plurality of connecting portions;
Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Fig. 2 is a schematic perspective view of a portion of
ersten Ausführungsform eines Führungselements in ausgerolltem Zustand, bei der das Verhalten bei thermischer Materialausdehnung in eingespanntem Zustand gemäß Fig . l mit gestrichelten Linien angedeutet ist;  First embodiment of a guide element in the unrolled state, in which the behavior in thermal expansion of material in the clamped state shown in FIG. l is indicated by dashed lines;
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht eines Abschnitts der ersten Ausführungsform eines Führungselements in ausgerolltem Zustand; eine schematische perspektivische Ansicht der ersten Ausführungsform eines Führungselements in eingerolltem Zustand um eine Ringmittelachse, bei der eine zumindest näherungsweise Ringform eines Grundkörpers des Führungselements bis auf einen Schlitz zwischen zwei offenen Enden des Grundkörpers geschlossen ist; eine schematische perspektivische Ansicht eines Abschnitts einer zweiten Ausführungsform eines Führungselements in ausgerolltem Zustand, dessen Verbindungsabschnitte Randabschnitte in Form von axialen Vorsprüngen und axialen Rücksprüngen verbinden, wobei die axialen Vorsprünge an einem Rand als abgerundete Vorsprünge und an dem in axialer Richtung gegenüberliegenden Rand als Plateau-Vorsprünge ausgebildet sind; eine schematische Seitenansicht eines Abschnitts der zweiten Ausführungsform eines Führungselements in ausgerolltem Zustand; eine schematische perspektivische Ansicht der zweiten Ausführungsform eines Führungselements in eingerolltem Zustand, bei der das Führungselement an seiner radial innenliegenden Innenseite ein Halteelement umfasst, welches sich in radialer Richtung der Ringmittelachse zu der Ringmittelachse hin erstreckt; einen senkrecht zu einer Längsmittelachse einer Mantelfläche eines Kolbenhemds genommenen schematischen Querschnitt durch die zweite Ausführungsform eines Führungselements in eingespanntem Zustand in einen Kolben; einen senkrecht zur Ringmittelachse genommenen schematischen Querschnitt einer dritten Ausführungsform eines Führungselements in eingerolltem Zustand, bei welcher der Grundkörper ring- abschnittsförmig ausgebildet ist und zwei offene Enden aufweist, welche jeweils einen Rücksprung aufweisen, der sich in radialer Richtung nach innen erstreckt; 3 shows a schematic side view of a section of the first embodiment of a guide element in the unrolled state; a schematic perspective view of the first embodiment of a guide element in the rolled state about a ring center axis, wherein an at least approximately annular shape of a base body of the guide element is closed except for a slot between two open ends of the base body; a schematic perspective view of a portion of a second embodiment of a guide element in the unrolled state, the connecting portions connect edge portions in the form of axial projections and axial recesses, wherein the axial projections at one edge as rounded projections and at the axially opposite edge as plateau projections are trained; a schematic side view of a portion of the second embodiment of a guide member in the unrolled state; a schematic perspective view of the second embodiment of a guide member in the rolled-up state, in which the guide element comprises on its radially inner inner side a holding element which extends in the radial direction of the annular central axis to the annular central axis; a taken perpendicular to a longitudinal central axis of a lateral surface of a piston skirt schematic cross section through the second embodiment of a guide element in a clamped state in a piston; a schematic cross-section taken perpendicular to the ring center axis of a third embodiment of a guide element in the rolled-up state, in which the base body is annular-section-shaped and has two open ends, each having a recess extending inward in the radial direction;
Fig. 10 einen senkrecht zur Ringmittelachse genommenen schematischen 10 is a taken perpendicular to the ring center axis schematic
Querschnitt einer vierten Ausführungsform eines Führungselements in eingerolltem Zustand, bei welcher der Grundkörper ring- abschnittsförmig ausgebildet ist und auf seiner radial innenliegenden Innenseite ein Halteelement umfasst, welches in radialer Richtung nach innen ragt;  Cross-section of a fourth embodiment of a guide element in the rolled-up state, in which the base body is annular-section-shaped and comprises on its radially inner inner side a holding element which projects inward in the radial direction;
Fig. 11 eine schematische perspektivische Ansicht einer fünften Ausführungsform eines Führungselements in eingerolltem Zustand, welches einen ringabschnittsförmigen Grundkörper umfasst, der an seiner radial außenliegenden Außenseite schräg zur Ringmittelachse verlaufende Einbuchtungen umfasst; 11 shows a schematic perspective view of a fifth embodiment of a guide element in the rolled-up state, which comprises a ring-shaped base body which comprises indentations extending at an angle on its radially outer outer side to the annular central axis;
Fig. 12 eine schematische Seitenansicht eines Ausschnitts einer sechsten Fig. 12 is a schematic side view of a section of a sixth
Ausführungsform eines Führungselements in ausgerolltem Zustand, bei dem zwei einander axial gegenüberliegende Ränder des Grundkörpers jeweils axiale Vorsprünge und Rücksprünge umfassen, welche in Umlaufrichtung gesehen alternierend angeordnet sind;  Embodiment of a guide element in the unrolled state, in which two mutually axially opposite edges of the base body each comprise axial projections and recesses, which are seen alternately arranged in the direction of rotation;
Fig. 13 eine schematische Seitenansicht einer siebten Ausführungsform Fig. 13 is a schematic side view of a seventh embodiment
eines Führungselements in ausgerolltem Zustand, bei dem die Verbindungsabschnitte des Grundkörpers sich längs der Umlaufrichtung erstreckende Durchtrittsöffnungen umfassen;  a guide element in the unrolled state, in which the connecting portions of the base body along the circumferential direction extending through openings comprise;
Fig. 14 eine schematische Seitenansicht eines Ausschnitts einer achten Ausführungsform eines Führungselements in ausgerolltem Zustand, bei der die Verbindungsabschnitte des Grundkörpers sich schräg zur Umlaufrichtung erstreckende Durchtrittsöffnungen und zumindest näherungsweise dreieckförmige Durchtrittsöffnungen umfassen; Fig. 15 eine schematische perspektivische Darstellung einer Kolbenvorrichtung, bei der der Kolben gemäß einer zweiten Ausführungsform eines Kolbens an seiner Mantelfläche eine Aussparung umfasst, welche sich über mehrere ringabschnittsförmige Vertiefungen in der Mantelfläche hinweg erstreckt. 14 shows a schematic side view of a section of an eighth embodiment of a guide element in the unrolled state, in which the connecting sections of the base body comprise passage openings extending at an angle to the circulation direction and at least approximately triangular passage openings; Fig. 15 is a schematic perspective view of a piston device, wherein the piston according to a second embodiment of a piston on its lateral surface comprises a recess which extends over a plurality of ring-shaped depressions in the lateral surface of time.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Identical or functionally equivalent elements are provided with the same reference numerals in all figures.
Ein in Fig . 1 dargestellter Kolben 100 ist vorzugsweise Bestandteil einer als Ganzes mit 102 bezeichneten Kolbenvorrichtung, insbesondere einer Kompressorvorrichtung zur Erzeugung von unter Druck stehenden Gasen. An in Fig. 1 piston 100 is preferably part of a generally designated 102 piston device, in particular a compressor device for generating pressurized gases.
Die Kolbenvorrichtung 102 umfasst zusätzlich zu dem Kolben 100 eine zylindrische Kolbenaufnahme 104 zur Aufnahme des Kolbens 100. Vorzugsweise ist der Kolben 100 linear verschieblich in der Kolbenaufnahme 104 gelagert. The piston device 102 comprises, in addition to the piston 100, a cylindrical piston receptacle 104 for receiving the piston 100. Preferably, the piston 100 is mounted so as to be linearly displaceable in the piston receptacle 104.
Die Kolbenaufnahme 104 ist insbesondere ein Zylinder. Die Kolbenaufnahme 104 ist vorzugsweise in einen Kolbenaufnahmekörper 105, insbesondere in ein Zylindergehäuse 107, eingebracht, bspw. durch Bohren oder Fräsen. The piston receptacle 104 is in particular a cylinder. The piston receptacle 104 is preferably introduced into a piston receiving body 105, in particular into a cylinder housing 107, for example by drilling or milling.
Die Kolbenaufnahme 104 weist vorzugsweise einen Durchmesser 109, insbesondere einen Innendurchmesser auf. Der Durchmesser 109 der The piston receptacle 104 preferably has a diameter 109, in particular an inner diameter. The diameter 109 of the
Kolbenaufnahme 104 ist insbesondere ein senkrecht zu einer Längsachse der Kolbenaufnahme 104 genommener Durchmesser. Piston receptacle 104 is in particular a perpendicular to a longitudinal axis of the piston receiving 104 taken diameter.
Die Kolbenaufnahme 104 umfasst eine insbesondere zylindrische Wandung 111. Der Kolbenaufnahmekörper 105 bildet vorzugsweise die Wandung 111 der Kolbenaufnahme 104. The piston receptacle 104 comprises an in particular cylindrical wall 111. The piston accommodating body 105 preferably forms the wall 111 of the piston receptacle 104.
Die Wandung 111 der Kolbenaufnahme 104 umfasst insbesondere eine nachbehandelte Oberfläche. Die nachbehandelte Oberfläche der Wandung 111 der Kolbenaufnahme 104 ist bspw. eloxiert und umfasst insbesondere Aluminiumoxid. Alternativ oder ergänzend dazu umfasst die nachbehandelte Oberfläche der Wandung 111 eine Beschichtung, welche Nickel und Siliciumcarbid umfasst. The wall 111 of the piston receptacle 104 in particular comprises an aftertreated surface. The aftertreated surface of the wall 111 of the piston receptacle 104 is, for example, anodized and comprises in particular aluminum oxide. Alternatively or additionally, the aftertreated surface of the wall 111 comprises a coating comprising nickel and silicon carbide.
Der Kolben 100 umfasst vorzugsweise einen Kolbenboden 106 zur Aufnahme und/oder Erzeugung von Druckkräften, welcher den Kolben 100 an einem Ende begrenzt. The piston 100 preferably includes a piston bottom 106 for receiving and / or generating compressive forces which limits the piston 100 at one end.
Der Kolbenboden 106 ist vorzugsweise im Betrieb der Kolbenvorrichtung 102 einem Druckraum 108 der Kolbenvorrichtung 102 zugewandt angeordnet und kommt insbesondere mit unter Druck gesetzten oder unter Druck zu setzenden Betriebsgasen in direkten Kontakt. The piston head 106 is preferably arranged facing a pressure chamber 108 of the piston device 102 during operation of the piston device 102 and, in particular, comes into direct contact with pressurized operating gases or pressurized operating gases.
Der Kolbenboden 106 ist insbesondere zumindest näherungsweise als flacher Kreiszylinder ausgebildet. The piston head 106 is in particular at least approximately designed as a flat circular cylinder.
Der Kolben 100 umfasst eine Bolzenaufnahme 110 zur Aufnahme eines Kolbenbolzens 112. Mittels des Kolbenbolzens 112 ist der Kolben 100 vorzugsweise an einer Pleuelstange festgelegt. Die Pleuelstange ist insbesondere an einer Kurbelwelle gelagert. The piston 100 comprises a bolt receptacle 110 for receiving a piston pin 112. By means of the piston pin 112, the piston 100 is preferably fixed to a connecting rod. The connecting rod is mounted in particular on a crankshaft.
Mittels des Kolbenbolzens 112 und der Pleuelstange ist der Kolben 100 vorzugsweise mit der Kurbelwelle verbunden. By means of the piston pin 112 and the connecting rod, the piston 100 is preferably connected to the crankshaft.
Zur Abdichtung des Druckraums 108 in Richtung der Kurbelwelle ist insbesondere eine Dichtung erforderlich. To seal the pressure chamber 108 in the direction of the crankshaft in particular a seal is required.
Diese Dichtung kann beispielsweise durch einen Kolbenring ermöglicht werden. Ein solcher Kolbenring ist insbesondere ein Bauteil, welches in einer Kolbenringnut 114 des Kolbens 100 angeordnet ist. Der Kolben 100 umfasst vorzugsweise ein Kolbenhemd 116 zur Kraftübertragung zwischen dem Kolbenboden 106 und der Bolzenaufnahme This seal can be made possible for example by a piston ring. Such a piston ring is in particular a component which is arranged in a piston ring groove 114 of the piston 100. The piston 100 preferably includes a piston skirt 116 for transmitting power between the piston crown 106 and the bolt receiver
110. 110th
Das Kolbenhemd 116 ist vorzugsweise zumindest näherungsweise zylinderförmig oder zylinderabschnittsförmig ausgebildet und weist eine zumindest näherungsweise zylinderförmige oder zylinderabschnittsförmige Mantelfläche 118 auf. The piston skirt 116 is preferably at least approximately cylindrical or cylindrical-section-shaped and has an at least approximately cylindrical or cylinder-shaped lateral surface 118.
In der zumindest näherungsweise zylinderförmigen oder zylinderabschnitts- förmigen Mantelfläche 118 des Kolbenhemds 116 sind insbesondere eine oder mehrere Vertiefungen 120 angeordnet, welche sich zumindest näherungsweise ringförmig oder ringabschnittsförmig um eine Längsmittelachse 122 der Mantelfläche 118 des Kolbenhemds 116 erstrecken. In the at least approximately cylindrical or cylindrical section-shaped lateral surface 118 of the piston skirt 116, one or more depressions 120 are arranged, which extend at least approximately annularly or annularly around a longitudinal center axis 122 of the lateral surface 118 of the piston skirt 116.
Vorzugsweise umfasst der Kolben 100 ein erstes metallisches Material 123 oder ist daraus gebildet. Preferably, the piston 100 comprises or is formed from a first metallic material 123.
Beispielsweise ist der Kolben 100 in einem 3D-Druckverfahren hergestellt. For example, the piston 100 is manufactured in a 3D printing process.
Die Kolbenaufnahme 104, insbesondere der Kolbenaufnahmekörper 105, umfasst vorzugsweise ein zweites metallisches Material 125 oder ist daraus gebildet. The piston receptacle 104, in particular the piston receiving body 105, preferably comprises a second metallic material 125 or is formed therefrom.
Es kann vorgesehen sein, dass der Kolben 100 und die Kolbenaufnahme 104 voneinander verschiedene Materialien umfassen oder aus voneinander verschiedenen Materialien gebildet sind. It can be provided that the piston 100 and the piston receptacle 104 comprise mutually different materials or are formed from different materials.
Vorzugsweise weist das erste metallische Material 123 einen geringeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als das zweite metallische Material 125 auf. Das erste metallische Material 123 umfasst insbesondere Stahl, Edelstahl und/oder Titan oder wird durch Stahl, Edelstahl oder Titan gebildet. Preferably, the first metallic material 123 has a lower thermal expansion coefficient than the second metallic material 125. The first metallic material 123 comprises in particular steel, stainless steel and / or titanium or is formed by steel, stainless steel or titanium.
Das zweite metallische Material 125 umfasst insbesondere eine The second metallic material 125 comprises in particular a
Aluminiumlegierung oder wird durch eine Aluminiumlegierung gebildet. Aluminum alloy or is made by an aluminum alloy.
Das zweite metallische Material 125 weist vorzugsweise einen The second metallic material 125 preferably has one
Längenausdehnungskoeffizient im Bereich von 18 10Λ-6 ΚΛ-1 Coefficient of linear expansion in the range of 18 10 Λ -6 Κ Λ -1
bis 23 10Λ-6 ΚΛ-1, insbesondere im Bereich von 19 10Λ-6 ΚΛ-1 bis 23 10Λ-6 ΚΛ-1, weiter insbesondere im Bereich von 20 10Λ-6 ΚΛ-1 bis 22 10Λ-6 ΚΛ-1 auf. up to 23 · 10 Λ -6 Κ Λ -1, in particular in the range of 19 · 10 Λ -6 Κ Λ -1 to 23 · 10 Λ -6 Κ Λ -1, more particularly in the range of 20 · 10 Λ -6 Κ Λ -1 to 22 10 Λ -6 Κ Λ -1.
Das erste metallische Material 123 weist vorzugsweise einen The first metallic material 123 preferably has one
Längenausdehnungskoeffizient im Bereich von 8 10Λ-6 ΚΛ-1 Coefficient of linear expansion in the range of 8 10 Λ -6 Κ Λ -1
bis 16 10Λ-6 ΚΛ-1 auf. to 16 10 Λ -6 Κ Λ -1.
Vorzugsweise umfasst die Kolbenvorrichtung 102 ein oder mehrere Führungselemente 124 zum Führen des Kolbens 100 in der Kolbenvorrichtung 102. Preferably, the piston device 102 comprises one or more guide elements 124 for guiding the piston 100 in the piston device 102.
Günstig kann es sein, wenn jeweils ein Führungselement 124 in einer Vertiefung 120 der Mantelfläche 118 des Kolbenhemds 116 angeordnet ist. It may be favorable if in each case a guide element 124 is arranged in a recess 120 of the lateral surface 118 of the piston skirt 116.
Die eine oder die mehreren Vertiefungen 120 sind beispielsweise als Nuten, insbesondere Ringnuten, ausgebildet. The one or more depressions 120 are formed, for example, as grooves, in particular annular grooves.
Günstig kann es sein, wenn die eine oder die mehreren Vertiefungen 120 jeweils zwei Flanken 126 aufweisen. It may be favorable if the one or more recesses 120 each have two flanks 126.
Die zwei Flanken 126 der Vertiefung 120 erstrecken sich vorzugsweise zumindest näherungsweise koaxial zueinander. Insbesondere erstrecken sich die jeweils zwei Flanken 126 der Vertiefungen 120 zumindest näherungsweise in einer radialen Richtung der Längsmittelachse 122 von der Mantelfläche 118 weg . The two flanks 126 of the recess 120 preferably extend at least approximately coaxially with one another. In particular, the two flanks 126 of the recesses 120 extend at least approximately in a radial direction of the longitudinal central axis 122 away from the lateral surface 118.
Vorteilhaft kann es sein, wenn sich jeweils zwischen den zwei Flanken 126 der Vertiefungen 120 jeweils eine Auflagefläche 128 zur Auflage des Führungselements 124 erstreckt. It can be advantageous if in each case a bearing surface 128 for supporting the guide element 124 extends between the two flanks 126 of the depressions 120.
Vorzugsweise ist die Auflagefläche 128 der Vertiefung 120 zumindest näherungsweise koaxial zur Mantelfläche 118 des Kolbenhemds 116 angeordnet. Preferably, the support surface 128 of the recess 120 is at least approximately coaxial with the lateral surface 118 of the piston skirt 116.
Zwei bezüglich der Längsmittelachse 122 einander axial gegenüberliegende Ränder 130 des einen oder der mehreren Führungselemente 124 umfassen vorzugsweise mehrere Randabschnitte 132. Two edges 130 of the one or more guide elements 124 that are axially opposite each other with respect to the longitudinal central axis 122 preferably include a plurality of edge sections 132.
Die Randabschnitte 132 sind vorzugsweise als axiale Vorsprünge 134 und/oder axiale Rücksprünge 136 ausgebildet. The edge portions 132 are preferably formed as axial projections 134 and / or axial recesses 136.
Die axialen Vorsprünge 134 erstrecken sich vorzugsweise in axialer Richtung 146 maximal von einem Mittelbereich 135 des Führungselements 124 weg . The axial projections 134 preferably extend in the axial direction 146 at a maximum distance from a central region 135 of the guide element 124.
Der Mittelbereich 135 liegt vorzugsweise zumindest näherungsweis in der Mitte zwischen der durchschnittlichen Erstreckung der Ränder 130 in axialer Richtung 146. The middle region 135 preferably lies at least approximately in the middle between the average extent of the edges 130 in the axial direction 146.
Der Mittelbereich 135 ist in einigen Figuren im ausgerollten Zustand mit einer gestrichelten Linie aus abwechselnd längeren und kürzeren Strichen angedeutet. The middle region 135 is indicated in some figures in the unrolled state with a dashed line of alternately longer and shorter strokes.
Günstig kann es sein, wenn ein Rand 130 der zwei einander axial gegenüberliegenden Ränder 130 des Führungselements 124 aus in Umlaufrichtung 138 gesehen alternierend angeordneten axialen Vorsprüngen 134 und axialen Rücksprüngen 136 gebildet ist. In Fig. 2 bis 4 sind Ausschnitte der in Fig . 1 in eingespanntem und/oder montiertem Zustand dargestellten ersten Ausführungsform eines Führungselements 124 in verschiedenen Ansichten dargestellt. It may be favorable if an edge 130 of the two axially opposite edges 130 of the guide element 124 is formed from axial projections 134 arranged in the circumferential direction 138 and axial recesses 136. In Figs. 2 to 4 are cutouts of FIG. 1 in a clamped and / or assembled state illustrated first embodiment of a guide member 124 shown in different views.
Das Führungselement 124 weist, wie insbesondere in Fig. 4 zu sehen ist, in eingerolltem und/oder eingespanntem Zustand vorzugsweise einen zumindest näherungsweise ringförmigen Grundkörper 140 auf, welcher sich zumindest näherungsweise ringförmig in einer Umlaufrichtung 138 bezüglich einer Ringmittelachse 142 erstreckt. The guide element 124, as can be seen in particular in FIG. 4, in the rolled-up and / or clamped state preferably has an at least approximately annular base body 140 which extends at least approximately annularly in a circumferential direction 138 relative to a ring center axis 142.
Vorzugsweise bildet der Grundkörper 140 zumindest näherungsweise einen Ring, insbesondere zumindest näherungsweise einen Kreisring, um die Ringmittelachse 142. Preferably, the base body 140 forms at least approximately a ring, in particular at least approximately a circular ring, about the ring central axis 142.
Das Führungselement 124 umfasst vorzugsweise mindestens einen Verbindungsabschnitt 144 zur elastischen und/oder nachgiebigen Verbindung von Randabschnitten 132 von Rändern 130 des Grundkörpers 140, welche in einer parallel zur Ringmittelachse 142 verlaufenden axialen Richtung 146 einander gegenüberliegen. The guide element 124 preferably comprises at least one connecting portion 144 for the elastic and / or flexible connection of edge portions 132 of edges 130 of the base body 140, which face each other in an axial direction 146 extending parallel to the annular central axis 142.
Vorzugsweise sind von einem Verbindungsabschnitt 144 jeweils zwei einander in axialer Richtung 146 gegenüberliegende Randabschnitte 132 miteinander nachgiebig und/oder elastisch verbunden. Preferably, two edge portions 132 opposite each other in the axial direction 146 are resiliently and / or elastically connected to each other by a connecting portion 144.
Das Führungselement 124 kann als Kolbenring oder Kolbenringabschnitt ausgebildet sein. The guide element 124 may be formed as a piston ring or piston ring portion.
Vorzugsweise ist das Führungselement 124 jedoch ein von einem Preferably, however, the guide member 124 is one of a
abdichtenden Kolbenring verschiedenes Element. sealing piston ring different element.
Insbesondere ist das Führungselement 124 als Führungsband und/oder Flachmaterial ausgebildet. In eingerolltem und/oder eingespanntem Zustand des Führungselements 124 ist das Führungselement 124 insbesondere um die Ringmittelachse 142 gebogen und/oder gekrümmt ausgebildet. In particular, the guide element 124 is designed as a guide band and / or flat material. In rolled-up and / or clamped state of the guide element 124, the guide element 124 is bent in particular around the ring center axis 142 and / or curved.
Die Ringmittelachse 142 des Grundkörpers 140 ist vorzugsweise im Wesentlichen identisch mit der Längsmittelachse 122 des Kolbens 100. The ring central axis 142 of the main body 140 is preferably substantially identical to the longitudinal central axis 122 of the piston 100.
Die Ringmittelachse 142 bildet insbesondere eine Rotationsachse bezüglich der Umlaufrichtung 138 des Grundkörpers 140. The ring central axis 142 forms, in particular, an axis of rotation with respect to the circumferential direction 138 of the main body 140.
Vorzugsweise ragen von dem Mittelbereich 135 des Grundkörpers 140 in axialer Richtung 146 die axialen Vorsprünge 134 weg. Zwischen zwei axialen Vorsprüngen 134 ist in Umlaufrichtung 138 an einem Rand 130 insbesondere ein axialer Rücksprung 136 angeordnet. Preferably, the axial projections 134 project away from the middle region 135 of the base body 140 in the axial direction 146. Between two axial projections 134, in particular an axial recess 136 is arranged in the circumferential direction 138 on an edge 130.
Die axialen Rücksprünge 136 ragen vorzugsweise in axialer Richtung 146 von dem Mittelbereich 135 des Grundkörpers 140 weg. The axial recesses 136 preferably protrude in the axial direction 146 away from the central region 135 of the main body 140.
Eine einen axialen Vorsprung 134 in axialer Richtung 146 begrenzende Oberfläche bildet insbesondere eine Kontaktfläche 148. A surface bounding an axial projection 134 in the axial direction 146 forms, in particular, a contact surface 148.
Die Kontaktflächen 148 liegen in eingespanntem Zustand des Führungselements 124 insbesondere an den Flanken 126 der Vertiefungen 120 an. The contact surfaces 148 rest in the clamped state of the guide element 124, in particular on the flanks 126 of the depressions 120.
Eine radial innenliegende Innenseite 163 des Grundkörpers 140 des Führungselements 124 liegt in eingespanntem Zustand vorzugsweise unmittelbar auf der Auflagefläche 128 einer Vertiefung 120 auf und/oder an . A radially inner side 163 of the base body 140 of the guide element 124 is in the clamped state preferably directly on the support surface 128 of a recess 120 and / or on.
Die axialen Vorsprünge 134, welche in axialer Richtung 146 von der Kontaktfläche 148 begrenzt sind, erstrecken sich, vorzugsweise in axialer Richtung 146, lokal maximal vom Mittelbereich 135 des Grundkörpers 140 weg. Die axialen Rücksprünge 136 weisen insbesondere einen minimalen axialen Abstand zum Mittelbereich 135 auf. The axial projections 134, which are delimited by the contact surface 148 in the axial direction 146, extend locally, preferably in the axial direction 146, locally at a maximum distance from the central region 135 of the base body 140. The axial recesses 136 have in particular a minimum axial distance to the central region 135.
In eingespanntem Zustand des Führungselements 124 besteht insbesondere vollständig oder teilweise ein unmittelbarer Kontakt zwischen der mindestens einen Kontaktfläche 148 und zumindest einer der zwei Flanken 126 der Vertiefungen 120. In the clamped state of the guide element 124 is in particular completely or partially a direct contact between the at least one contact surface 148 and at least one of the two edges 126 of the recesses 120th
Günstig kann es sein, wenn die mindestens eine Kontaktfläche 148 in eingespanntem Zustand des Führungselements 124 vollständig oder teilweise in stofflichem Kontakt mit den zwei Flanken 126 der Vertiefungen 120 des Kolbens 100 steht. It may be favorable if the at least one contact surface 148 in the clamped state of the guide element 124 is completely or partially in material contact with the two flanks 126 of the recesses 120 of the piston 100.
Bezüglich der Umlaufrichtung 138 sind zwei an einander gegenüberliegenden Rändern 130 des Führungselements 124 angeordnete Kontaktflächen 148 vorzugsweise versetzt zueinander angeordnet. With respect to the direction of rotation 138, two contact surfaces 148 arranged on opposite edges 130 of the guide element 124 are preferably offset relative to one another.
Vorzugsweise weisen die Kontaktflächen 148 in eingespanntem oder eingerolltem Zustand zumindest näherungsweise eine Kreisringsegmentform auf. Nicht gebogene Flächen der zumindest näherungsweise kreisringsegment- förmigen Kontaktflächen 148 sind insbesondere in einer im Wesentlichen senkrecht zur Ringmittelachse 142 verlaufenden Ebene angeordnet. Preferably, the contact surfaces 148 in the clamped or rolled-up state at least approximately a circular ring segment shape. Non-curved surfaces of the at least approximately annular segment-shaped contact surfaces 148 are arranged in particular in a plane extending substantially perpendicular to the ring center axis 142.
Günstig kann es sein, wenn die axialen Vorsprünge 134 als Plateau-Vorsprünge 149 ausgebildet sind . It may be favorable if the axial projections 134 are formed as plateau projections 149.
Vorzugsweise umfasst der mindestens eine Verbindungsabschnitt 144 eine Einbuchtung 150, durch welche in axial eingespanntem Zustand des Führungselements 124 ein Ausweichbereich 151 entsteht. Der Ausweichbereich 151 bildet insbesondere einen Freiraum zur Aufnahme eines Teilvolumens des Führungselements 124, um welches das Führungselement 124 sich durch thermische Ausdehnung vergrößert. Vorzugsweise nimmt der Freiraum ein Teilvolumen des Führungselements 124 auf, welches sich aufgrund des einge- spannten Zustands des Führungselements 124 im Bereich der Kontaktflächen 148 nicht in axialer Richtung 146 ausdehnen kann, sondern vielmehr in den Ausweichbereich 151 hinein verdrängt wird . Preferably, the at least one connecting portion 144 comprises a recess 150, through which in the axially clamped state of the guide member 124, an escape region 151 is formed. In particular, the escape area 151 forms a free space for receiving a partial volume of the guide element 124, around which the guide element 124 increases due to thermal expansion. Preferably, the free space accommodates a partial volume of the guide element 124, which due to the inserted tensioned state of the guide member 124 in the region of the contact surfaces 148 can not expand in the axial direction 146, but rather is displaced into the escape area 151 into it.
Vorzugsweise bleibt der axiale Abstand zwischen zwei einander in axialer Richtung 146 gegenüberliegenden Kontaktflächen 148 aufgrund der Aufnahme von einem Teilvolumen des Führungselements 124 von dem von den Ausweichbereichen 151 gebildeten Freiraum trotz der Temperaturerhöhung zumindest näherungsweise konstant. Preferably, the axial distance between two mutually opposed in the axial direction 146 contact surfaces 148 due to the inclusion of a partial volume of the guide member 124 of the space formed by the escape areas 151 remains at least approximately constant despite the increase in temperature.
Insbesondere ist die Materialausdehnung des Führungselements 124 bei einer Temperaturerhöhung zumindest näherungsweise auf die Ausdehnung in die Ausweichbereiche 151 beschränkt. In particular, the material expansion of the guide element 124 is limited at least approximately to the expansion into the escape regions 151 when the temperature increases.
Im Bereich der Ausweichbereiche 151 kommt es im Betrieb der Kolbenvorrichtung 102 vorzugsweise zu einer Verformung des Grundkörpers 140. In the region of the escape regions 151, during the operation of the piston device 102, a deformation of the base body 140 preferably occurs.
In Fig . 2 und 3 ist das Verhalten der Führungselemente 124 in eingespanntem Zustand bei thermischer Belastung, beispielsweise bei Temperaturen von 100° C oder mehr, mittels gestrichelter Linien dargestellt. In Fig. 2 and 3, the behavior of the guide elements 124 in the clamped state under thermal stress, for example at temperatures of 100 ° C or more, shown by dashed lines.
Aufgrund der mittels der Einbuchtungen 150 geschaffenen Ausweichbereiche 151 ist insbesondere eine temperaturbedingte Materialausdehnung in Richtung einer radialen Richtung der Ringmittelachse 142 vom Grundkörper 140 nach außen weg minimiert. Due to the evasion regions 151 created by the indentations 150, in particular a temperature-induced material expansion in the direction of a radial direction of the annular central axis 142 from the main body 140 to the outside is minimized.
Vorzugsweise weist der Grundkörper 140 im Bereich der Einbuchtungen 150 parallel zur Ringmittelachse 142 gesehen eine reduzierte Materialstärke im Vergleich zu Bereichen des Grundkörpers 140 ohne Einbuchtung 150 auf. In the region of the indentations 150, the base body 140 preferably has a reduced material thickness parallel to the ring center axis 142 in comparison to areas of the base body 140 without indentation 150.
Insbesondere sind die Einbuchtungen 150 Bestandteil der axialen Rücksprünge 136 oder bilden die axialen Rücksprünge 136. Die Materialstärke des Grundkörpers 140 beträgt in Bereichen der Einbuchtung 150 vorzugsweise ca. 80% oder weniger der Materialstärke des Grundkörpers 140 in Bereichen ohne Einbuchtung 150. In particular, the indentations 150 are part of the axial recesses 136 or form the axial recesses 136. The material thickness of the base body 140 in areas of the indentation 150 is preferably approximately 80% or less of the material thickness of the base body 140 in areas without indentation 150.
Insbesondere beträgt die Material stärke des Grundkörpers 140 in Bereichen der Einbuchtung 150 ca. 60% oder weniger der Materialstärke des Grundkörpers 140 in Bereichen ohne Einbuchtung 150. In particular, the material thickness of the base body 140 in areas of the recess 150 is about 60% or less of the material thickness of the base body 140 in areas without recess 150th
Beispielsweise beträgt die Materialstärke des Grundkörpers 140 in Bereichen der Einbuchtung 150 ca. 40% oder weniger der Material stärke des Grundkörpers 140 in Bereichen ohne Einbuchtung 150. For example, the material thickness of the base body 140 in areas of the recess 150 is about 40% or less of the material thickness of the base body 140 in areas without recess 150th
Vorzugsweise weist das Führungselement 124, insbesondere ein Grundkörper 140 des Führungselements 124, eine durchschnittliche radiale Materialstärke 153 in radialer Richtung, d.h. in einer Richtung senkrecht zur Ringmittelachse 142, auf. Preferably, the guide element 124, in particular a base body 140 of the guide element 124, an average radial material thickness 153 in the radial direction, i. in a direction perpendicular to the ring central axis 142, on.
Günstig kann es sein, wenn die Verbindungsabschnitte 144 des Führungselements 124 jeweils mindestens einen Verformungsabschnitt 152 umfassen, welcher zwischen zwei einander gegenüberliegenden Kontaktflächen 148 und/oder Randabschnitten 132 angeordnet ist. It may be favorable if the connecting sections 144 of the guide element 124 each comprise at least one deformation section 152, which is arranged between two opposing contact surfaces 148 and / or edge sections 132.
Der mindestens eine Verformungsabschnitt 152 lenkt insbesondere in eingespanntem Zustand des Führungselements 124 aus einer Ausdehnung resultierende Kräfte um und/oder nimmt diese auf. The at least one deformation section 152, in particular in the clamped state of the guide element 124, deflects forces resulting from an expansion and / or absorbs them.
Beispielsweise nimmt eine Kontaktfläche 148 mechanische Spannungen auf, welche im Bereich des Verformungsabschnitts 152 umgelenkt werden, insbesondere derart, dass es zu einer Ausdehnung in den Bereich der Einbuchtungen 150, beispielsweise in die Ausweichbereiche 151, kommt. For example, a contact surface 148 absorbs mechanical stresses which are deflected in the region of the deformation section 152, in particular in such a way that they extend into the region of the indentations 150, for example into the escape regions 151.
In eingespanntem Zustand wirkt vorzugsweise eine Kraft in axialer Richtung 146 auf den Grundkörper 140 des Führungselements 124. Vorzugsweise wirkt in eingespanntem Zustand eine mechanische Spannung, insbesondere eine Druckspannung, auf das Führungselement 124. In the clamped state, a force in the axial direction 146 preferably acts on the base body 140 of the guide element 124. Preferably, in the clamped state, a mechanical stress, in particular a compressive stress, acts on the guide element 124.
Günstig kann es sein, wenn durch thermische Ausdehnung entstehende mechanische Spannungen in eingespanntem Zustand vorzugsweise mittels der Verbindungsabschnitte 144, insbesondere mittels der Verformungsabschnitte 152, umgelenkt werden. It may be favorable if mechanical stresses resulting from thermal expansion in the clamped state are preferably deflected by means of the connecting sections 144, in particular by means of the deformation sections 152.
Aufgrund von thermischer Materialausdehnung im Bereich der Verformungsabschnitte 152 werden vorzugsweise die in axialer Richtung 146 wirkenden Kräfte umgelenkt und/oder aufgenommen. Due to thermal material expansion in the region of the deformation sections 152, the forces acting in the axial direction 146 are preferably deflected and / or absorbed.
Die Umlenkung und/oder Aufnahme ist insbesondere durch temperaturbedingte Ausdehnung auf molekularer Ebene im Bereich der Verformungsabschnitte 152 realisiert. The deflection and / or absorption is realized in particular by temperature-induced expansion at the molecular level in the region of the deformation sections 152.
Die temperaturbedingte Ausdehnung auf molekularer Ebene im Bereich der Verformungsabschnitte 152 ist vorzugsweise nicht mit dem Auge wahrnehmbar. The temperature-induced expansion at the molecular level in the region of the deformation sections 152 is preferably not perceptible to the eye.
Mittels der Verbindungsabschnitte 144 ist insbesondere durch Materialausdehnung in die durch die Einbuchtungen 150 geschaffenen Ausweichbereiche 151 eine in eingespanntem Zustand zumindest näherungsweise konstante axial maximale Ausdehnung der Führungselemente 124 möglich. By means of the connecting portions 144, in particular by material expansion into the escape regions 151 created by the indentations 150, an axially maximum extent of the guide elements 124, which is at least approximately constant in a clamped state, is possible.
Vorzugsweise dehnt sich der Grundkörper 140 im Betrieb der Kolbenvorrichtung 102 in den von den Ausweichbereichen 151 gebildeten Freiraum aus, insbesondere derart, dass der axiale Abstand zwischen einander in axialer Richtung 146 gegenüberliegenden Kontaktflächen 148 des Führungselements 124 im Wesentlichen konstant bleibt. In Fig . 4 ist insbesondere zu sehen, dass der Grundkörper 140 einen Schlitz 155 aufweist, welcher zwischen zwei offenen Enden 154 des Grundkörpers 140 gebildet ist. During operation of the piston device 102, the base body 140 preferably expands into the free space formed by the escape regions 151, in particular in such a way that the axial distance between contact surfaces 148 of the guide element 124 lying opposite one another in the axial direction 146 remains substantially constant. In Fig. 4, in particular, it can be seen that the base body 140 has a slot 155 which is formed between two open ends 154 of the base body 140.
In eingespanntem Zustand des Führungselements 124 grenzen vorzugsweise die zwei offenen Enden 154 des Grundkörpers 140, insbesondere deren jeweilige Abschlusskanten 156, aneinander an. In the clamped state of the guide element 124 preferably the two open ends 154 of the base body 140, in particular their respective end edges 156, adjoin one another.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die zwei offenen Enden 154 in eingespanntem Zustand des Führungselements 124 in Umlaufrichtung 138 einen Abstand zueinander aufweisen, welcher im Wesentlichen zumindest dem axialen Abstand zwischen zwei Flanken 126 der Vertiefung 120 des Kolbens 100 in axialer Richtung 146 entspricht. Alternatively, it may be provided that the two open ends 154 in the clamped state of the guide element 124 in the circumferential direction 138 have a distance from each other, which substantially corresponds to at least the axial distance between two edges 126 of the recess 120 of the piston 100 in the axial direction 146.
Ferner kann der Abstand der zwei offenen Enden 154 des Führungselements 124 zumindest näherungsweise oder mindestens Folgendes betragen : Furthermore, the distance between the two open ends 154 of the guide element 124 may be at least approximately or at least as follows:
a) eine Materialstärke des Führungselements 124 in radialer Richtung; a) a material thickness of the guide element 124 in the radial direction;
b) eine Höhe der Flanken 126 (Ausdehnung der Flanken 126 in radialer Richtung); und/oder b) a height of the flanks 126 (extension of the flanks 126 in the radial direction); and or
c) eine Breite des Führungselements 124 in einer parallel zur Ringmittelachse 142 verlaufenden Richtung. c) a width of the guide element 124 in a direction parallel to the annular central axis 142 direction.
Beispielsweise beträgt der Abstand der zwei offenen Enden 154 des For example, the distance between the two open ends 154 of the
Führungselements 124 in Umlaufrichtung 138 in einem montierten Guide element 124 in the circumferential direction 138 in a mounted
Ausgangszustand des Führungselements 124 bei Umgebungstemperatur mindestens ungefähr 1 mm, vorzugsweise mindestens ungefähr 2 mm, insbesondere mindestens ungefähr 3 mm. Initial state of the guide element 124 at ambient temperature at least about 1 mm, preferably at least about 2 mm, in particular at least about 3 mm.
Der Abstand der zwei offenen Enden 154 des Führungselements 124 The distance between the two open ends 154 of the guide element 124
ermöglicht vorzugsweise eine thermische Längenausdehnung des preferably allows thermal expansion of the
Grundkörpers 140 in Umlaufrichtung 138. Der Schlitz 155 ist insbesondere schräg zur Ringmittelachse 142 und zur Umlaufrichtung 138 angeordnet. Base body 140 in the circumferential direction 138. The slot 155 is arranged in particular at an angle to the ring central axis 142 and to the circumferential direction 138.
Die Abschlusskanten 156 der zwei offenen Enden 154 sind vorzugsweise jeweils schräg zur Umlaufrichtung 138 und zur Ringmittelachse 142 verlaufend ausgebildet. The end edges 156 of the two open ends 154 are preferably each formed obliquely to the circumferential direction 138 and the ring center axis 142 extending.
Die Abschlusskanten 156 sind insbesondere komplementär zueinander ausgebildet. The end edges 156 are in particular formed complementary to one another.
Beispielsweise sind die Abschlusskanten 156 der zwei offenen Enden 154 durch jeweils schräg zur Umlaufrichtung 138 und zur Ringmittelachse 142 verlaufende Schnittkanten gebildet. For example, the end edges 156 of the two open ends 154 are formed by cut edges running obliquely to the direction of rotation 138 and to the ring central axis 142.
Die Abschlusskanten 156 schließen vorzugsweise jeweils mit einem der zwei Ränder 130 des Grundkörpers 140 einen stumpfen Winkel, beispielsweise einen Winkel von ca. 100° bis ca. 170°, ein. The end edges 156 preferably each include an obtuse angle, for example an angle of approximately 100 ° to approximately 170 °, with one of the two edges 130 of the base body 140.
Insbesondere schließen die Abschlusskanten 156 jeweils einen spitzen Winkel, beispielsweise ca. 20° bis ca. 90°, mit dem anderen der zwei Ränder 130 ein. In particular, the end edges 156 each subtend an acute angle, for example, about 20 ° to about 90 °, with the other of the two edges 130 a.
Günstig kann es sein, wenn die Abschlusskanten 156 zumindest näherungsweise parallel zueinander angeordnet sind. It may be favorable if the closing edges 156 are arranged at least approximately parallel to one another.
Das Führungselement 124 umfasst vorzugsweise ein Kunststoffmaterial 157 oder ist aus einem Kunststoffmaterial 157 gebildet. The guide element 124 preferably comprises a plastic material 157 or is formed from a plastic material 157.
Das Führungselement 124 umfasst insbesondere eines oder mehrere der folgenden Polymere oder ist daraus gebildet: Polyetheretherketon (PEEK), Polyamid (PA), Polyimid (PI), Polyoxymethylen (POM), Polyphthalamid (PPA), Polyester, Vinylester, Hartgewebe-Polymer, insbesondere auf Phenol-Basis, Polyester-Basis und/oder Vinylester-Basis, Polyphenylensulfid (PPS) und Fluorpolymer, insbesondere Perfluoralkoxy-Polymer (PFA), schmelzverarbeit- bares Polytetrafluorethylen (PTFE)-Polymer und Polytetrafluorethylen (PTFE). In particular, the guide element 124 comprises or is formed from one or more of the following polymers: polyetheretherketone (PEEK), polyamide (PA), polyimide (PI), polyoxymethylene (POM), polyphthalamide (PPA), polyester, vinylester, hard-tissue polymer, in particular phenol-based, polyester-based and / or vinylester-based, polyphenylene sulfide (PPS) and Fluoropolymer, in particular perfluoroalkoxy polymer (PFA), melt-processable polytetrafluoroethylene (PTFE) polymer and polytetrafluoroethylene (PTFE).
Vorzugsweise umfasst das Führungselement 124 ein thermoplastisches Preferably, the guide member 124 comprises a thermoplastic
Polymer oder ist daraus gebildet. Polymer or is formed from it.
Ergänzend oder alternativ umfasst das Führungselement 124 insbesondere ein duroplastisches Polymer oder ist daraus gebildet. Additionally or alternatively, the guide element 124 in particular comprises a thermosetting polymer or is formed therefrom.
Beispielsweise umfasst das Führungselement 124 Moldflon® oder ist daraus gebildet. For example, the guide element 124 comprises or is formed from Moldflon®.
Das Führungselement 124 umfasst insbesondere ein Epoxidharz, ein The guide element 124 comprises, in particular, an epoxy resin
Vinylesterharz, ein Polyesterharz oder ein Phenolharz. Alternativ oder ergänzend dazu ist das Führungselement 124 aus einem Epoxidharz, einem Vinylesterharz, einem Polyesterharz oder einem Phenolharz gebildet. Vinylesterharz, a polyester resin or a phenolic resin. Alternatively or additionally, the guide member 124 is formed of an epoxy resin, a vinyl ester resin, a polyester resin or a phenolic resin.
Vorzugsweise umfasst das Führungselement 124 ein Flüssigkristallpolymer oder ist daraus gebildet. Das Flüssigkristallpolymer 124 umfasst insbesondere Polyaramide. Preferably, the guide member 124 comprises or is formed from a liquid crystal polymer. The liquid crystal polymer 124 includes, in particular, polyaramides.
Das Führungselement 124, insbesondere das Kunststoffmaterial 157 des Führungselements 124, umfasst vorzugsweise mindestens 10 Gew.-% Graphit, Glasfasern, Aramidfasern, Kohlenstofffasern, Polytetrafluorethylen (PTFE), mineralische Füllstoffe und/oder keramische Füllstoffe, insbesondere The guide element 124, in particular the plastic material 157 of the guide element 124, preferably comprises at least 10 wt .-% graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular
hexagonales Bornitrid. Das Führungselement 124, insbesondere das hexagonal boron nitride. The guide element 124, in particular the
Kunststoffmaterial 157 des Führungselements 124, umfasst insbesondere mindestens 20 Gew.-% Graphit, Glasfasern, Aramidfasern, Kohlenstofffasern, Polytetrafluorethylen (PTFE), mineralische Füllstoffe und/oder keramische Füllstoffe, insbesondere hexagonales Bornitrid. Plastic material 157 of the guide element 124, in particular comprises at least 20 wt .-% graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular hexagonal boron nitride.
Das Führungselement 124, insbesondere das Kunststoffmaterial 157 des Führungselements 124, umfasst vorzugsweise höchstens 50 Gew.-% Graphit, Glasfasern, Aramidfasern, Kohlenstofffasern, Polytetrafluorethylen (PTFE), mineralische Füllstoffe und/oder keramische Füllstoffe, insbesondere hexagonales Bornitrid. Das Führungselement 124, insbesondere das The guide element 124, in particular the plastic material 157 of the guide element 124, preferably comprises at most 50% by weight of graphite, Glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular hexagonal boron nitride. The guide element 124, in particular the
Kunststoffmaterial 157 des Führungselements 124, umfasst insbesondere höchstens 40 Gew.-% Graphit, Glasfasern, Aramidfasern, Kohlenstofffasern, Polytetrafluorethylen (PTFE), mineralische Füllstoffe und/oder keramische Füllstoffe, insbesondere hexagonales Bornitrid. Plastic material 157 of the guide element 124, in particular comprises at most 40 wt .-% graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular hexagonal boron nitride.
Das Führungselement 124, insbesondere das Kunststoffmaterial 157 des Führungselements 124, umfasst vorzugsweise mindestens 5 Vol.-% Graphit, Glasfasern, Aramidfasern, Kohlenstofffasern, Polytetrafluorethylen (PTFE), mineralische Füllstoffe und/oder keramische Füllstoffe, insbesondere hexagonales Bornitrid . Das Führungselement 124, insbesondere das The guide element 124, in particular the plastic material 157 of the guide element 124, preferably comprises at least 5% by volume of graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular hexagonal boron nitride. The guide element 124, in particular the
Kunststoffmaterial 157 des Führungselements 124, umfasst mindestens 10 Vol.-% Graphit, Glasfasern, Aramidfasern, Kohlenstofffasern, Plastic material 157 of the guide element 124 comprises at least 10% by volume of graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers,
Polytetrafluorethylen (PTFE), mineralische Füllstoffe und/oder keramische Füllstoffe, insbesondere hexagonales Bornitrid. Polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular hexagonal boron nitride.
Das Führungselement 124, insbesondere das Kunststoffmaterial 157 des Führungselements 124, umfasst vorzugsweise höchstens 40 Vol.-% Graphit, Glasfasern, Aramidfasern, Kohlenstofffasern, Polytetrafluorethylen (PTFE), mineralische Füllstoffe und/oder keramische Füllstoffe, insbesondere hexagonales Bornitrid. The guide element 124, in particular the plastic material 157 of the guide element 124, preferably comprises at most 40% by volume of graphite, glass fibers, aramid fibers, carbon fibers, polytetrafluoroethylene (PTFE), mineral fillers and / or ceramic fillers, in particular hexagonal boron nitride.
Das Führungselement 124 umfasst vorzugsweise ein Polyetheretherketon (PEEK) und 5 bis 15 Gew.-% Graphit, 5 bis 15 Gew.-% Polytetrafluorethylen (PTFE) und/oder 5 bis 15 Gew.-% Kohlenstofffasern. The guide element 124 preferably comprises a polyetheretherketone (PEEK) and 5 to 15% by weight of graphite, 5 to 15% by weight of polytetrafluoroethylene (PTFE) and / or 5 to 15% by weight of carbon fibers.
Das Führungselement 124 umfasst insbesondere ein Polyetheretherketon (PEEK) und zumindest näherungsweise 10 Gew.-% Graphit, zumindest näherungsweise 10 Gew.-% Polytetrafluorethylen (PTFE) und/oder zumindest näherungsweise 10 Gew.-% Kohlenstofffasern. Günstig kann es sein, wenn das Führungselement 124, insbesondere das Kunststoffmaterial 157 des Führungselements 124, unterhalb einer The guide element 124 comprises in particular a polyetheretherketone (PEEK) and at least approximately 10% by weight of graphite, at least approximately 10% by weight of polytetrafluoroethylene (PTFE) and / or at least approximately 10% by weight of carbon fibers. It may be favorable if the guide element 124, in particular the plastic material 157 of the guide element 124, below a
Glasübergangstemperatur, insbesondere unterhalb einer Glass transition temperature, in particular below one
Glasübergangstemperatur des Kunststoffmaterials 157 des Führungselements 124, einen Längenausdehnungskoeffizient im Bereich von 40 10Λ-6 ΚΛ-1 bis 80 10Λ-6 ΚΛ-1, vorzugsweise im Bereich von 45 10Λ-6 ΚΛ-1 Glass transition temperature of the plastic material 157 of the guide member 124, a coefficient of linear expansion in the range of 40 10 Λ -6 Κ Λ -1 to 80 10 Λ -6 Κ Λ -1, preferably in the range of 45 10 Λ -6 Κ Λ -1
bis 70 10Λ-6 ΚΛ-1, insbesondere im Bereich von 48 10Λ-6 ΚΛ-1 up to 70 · 10 Λ -6 Κ Λ -1, in particular in the range of 48 · 10 Λ -6 Κ Λ -1
bis 68 10Λ-6 ΚΛ-1 aufweist. to 68 10 Λ -6 Κ Λ -1.
Vorzugsweise weist das Führungselement 124, insbesondere das Preferably, the guide element 124, in particular the
Kunststoffmaterial 157 des Führungselements 124, oberhalb einer Plastic material 157 of the guide element 124, above a
Glasübergangstemperatur, insbesondere oberhalb einer Glass transition temperature, in particular above one
Glasübergangstemperatur des Kunststoffmaterials 157 des Führungselements 124, einen Längenausdehnungskoeffizient im Bereich von 100 10Λ-6 ΚΛ-1 bis 200 10Λ-6 ΚΛ-1, vorzugsweise im Bereich von 45 10Λ-6 ΚΛ-1 bis 70 10Λ-6 ΚΛ-1, insbesondere im Bereich von 48 10Λ-6 ΚΛ-1 Glass transition temperature of the plastic material 157 of the guide member 124, a coefficient of linear expansion in the range of 100 10 Λ -6 Κ Λ -1 to 200 10 Λ -6 Κ Λ -1, preferably in the range of 45 10 Λ -6 Κ Λ -1 to 70 10 Λ -6 Κ Λ -1, in particular in the range of 48 10 Λ -6 Κ Λ -1
bis 68 10Λ-6 ΚΛ-1 auf. to 68 10 Λ -6 Κ Λ -1.
Vorzugsweise können somit thermische Ausdehnungen eines Kolbens 100 und/oder einer Kolbenaufnahme 104 einer Kolbenvorrichtung 102 Thus, thermal expansions of a piston 100 and / or a piston receptacle 104 of a piston device 102 may preferably be provided
ausgeglichen werden, so dass insbesondere ein zumindest näherungsweise konstantes Kolbenspiel oder ein sich mit steigender Temperatur vergrößerndes Kolbenspiel erreichbar ist. be compensated, so that in particular an at least approximately constant piston play or a piston with increasing temperature piston play can be achieved.
Eine durchschnittliche radiale Materialstärke 153 eines oder mehrerer An average radial material thickness 153 of one or more
Führungselemente 124 ist insbesondere derart gewählt, dass ein Kolbenspiel oder ein radialer Abstand der Wandung 111 der Kolbenaufnahme 104 und des Kolbens 100, insbesondere von am Kolben 100 angeordneten Guide elements 124 is particularly chosen such that a piston clearance or a radial distance of the wall 111 of the piston receptacle 104 and the piston 100, in particular arranged on the piston 100
Führungselementen 124, in Abhängigkeit einer steigenden Betriebstemperatur der Kolbenvorrichtung 102 zumindest näherungsweise konstant ist oder sich vergrößert. Vorzugsweise kann ein Verklemmen des Kolbens 100 in der Kolbenaufnahme 104 somit auch bei hohen Betriebstemperaturen verhindert werden. Guide elements 124, in response to a rising operating temperature of the piston device 102 is at least approximately constant or increases. Preferably, jamming of the piston 100 in the piston receptacle 104 can thus be prevented even at high operating temperatures.
Vorzugsweise ist eine durchschnittliche radiale Materialstärke 153 des einen oder der mehreren Führungselemente 124 entsprechend eines Verhältnisses von Längenausdehnungskoeffizienten des ersten und des zweiten metallischen Materials 123, 125 gewählt. Preferably, an average radial material thickness 153 of the one or more guide elements 124 is selected according to a ratio of linear expansion coefficients of the first and second metallic materials 123, 125.
Vorzugsweise können durch das eine oder die mehreren Führungselemente 124 unterschiedliche Ausdehnungen von Kolben 100 und Kolbenaufnahme 104 ausgeglichen werden. Insbesondere vergrößert sich das Kolbenspiel bei höheren Temperaturen oder bleibt zumindest näherungsweise konstant. Preferably, 124 different expansions of piston 100 and piston seat 104 can be compensated by the one or more guide elements. In particular, the piston clearance increases at higher temperatures or remains at least approximately constant.
Vorzugsweise weist das Führungselement 124 eine durchschnittliche radiale Materialstärke 153 im Verhältnis von 0,03 : 1 bis 0,07 : 1, insbesondere im Verhältnis von 0,04: 1 bis 0,06: 1, zu einem Durchmesser der Kolbenaufnahme 104 und/oder des Kolbens 100 auf. The guide element 124 preferably has an average radial material thickness 153 in the ratio of 0.03: 1 to 0.07: 1, in particular in the ratio of 0.04: 1 to 0.06: 1, to a diameter of the piston receptacle 104 and / or of the piston 100.
Günstig kann es sein, wenn das Führungselement 124 in einem Spritzguss- prozess und/oder spanend hergestellt ist. It may be favorable if the guide element 124 is produced in an injection molding process and / or by machining.
Die in Fig . 5 bis Fig. 8 dargestellte zweite Ausführungsform eines Führungselements 124 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass der Grundkörper 140 an einem Rand 130 axiale, Plateau- Vorsprünge 149 und an dem anderen Rand 130 axiale, abgerundete Vorsprünge 162 aufweist. The in Fig. 5 to 8 illustrated second embodiment of a guide member 124 differs from the first embodiment essentially in that the base body 140 has at one edge 130 axial, plateau projections 149 and at the other edge 130 axial, rounded projections 162.
Günstig kann es sein, wenn die Kontaktflächen 148 der abgerundeten Vorsprünge 162 in eingespanntem Zustand in axialer Richtung 146 eine Anlagelinie oder einen Anlagepunkt an den Flanken 126 der Vertiefungen 120 bilden. Die Kontaktflächen 148 der Plateau-Vorsprünge 149 bilden in eingespanntem Zustand in axialer Richtung 146 insbesondere eine Anlagefläche an den Flanken 126 der Vertiefungen 120. It may be favorable if the contact surfaces 148 of the rounded projections 162 in the clamped state in the axial direction 146 form a contact line or an abutment point on the flanks 126 of the recesses 120. The contact surfaces 148 of the plateau projections 149 form, in the clamped state in the axial direction 146, in particular a contact surface on the flanks 126 of the recesses 120.
Die Kontaktflächen 148 der Plateau-Vorsprünge 149 sind im Vergleich zu den Kontaktflächen 148 der abgerundeten Vorsprünge 162 vorzugsweise größer. The contact surfaces 148 of the plateau protrusions 149 are preferably larger in comparison to the contact surfaces 148 of the rounded protrusions 162.
Zwischen den axialen Vorsprüngen 134, insbesondere den Plateau-Vorsprüngen 149 und/oder den abgerundeten Vorsprüngen 162, sind in Umlaufrichtung 138 vorzugsweise axiale Rücksprünge 136 in Form von Einbuchtungen 150 angeordnet. Between the axial projections 134, in particular the plateau projections 149 and / or the rounded projections 162, axial recesses 136 in the form of indentations 150 are preferably arranged in the circumferential direction 138.
Die Einbuchtungen 150 umfassen vorzugsweise in Umlaufrichtung 138 gesehen jeweils eine längliche Basis-Einbuchtung 161. In Umlaufrichtung 138 jeweils mittig bezüglich der Basis-Einbuchtungen 161 umfassen die Einbuchtungen 150 insbesondere einen zumindest näherungsweise V-förmigen und/oder pfeilspitzenförmigen Bereich 160. The indentations 150 preferably each include an elongated base indentation 161 viewed in the circumferential direction 138. In the circumferential direction 138, in each case centrally with respect to the base indentations 161, the indentations 150 comprise, in particular, an at least approximately V-shaped and / or arrowhead-shaped region 160.
Die Basis-Einbuchtung 161 und der zumindest näherungsweise V-förmige und/oder pfeilspitzenförmige Bereich 160 bilden zusammen insbesondere im Wesentlichen eine T-Form. The base indentation 161 and the at least approximately V-shaped and / or arrowhead-shaped region 160 together form, in particular, essentially a T-shape.
Bei den in Form von abgerundeten Vorsprüngen 162 ausgebildeten axialen Vorsprüngen 134 ist in eingespanntem Zustand ein stofflicher und/oder unmittelbarer Kontakt zwischen den Kontaktflächen 148 und den Flanken 126 der Vertiefungen 120 im Vergleich zur Plateau-Vorsprüngen 149 eines Führungselements 124 minimiert. When formed in the form of rounded projections 162 axial projections 134 in the clamped state, a material and / or direct contact between the contact surfaces 148 and flanks 126 of the recesses 120 compared to the plateau projections 149 of a guide member 124 is minimized.
Einer der zwei in axialer Richtung 146 einander gegenüberliegenden Ränder 130 umfasst vorzugsweise mehrere Randabschnitte 132, welche in Umlaufrichtung 138 gesehen alternierend jeweils als abgerundeter Vorsprung 162 und als Basis-Einbuchtung 161 mit zumindest näherungsweise V-förmigem und/oder pfeilspitzenförmigem Bereich 160 ausgebildet sind. Der andere der zwei Ränder 130 weist vorzugsweise in Umlaufrichtung 138 gesehen alternierend jeweils einen Plateau-Vorsprung 149 und eine Basis-Einbuchtung 161 mit zumindest näherungsweise V-förmigem und/oder pfeil- spitzenförmigem Bereich 160 auf. One of the two edges 130 opposite one another in the axial direction 146 preferably comprises a plurality of edge sections 132, which are seen alternately in the circumferential direction 138 as a rounded projection 162 and as a base recess 161 with an at least approximately V-shaped and / or arrowhead-shaped region 160. The other of the two edges 130 preferably has alternately a plateau projection 149 and a base indentation 161 with an at least approximately V-shaped and / or arrow-shaped area 160 seen in the circumferential direction 138.
Beide einander in axialer Richtung 146 gegenüberliegende Ränder 130 weisen vorzugsweise in Umlaufrichtung 138 gesehen alternierend jeweils axiale Rück- sprünge 136 und axiale Vorsprünge 134 auf. Both edges 130 opposite one another in the axial direction 146 preferably have axial return projections 136 and axial projections 134, viewed alternately in the circumferential direction 138.
Die zwei einander in axialer Richtung 146 gegenüberliegenden Ränder 130 sind vorzugsweise versetzt zueinander angeordnet. Insbesondere liegt einem abgerundeten Vorsprung 162 in axialer Richtung 146 ein zumindest näherungsweise V-förmiger und/oder pfeilspitzenförmiger Bereich 160 direkt gegenüber. The two edges 130 opposite one another in the axial direction 146 are preferably offset relative to one another. In particular, a rounded projection 162 in the axial direction 146 is directly opposite an at least approximately V-shaped and / or arrowhead-shaped region 160.
Günstig kann es sein, wenn eine Spitze eines zumindest näherungsweise V- förmigen und/oder pfeilspitzenförmigen Bereichs 160 in Richtung eines abgerundeten Vorsprungs 162 weist, welcher in axialer Richtung 146 gegenüberliegt. It may be favorable if a tip of an at least approximately V-shaped and / or arrowhead-shaped region 160 points in the direction of a rounded projection 162, which lies opposite in the axial direction 146.
Vorzugsweise liegt einem Plateau-Vorsprung 149 in axialer Richtung 146 eine Einbuchtung 150, insbesondere ein zumindest näherungsweise V-förmiger und/oder pfeilspitzenförmiger Bereich 160, direkt gegenüber. Preferably, a plateau projection 149 in the axial direction 146 has an indentation 150, in particular an at least approximately V-shaped and / or arrowhead-shaped region 160, directly opposite.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Spitze eines zumindest näherungsweise V- förmigen und/oder pfeilspitzenförmigen Bereichs 160 in Richtung einer Mitte eines axial gegenüberliegenden Plateau-Vorsprungs 149 weist. It can be advantageous if the tip of an at least approximately V-shaped and / or arrowhead-shaped region 160 points in the direction of a center of an axially opposite plateau projection 149.
Die zumindest näherungsweise pfeilspitzenförmigen und/oder V-förmigen Bereiche 160 erstrecken sich vorzugsweise mit ihren Spitzen im Wesentlichen bis zum Mittelbereich 135. Vorzugsweise ergibt sich im Wesentlichen ein Zick-Zack-Muster des Grundkörpers 140 aus axialen Vorsprüngen 134 und axialen Rücksprüngen 136. The at least approximately arrowhead-shaped and / or V-shaped regions 160 preferably extend with their tips substantially as far as the central region 135. Preferably, a zig-zag pattern of the main body 140 essentially results from axial projections 134 and axial recesses 136.
In Fig . 6 ist die Richtung der thermischen Ausnehmung und/oder Verformung in eingespanntem Zustand mit Pfeilen angedeutet. In Fig. 6, the direction of the thermal recess and / or deformation in the clamped state is indicated by arrows.
In Verlängerung der Pfeile sind vorzugsweise Ausweichbereiche 151 angeordnet. In extension of the arrows, escape areas 151 are preferably arranged.
In Fig . 7 ist insbesondere zu sehen, dass der Grundkörper 140 vorzugsweise auf einer bezüglich der Ringmittelachse 142 radial innenliegenden Innenseite 163 ein Halteelement 164 aufweist. In Fig. In particular, it can be seen that the base body 140 preferably has a holding element 164 on an inner side 163, which is radially inward with respect to the ring central axis 142.
Das Halteelement 164 ist beispielsweise als Haltesteg 166 ausgebildet und erstreckt sich insbesondere vollständig oder teilweise entlang der axialen Richtung 146 auf der Innenseite 163. The holding element 164 is designed for example as a holding web 166 and in particular extends completely or partially along the axial direction 146 on the inner side 163.
Wie insbesondere in Fig. 8 gezeigt ist, greift das Halteelement 164, insbesondere der Haltesteg 166, in montiertem Zustand in eine Halteelementaufnahme 168 des Kolbens 100 ein. Die Halteelementaufnahme 168 ist insbesondere als Haltenut ausgebildet. As shown in particular in FIG. 8, the holding element 164, in particular the holding web 166, engages in a holding element receptacle 168 of the piston 100 in the assembled state. The holding element receptacle 168 is designed in particular as a retaining groove.
Günstig kann es sein, wenn das Halteelement 164 in die Halteelementaufnahme 168 hineinragt. It may be favorable if the holding element 164 projects into the holding element receptacle 168.
Vorzugsweise verhindert das Halteelement 164 in montiertem Zustand des Kolbens 100 eine Verschiebung des Führungselements 124 in Umlaufrichtung 138 des Grundkörpers 140. In the assembled state of the piston 100, the retaining element 164 preferably prevents a displacement of the guide element 124 in the circumferential direction 138 of the base body 140.
Im Übrigen stimmt die in Fig . 5 bis 8 dargestellte zweite Ausführungsform eines Führungselements 124 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig . 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren Incidentally, the in Fig. 5-8 illustrated second embodiment of a guide member 124 with respect to structure and function with the in Fig. 1 to 4 illustrated first embodiment, so that on the
Beschreibung insoweit Bezug genommen wird. Die in Fig. 9 dargestellte dritte Ausführungsform eines Führungselements 124 unterscheidet sich von der in Fig . 5 bis 8 dargestellten zweiten Ausführungsform eines Führungselements 124 im Wesentlichen dadurch, dass das Führungselement 124 gemäß der dritten Ausführungsform vorzugsweise zumindest näherungsweise ringabschnittsförmig ausgebildet ist. Description insofar reference is made. The third embodiment of a guide element 124 shown in FIG. 9 differs from that shown in FIG. 5-8 illustrated second embodiment of a guide member 124 substantially in that the guide member 124 is preferably formed according to the third embodiment, at least approximately annular portion-shaped.
Der Grundkörper 140 des Führungselements 124 weist vorzugsweise zwei offene Enden 154 auf. The main body 140 of the guide element 124 preferably has two open ends 154.
Die zwei offenen Enden 154 weisen insbesondere zwei sich in radialer Richtung bezüglich der Ringmittelachse 142 nach innen erstreckende radiale Vorsprünge 170 auf. In particular, the two open ends 154 have two radial projections 170 extending inwardly in the radial direction with respect to the ring central axis 142.
Der zumindest näherungsweise ringabschnittsförmig ausgebildete Grundkörper 140 des Führungselements 124 umfasst vorzugsweise in einem senkrecht zur Ringmittelachse 142 genommenen Querschnitt ca. 90° bis ca. 180° eines Kreisringes, insbesondere ca. 100° bis ca. 150° eines Kreisringes. The at least approximately annular portion-shaped base body 140 of the guide element 124 preferably comprises in a direction perpendicular to the ring center axis 142 cross section about 90 ° to about 180 ° of a circular ring, in particular about 100 ° to about 150 ° of a circular ring.
Beispielsweise umfasst der zumindest näherungsweise ringabschnittsförmige ausgebildete Grundkörper 140 des Führungselements 124 in einem senkrecht zur Ringmittelachse 142 genommenen Querschnitt ca. 160° bis ca. 200° eines Kreisringes. For example, the base body 140 of the guide element 124, which is formed at least approximately in the form of a ring portion, comprises approximately 160 ° to approximately 200 ° of a circular ring in a cross section taken perpendicular to the ring central axis 142.
Die radialen Vorsprünge 170 greifen in montiertem Zustand des Kolbens 100 insbesondere in komplementär hierzu ausgebildete Rücksprünge an dem Kolbenhemd 116 des Kolbens 100 ein. The radial projections 170 engage in the assembled state of the piston 100 in particular in complementary thereto formed recesses on the piston skirt 116 of the piston 100 a.
Günstig kann es sein, wenn die radialen Vorsprünge 170 an den zwei offenen Enden 154 des Grundkörpers 140 des Führungselements 124 in komplementär hierzu ausgebildete Rücksprünge an dem Kolbenhemd 116 des Kolbens 100 einrasten. Im Übrigen stimmt die in Fig . 9 dargestellte dritte Ausführungsform eines Führungselements 124 mit der in Fig . 5 bis 8 dargestellten zweiten Ausführungsform hinsichtlich Aufbau und Funktion überein, so dass auf deren It may be favorable if the radial projections 170 engage at the two open ends 154 of the base body 140 of the guide element 124 in recesses complementary thereto for this purpose on the piston skirt 116 of the piston 100. Incidentally, the in Fig. 9 illustrated third embodiment of a guide member 124 with the in FIG. 5-8 illustrated second embodiment in terms of structure and function, so that on the
Beschreibung insoweit Bezug genommen wird. Description insofar reference is made.
Die in Fig. 10 dargestellte vierte Ausführungsform eines Führungselements 124 unterscheidet sich von der in Fig . 9 dargestellten dritten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass sie neben radialen Vorsprüngen 170 auch ein Halteelement 164 aufweist, wie in der in Fig . 7 und 8 gezeigten zweiten Ausführungsform. Die radialen Vorsprünge 170 und der Haltesteg 164 erstrecken sich vorzugsweise jeweils radial nach innen. The illustrated in Fig. 10 fourth embodiment of a guide member 124 differs from that shown in FIG. 9 essentially in that, in addition to radial projections 170, it also has a retaining element 164, as in the embodiment shown in FIG. 7 and 8 shown second embodiment. The radial projections 170 and the holding web 164 preferably each extend radially inward.
Im Übrigen stimmt die in Fig . 10 dargestellte vierte Ausführungsform eines Führungselements 124 mit der in Fig . 9 dargestellten dritten Ausführungsform hinsichtlich Aufbau und Funktion überein, so dass auf deren Beschreibung insoweit Bezug genommen wird. Incidentally, the in Fig. 10 illustrated fourth embodiment of a guide member 124 with the in FIG. 9 illustrated third embodiment in terms of structure and function, so that reference is made to their description in this regard.
Die in Fig . 11 dargestellte fünfte Ausführungsform eines Führungselements 124 unterscheidet sich von der in Fig . 10 dargestellten vierten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass der Grundkörper 140 des Führungselements 124 auf seiner radial außenliegenden Außenseite 174 Einbuchtungen 150 aufweist, wobei eine an eine Haupterstreckungsrichtung angelegte The in Fig. 11 illustrated fifth embodiment of a guide member 124 differs from that shown in FIG. 10 illustrated essentially in that the base body 140 of the guide member 124 on its radially outer side 174 indentations 150, wherein one applied to a main extension direction
Tangente im Wesentlichen schräg zur Ringmittelachse 142 und einer an die Umlaufrichtung 138 angelegten Tangente verlaufen. Tangent substantially obliquely to the annular central axis 142 and a tangent to the circumferential direction 138 extend tangent.
Im Bereich der schräg verlaufenden Einbuchtungen 150 weist der Grundkörper 140 vorzugsweise senkrecht zur Umlaufrichtung 138 gesehen eine reduzierte Materialstärke auf. In the region of the obliquely extending indentations 150, the base body 140 preferably has a reduced material thickness perpendicular to the direction of rotation 138.
Die schräg verlaufenden Einbuchtungen 150 sind beispielsweise als Nuten 176 ausgebildet. Der Grundkörper 140 weist vorzugsweise an einem Rand 130 als abgerundete Vorsprünge 162 ausgebildete axiale Vorsprünge 134 auf. The obliquely extending recesses 150 are formed, for example, as grooves 176. The main body 140 preferably has axial projections 134 formed as rounded projections 162 on an edge 130.
Der diesem einen Rand 130 in axialer Richtung 146 gegenüberliegende Rand 130 ist insbesondere wie die im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform eines Führungselements 124 beschriebenen Ränder 130 mit Plateau-Vorsprüngen 149 ausgebildet. The edge 130 facing this one edge 130 in the axial direction 146 is formed, in particular like the edges 130 described in connection with the first embodiment of a guide element 124, with plateau projections 149.
Bei beiden Rändern 130 sind die Einbuchtungen 150 zwischen den axialen Vorsprüngen 134 vorzugsweise in Umlaufrichtung 138 im Wesentlichen länglich ausgebildet. In both edges 130, the indentations 150 between the axial projections 134 are preferably substantially elongated in the circumferential direction 138.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 11 dargestellte fünfte Ausführungsform hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 10 gezeigten vierten Ausführungsform eines Führungselements 124 überein, so dass auf deren Beschreibung insoweit Bezug genommen wird. Incidentally, the fifth embodiment shown in FIG. 11 coincides in structure and function with the fourth embodiment of a guide member 124 shown in FIG. 10, so that reference is made to the description thereof.
Die in Fig. 12 dargestellte sechste Ausführungsform eines Führungselements 124 unterscheidet sich von der in Fig . 5 bis 8 dargestellten zweiten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die zwei einander in axialer Richtung 146 gegenüberliegenden Ränder 130 des Führungselements 124 jeweils dieselbe Abfolge und Form von Randabschnitten 132 aufweist. The sixth embodiment of a guide element 124 shown in FIG. 12 differs from that shown in FIG. 5 to 8 illustrated essentially in that the two mutually opposite in the axial direction 146 edges 130 of the guide member 124 each have the same sequence and shape of edge portions 132.
Beide Ränder 130 weisen in Umlaufrichtung 138 gesehen jeweils axiale Vorsprünge 134, insbesondere abgerundete Vorsprünge 162, und axiale Rück- sprünge 136, insbesondere Basis-Einbuchtungen 161 mit zumindest näherungsweise pfeilspitzenförmigen und/oder V-förmigen Bereichen 160, in alternierender Reihenfolge auf. Both edges 130 have in the circumferential direction 138 each axial projections 134, in particular rounded projections 162, and axial recesses 136, in particular base indentations 161 with at least approximately arrowhead-shaped and / or V-shaped portions 160, in an alternating sequence.
Einander in axialer Richtung 146 gegenüberliegende axiale Vorsprünge 134 und axiale Rücksprünge 136 sind bei den zwei Rändern 130 vorzugsweise versetzt zueinander angeordnet. In axialer Richtung 146 liegt jedem axialen Vorsprung 134 vorzugsweise jeweils ein axialer Rücksprung 136 direkt gegenüber. Mutually in the axial direction 146 opposite axial projections 134 and axial recesses 136 are preferably offset from one another at the two edges 130. In the axial direction 146, each axial projection 134 is preferably directly opposite an axial recess 136.
Im Übrigen stimmt die in Fig . 12 gezeigte sechste Ausführungsform eines Führungselements 124 mit der in Fig . 5 bis 8 gezeigten zweiten Ausführungsform hinsichtlich Aufbau und Funktion überein, so dass auf deren Beschreibung insoweit Bezug genommen wird. Incidentally, the in Fig. 12 shown sixth embodiment of a guide member 124 with the in FIG. 5 to 8 shown second embodiment in terms of structure and function, so that reference is made to their description in this regard.
Eine in Fig . 13 dargestellte siebte Ausführungsform eines Führungselements 124 unterscheidet sich von der in Fig. 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass der Verbindungsabschnitt 144 im Wesentlichen parallel zur Umlaufrichtung 138 verlaufende Durchtrittsöffnungen 178 aufweist. One in Fig. 13 illustrated seventh embodiment of a guide member 124 differs from the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 essentially in that the connecting portion 144 has substantially parallel to the circumferential direction 138 extending through openings 178.
Die Durchtrittsöffnungen 178 sind vorzugsweise von den Rändern 130 des Grundkörpers 140 beabstandet angeordnet. The passage openings 178 are preferably arranged at a distance from the edges 130 of the base body 140.
Die Durchtrittsöffnungen 178 sind vorzugsweise zumindest näherungsweise schlitzförmig ausgebildet. The passage openings 178 are preferably at least approximately slot-shaped.
Ein Innenraum der Durchtrittsöffnungen 178 bildet vorzugsweise einen oder mehrere Ausweichbereiche 151, welche bei thermischer Expansion des Führungselements Teilvolumina des Führungselements 124 aufnehmen, die sich von einem Randbereich der Durchtrittsöffnungen 178 nach innen ausdehnen. An interior of the passage openings 178 preferably forms one or more escape areas 151, which receive thermal expansion of the guide element partial volumes of the guide member 124 which extend from an edge region of the passage openings 178 inwardly.
Vorzugsweise nimmt ein von den Ausweichbereichen 151 gebildeter Freiraum ein Volumen der aus thermischer Materialausdehnung resultierenden Preferably, a clearance formed by the escape areas 151 occupies a volume of thermal expansion of material
Volumenvergrößerung des Führungselements 124 auf. Volume enlargement of the guide element 124.
Der von den Durchtrittsöffnungen 178 gebildete Innenraum verkleinert sich vorzugsweise aufgrund von thermischer Materialausdehnung des Führungselements 124 in eingespanntem Zustand, wodurch der axiale Abstand zwischen zwei einander gegenüberliegenden axialen Vorsprüngen 134, insbesondere deren Kontaktflächen 148, im Wesentlichen konstant gehalten ist. The interior formed by the passage openings 178 preferably decreases due to thermal expansion of the material of the guide element 124 in the clamped state, whereby the axial distance between two opposite axial projections 134, in particular their contact surfaces 148, is kept substantially constant.
Insbesondere erstreckt sich das Führungselement 124 bei einer Temperaturerhöhung in eingespanntem Zustand in die den Innenraum der Durchtrittsöffnungen 178 bildenden Ausweichbereiche 151 hinein und/oder dehnt sich in die Ausweichbereiche 151 aus, während der maximale axiale Abstand von zwei einander in axialer Richtung 146 gegenüberliegenden Rändern 130, insbesondere den Kontaktflächen 148, im Wesentlichen konstant bleibt. In particular, when the temperature increases in the clamped state, the guide element 124 extends into the escape areas 151 forming the interior of the passage openings 178 and / or expands into the escape areas 151, while the maximum axial distance of two edges 130 opposite each other in the axial direction 146, especially the contact surfaces 148, remains substantially constant.
Günstig kann es sein, wenn das Führungselement 124 zwei parallel zueinander angeordnete Reihen von, insbesondere schlitzförmigen, Durchtrittsöffnungen 178 umfasst. It may be favorable if the guide element 124 comprises two rows of slot openings 178 arranged in parallel to each other, in particular slot-shaped.
Bei den Reihen sind die Durchtrittsöffnungen 178 in axialer Richtung 146 und/oder in Umlaufrichtung 138 gesehen insbesondere versetzt zueinander angeordnet. In the rows, the passage openings 178 are arranged in the axial direction 146 and / or in the direction of rotation 138, in particular offset from one another.
Vorzugsweise werden die Ränder 130 jeweils zu 60% oder mehr, vorzugsweise zu 80% oder mehr, insbesondere zu 90% oder mehr, von den axialen Vorsprüngen 134 gebildet. Preferably, the edges 130 are each formed to be 60% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, of the axial projections 134.
Vorzugsweise weisen die Ränder 130 des Grundkörpers 140 in Umlaufrichtung 138 gesehen zwischen zwei Durchtrittsöffnungen 178 einer Reihe von Durchtrittsöffnungen 178 einen länglichen axialen Rücksprung 136 auf. Preferably, the edges 130 of the main body 140 seen in the circumferential direction 138 between two passage openings 178 of a series of passage openings 178 has an elongated axial recess 136.
Die länglichen axialen Rücksprünge 136 bilden insbesondere Einbuchtungen 150. The elongated axial recesses 136 in particular form indentations 150.
Im Übrigen stimmt die in Fig . 13 dargestellte siebte Ausführungsform eines Führungselements 124 mit der in Fig . 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform hinsichtlich Aufbau und Funktion überein, so dass auf deren Incidentally, the in Fig. 13 illustrated seventh embodiment of a guide member 124 with the in FIG. 1 to 4 illustrated first embodiment in terms of structure and function, so that on the
Beschreibung insoweit Bezug genommen wird. Eine in Fig . 14 dargestellte achte Ausführungsform eines Führungselements 124 unterscheidet sich von der in Fig . 13 dargestellten siebten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Ränder 130 durchgängig im Wesentlichen koaxial zur Umlaufrichtung 138 ausgebildet sind. Die Verbindungsabschnitte 144 umfassen im Wesentlichen schlitzförmige Durchtrittsöffnungen 178 und im Wesentlichen dreieckförmige Durchtrittsöffnungen 178. Description insofar reference is made. One in Fig. 14 illustrated eighth embodiment of a guide member 124 differs from that shown in FIG. 13 illustrated substantially by the fact that the edges 130 are formed substantially coaxially with the circumferential direction 138. The connecting portions 144 comprise substantially slot-shaped passage openings 178 and substantially triangular passage openings 178.
Eine Haupterstreckungsrichtung der im Wesentlichen schlitzförmigen Durchtrittsöffnungen 178 ist vorzugsweise schräg zur Umlaufrichtung 138 und zur Ringmittelachse 142 angeordnet. A main extension direction of the substantially slot-shaped passage openings 178 is preferably arranged obliquely to the circulation direction 138 and to the ring central axis 142.
Die im Wesentlichen dreieckförmigen Durchtrittsöffnungen 178 sind vorzugsweise derart angeordnet, dass ihre Spitzen alternierend jeweils zu dem einen und zu dem anderen Rand 130 der zwei einander in axialer Richtung 146 gegenüberliegenden Ränder 130 weisen. The substantially triangular passage openings 178 are preferably arranged such that their tips point alternately to the one and the other edge 130 of the two edges 130 opposite each other in the axial direction 146.
Die zumindest näherungsweise schräg zur Umlaufrichtung 138 verlaufenden im Wesentlichen schlitzförmigen Durchtrittsöffnungen 178 sind vorzugsweise parallel zueinander angeordnet. The at least approximately obliquely to the circumferential direction 138 extending substantially slit-shaped passage openings 178 are preferably arranged parallel to each other.
Günstig kann es sein, wenn die schlitzförmigen Durchtrittsöffnungen 178 im Wesentlichen parallel zu einem Schenkel der dreieckförmigen Durchtrittsöffnungen 178 angeordnet sind. It may be favorable if the slot-shaped passage openings 178 are arranged substantially parallel to a leg of the triangular passage openings 178.
Günstig kann es sein, wenn der Grundkörper 140 in Umlaufrichtung 138 gesehen Abschnitte aufweist, welche schlitzförmige Durchtrittsöffnungen 178 aufweisen. Diese Abschnitte sind in Umlaufrichtung 138 gesehen insbesondere alternierend mit Abschnitten mit dreieckförmigen Durchtrittsöffnungen 178 angeordnet. It may be favorable if the base body 140 has sections seen in the circumferential direction 138, which have slot-shaped passage openings 178. These sections are seen in the circumferential direction 138, in particular arranged alternately with sections with triangular passage openings 178.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 14 dargestellte achte Ausführungsform eines Führungselements 124 mit der in Fig . 13 dargestellten siebten Ausführungs- form hinsichtlich Aufbau und Funktion überein, so dass auf deren Beschreibung insoweit Bezug genommen wird. Incidentally, the eighth embodiment of a guide element 124 shown in FIG. 14 is identical to the one shown in FIG. 13 illustrated seventh embodiment form in terms of structure and function, so that reference is made to their description in this respect.
Eine in Fig . 15 dargestellte zweite Ausführungsform des Kolbens 100 der Kolbenvorrichtung 102 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten Kolben 100 im Wesentlichen dadurch, dass die Mantelfläche 118 eine Aussparung 182 umfasst, welche sich vorzugsweise über mehrere Vertiefungen 120 hinweg erstreckt. One in Fig. The illustrated second embodiment of the piston 100 of the piston device 102 differs from the piston 100 shown in FIG. 1 essentially in that the lateral surface 118 comprises a recess 182, which preferably extends over a plurality of recesses 120.
Das Kolbenhemd 116 weist beispielsweise drei Vertiefungen 120 auf. The piston skirt 116 has, for example, three recesses 120.
Insbesondere ist die Aussparung 182 zur vom Kolbenboden 106 abgewandten Seite offen. In particular, the recess 182 is open to the side facing away from the piston head 106 side.
In Fig . 10 ist insbesondere zu sehen, dass die zwei Flanken 126 der Vertiefung 120 vorzugsweise direkt an die Auflagefläche 128 der Vertiefung 120 angrenzen. In Fig. In particular, it can be seen that the two flanks 126 of the depression 120 are preferably directly adjacent to the contact surface 128 of the depression 120.
Insbesondere schließen die zwei Flanken 126 einer Vertiefung 120 einen Winkel von ca. 70° bis ca. 110° mit der Auflagefläche 128 ein. In particular, the two flanks 126 of a depression 120 enclose an angle of approximately 70 ° to approximately 110 ° with the bearing surface 128.
Günstig kann es sein, wenn ein Führungselement 124 zumindest näherungsweise ringabschnittsförmig ausgebildet ist und zwei offene Enden 154 umfasst (vgl. beispielsweise Fig . 9 bis 11). It may be favorable if a guide element 124 is at least approximately ring-shaped in section and comprises two open ends 154 (cf., for example, FIGS. 9 to 11).
Vorzugsweise umfassen die zwei offenen Enden 154 jeweils einen radialen Vorsprung 170, welcher jeweils eine durch die Aussparung 182 gebildete Kante 184 umgreift und/oder hintergreift (nicht gezeigt). Preferably, the two open ends 154 each comprise a radial projection 170 which engages around and / or engages behind an edge 184 formed by the recess 182 (not shown).
Beispielsweise sind die radialen Vorsprünge 170 und die Kanten 184 ineinander eingehakt. Günstig kann es sein, wenn der Kolben 100 mittels des Kolbenbolzens 112 an einer Pleuelstange 190 angeordnet ist. For example, the radial projections 170 and the edges 184 are hooked together. It may be favorable if the piston 100 is arranged on a connecting rod 190 by means of the piston pin 112.
Die Pleuelstange 190 ist vorzugsweise an einer Kurbelwelle 192 gelagert. The connecting rod 190 is preferably mounted on a crankshaft 192.
Mittels des Kolbenbolzens 112 und der Pleuelstange 190 ist insbesondere eine Verbindung zwischen dem Kolben 100 und der Kurbelwelle 192 hergestellt. By means of the piston pin 112 and the connecting rod 190 in particular a connection between the piston 100 and the crankshaft 192 is made.
Das Führungselement 124 kann beispielsweise mit dem im Folgenden beschriebenen Verfahren hergestellt werden. The guide member 124 may be manufactured, for example, by the method described below.
Vorzugsweise wird ein Grundkörper 140 des Führungselements 124 bereitgestellt, welcher zumindest näherungsweise ringförmig oder ringabschnitts- förmig ist und welcher sich in einer Umlaufrichtung 138 zumindest näherungsweise ringförmig oder ringabschnittsförmig um eine Ringmittelachse 142 erstreckt. Preferably, a base body 140 of the guide element 124 is provided, which is at least approximately ring-shaped or ring-section-shaped and which extends in a circumferential direction 138 at least approximately ring-shaped or ring-shaped around a ring central axis 142.
Insbesondere wird mindestens ein Verbindungsabschnitt 144 bereitgestellt und/oder erzeugt, welcher Randabschnitte 132 von Rändern 130 des Grundkörpers 140 elastisch und/oder nachgiebig verbindet. In particular, at least one connecting portion 144 is provided and / or generated which elastically and / or flexibly connects edge portions 132 of edges 130 of the base body 140.
Die Randabschnitte 132 der Ränder 130 liegen einander insbesondere in einer parallel zur Ringmittelachse 142 verlaufenden axialen Richtung 146 gegenüber. The edge portions 132 of the edges 130 face each other in particular in an axial direction 146 extending parallel to the annular central axis 142.
Vorzugsweise wird beim Herstellen und/oder Bereitstellen des Grundkörpers 140 mindestens ein Verbindungsabschnitt 144 erzeugt. Preferably, at least one connecting portion 144 is produced during manufacture and / or provision of the base body 140.
Zunächst wird der Grundkörper 140 des Führungselements 124 vorzugsweise bereitgestellt und/oder hergestellt und anschließend mindestens ein Verbindungsabschnitt 144 erzeugt. Beispielsweise wird der Grundkörper 140 des Führungselements 124 bereitgestellt und/oder hergestellt und anschließend wird in einem Nachbearbeitungsschritt der mindestens eine Verbindungsabschnitt 144 erzeugt und/oder eingebracht. First of all, the base body 140 of the guide element 124 is preferably provided and / or produced and subsequently at least one connecting section 144 is produced. For example, the main body 140 of the guide element 124 is provided and / or produced, and subsequently, in a post-processing step, the at least one connecting section 144 is produced and / or introduced.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper 140 und der mindestens eine Verbindungsabschnitt 144 gemeinsam in einem Schritt, beispielsweise durch Spritzgießen, bereitgestellt und/oder hergestellt werden. Alternatively, it may be provided that the base body 140 and the at least one connecting portion 144 are provided and / or manufactured together in one step, for example by injection molding.
Günstig kann es sein, wenn eine oder mehrere Einbuchtungen 150 bei der Erzeugung des Grundkörpers 140 oder im Anschluss in den Grundkörper 140 eingebracht werden. It may be favorable if one or more indentations 150 are introduced during the production of the main body 140 or subsequently into the main body 140.
Dadurch, dass die Führungselemente 124 vorzugsweise Verbindungsabschnitte 144 zur elastischen und/oder nachgiebigen Verbindung von Randabschnitten 132 von Rändern 130 umfassen, ist insbesondere auch bei variierenden Temperaturen eine spielfreie, beispielsweise eine im Wesentlichen axial spielfreie, Festlegung der Führungselemente 124 am Kolben 100 möglich. Characterized in that the guide elements 124 preferably comprise connecting portions 144 for elastic and / or flexible connection of edge portions 132 of edges 130, a play-free, for example, a substantially axially play-free, fixing the guide elements 124 on the piston 100 is possible even at varying temperatures.
Insbesondere können erhöhte Reibkräfte zwischen dem Führungselement 124 und der Kolbenaufnahme 104, ein Herausspringen des Führungselements 124 aus der Vertiefung 120 und/oder ein Kriechen des Führungselements 124 während des Betriebs auch bei variierenden Temperaturen vermieden werden. In particular, increased frictional forces between the guide element 124 and the piston receptacle 104, jumping out of the guide element 124 from the recess 120 and / or creeping of the guide element 124 during operation even at varying temperatures can be avoided.

Claims

Patentansprüche claims
1. Führungselement (124) für einen Kolben (100) einer Kolbenvorrichtung (102), wobei das Führungselement (124) Folgendes umfasst: A guide element (124) for a piston (100) of a piston device (102), wherein the guide element (124) comprises:
einen zumindest näherungsweise ringförmigen oder ringab- schnittsförmigen Grundkörper (140), welcher sich zumindest näherungsweise ringförmig oder ringabschnittsförmig in einer Umlaufrichtung (138) bezüglich einer Ringmittelachse (142) erstreckt; und  an at least approximately annular or ring-shaped base body (140) which extends at least approximately annularly or annularly in a circumferential direction (138) with respect to a ring central axis (142); and
mindestens einen Verbindungsabschnitt (144) zur elastischen und/oder nachgiebigen Verbindung von Randabschnitten (132) von Rändern (130) des Grundkörpers (140), welche in einer parallel zur Ringmittelachse (142) verlaufenden axialen Richtung (146) einander gegenüberliegen.  at least one connecting portion (144) for the elastic and / or flexible connection of edge portions (132) of edges (130) of the base body (140), which in a direction parallel to the annular central axis (142) extending axial direction (146) face each other.
2. Führungselement (124) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (124) einen oder mehrere Vorsprünge (134) aufweist, welche von einem Mittelbereich (135) des Grundkörpers (140) nach außen weg ragen und einen Bestandteil der Randabschnitte (132) bilden, wobei eine in axialer Richtung (146) äußere Oberfläche des einen oder der mehreren Vorsprünge (134) eine oder mehrere Kontaktflächen (148) bildet. Second guide element (124) according to claim 1, characterized in that the guide element (124) has one or more projections (134) which project away from a central region (135) of the base body (140) to the outside and a part of the edge portions ( 132), wherein an axial surface (146) outer surface of the one or more protrusions (134) forms one or more contact surfaces (148).
3. Führungselement (124) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei einander in axialer Richtung (146) gegenüberliegende Ränder (130) des Grundkörpers (140) jeweils durch mehrere Randabschnitte (132) gebildet sind, welche längs der Umlaufrichtung (138) alternierend als axialer Vorsprung (134) und axialer Rücksprung (136) ausgebildet sind. 3. Guide element (124) according to claim 1 or 2, characterized in that two mutually in the axial direction (146) opposite edges (130) of the base body (140) are each formed by a plurality of edge portions (132) which along the circumferential direction (138 ) are formed alternately as axial projection (134) and axial recess (136).
4. Führungselement (124) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Verbindungsabschnitt (144) eine Einbuchtung (150) umfasst, durch welche ein Ausweichbereich (151) geschaffen wird, in den das Führungselement (124) sich in eingespanntem Zustand bei einer Temperaturerhöhung ausdehnt, während der axiale Abstand zwischen zwei einander axial gegenüberliegenden Kontaktflächen (148) zumindest näherungsweise konstant bleibt. 4. guide element (124) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one connecting portion (144) a recess (150), by which an escape region (151) is provided, in which the guide element (124) expands in a clamped state at a temperature increase, while the axial distance between two axially opposite contact surfaces (148) remains at least approximately constant ,
5. Führungselement (124) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Verbindungsabschnitt (144) eine Einbuchtung (150) umfasst, welche in axial eingespanntem Zustand des Führungselements (124) eine Materialausdehnung nach innen und/oder innerhalb des Führungselements (124) ermöglicht. 5. guide element (124) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one connecting portion (144) comprises a recess (150) which in the axially clamped state of the guide element (124) has a material expansion inwardly and / or within the guide element (124) allows.
6. Führungselement (124) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Verbindungsabschnitt (144) mindestens eine Durchtrittsöffnung (178) umfasst. 6. guide element (124) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the at least one connecting portion (144) comprises at least one passage opening (178).
7. Führungselement (124) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Verbindungsabschnitt (144) mindestens einen Verformungsabschnitt (152) umfasst, welcher zwischen zwei einander in axialer Richtung (146) gegenüberliegenden und in Umlaufrichtung (138) zueinander versetzt oder unversetzt angeordnete Kontaktflächen (148) angeordnet ist und welcher in eingespanntem Zustand des Führungselements (124) aus einer Ausdehnung des Führungselements (124) resultierende Kräfte umlenkt und/oder aufnimmt. 7. guide element (124) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the at least one connecting portion (144) comprises at least one deformation portion (152) which between two in the axial direction (146) opposite and in the circumferential direction (138) arranged offset or non-offset contact surfaces (148) is arranged and which in the clamped state of the guide element (124) from an extension of the guide element (124) deflects resulting forces and / or receives.
8. Führungselement (124) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Verbindungsabschnitt (144) eine Einbuchtung (150) und/oder Durchtrittsöffnung (178) umfasst, welche eine Haupterstreckungsrichtung aufweist, die schräg oder parallel zu einer an die Umlaufrichtung (138) des Grundkörpers (140) angelegten Tangente verläuft. 8. guide element (124) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the at least one connecting portion (144) comprises a recess (150) and / or passage opening (178) which has a main extension direction which is oblique or parallel to a extends to the circumferential direction (138) of the base body (140) tangent.
9. Führungselement (124) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (124) mindestens ein Halteelement (164) umfasst, welches vollständig oder teilweise auf einer radial innenliegenden Innenseite (163) des Führungselements (124) angeordnet ist und sich ausgehend von dem Grundkörper (140) radial in Richtung der Ringmittelachse (142) erstreckt. 9. guide element (124) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the guide element (124) comprises at least one holding element (164), which is completely or partially disposed on a radially inner side (163) of the guide element (124) and extending from the base body (140) radially in the direction of the ring center axis (142).
10. Führungselement (124) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (140) des Führungselements (124) zumindest näherungsweise ringabschnittsförmig ausgebildet ist und zwei offene Enden (154) aufweist. 10. guide element (124) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the base body (140) of the guide element (124) is at least approximately annular portion-shaped and has two open ends (154).
11. Führungselement (124) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein offenes Ende (154) oder beide offenen Enden (154) einen Vorsprung (170) oder Rücksprung aufweisen, welcher in montiertem 11. Guide element (124) according to claim 10, characterized in that an open end (154) or both open ends (154) have a projection (170) or recess which in mounted
Zustand des Kolbens (100) insbesondere in einen komplementär hierzu ausgebildeten Rücksprung oder Vorsprung an einem Kolbenhemd (116) des Kolbens (100) eingreift und/oder einrastet.  State of the piston (100) engages in particular in a complementary thereto formed recess or projection on a piston skirt (116) of the piston (100) and / or engages.
12. Führungselement (124) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (124) eines oder mehrere der folgenden Polymere umfasst oder daraus gebildet ist: 12. Guide element (124) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the guide element (124) comprises or is formed from one or more of the following polymers:
Polyetheretherketon (PEEK), Polyamid (PA), Polyimid (PI),  Polyetheretherketone (PEEK), polyamide (PA), polyimide (PI),
Polyoxymethylen (POM), Polyphthalamid (PPA), Polyester, Vinylester, Hartgewebe-Polymer, insbesondere auf Phenol-Basis, Polyester-Basis und/oder Vinylester-Basis, Polyphenylensulfid (PPS) und Fluorpolymer, insbesondere Perfluoralkoxy-Polymer (PFA), schmelzverarbeitbares Polytetrafluorethylen (PTFE)-Polymer und Polytetrafluorethylen (PTFE).  Polyoxymethylene (POM), polyphthalamide (PPA), polyester, vinyl ester, hard-tissue polymer, in particular phenol-based, polyester-based and / or vinylester-based, polyphenylene sulfide (PPS) and fluoropolymer, in particular perfluoroalkoxy polymer (PFA), melt-processible Polytetrafluoroethylene (PTFE) polymer and polytetrafluoroethylene (PTFE).
Kolbenvorrichtung (102), wobei die Kolbenvorrichtung (102) Folgendes umfasst: Piston device (102), wherein the piston device (102) comprises:
- eine zylindrische Kolbenaufnahme (104) zur Aufnahme eines Kolbens (100); und - einen Kolben (100), welcher linear verschieblich in der Kolbenaufnahme (104) gelagert ist, - A cylindrical piston receptacle (104) for receiving a piston (100); and a piston (100) which is mounted linearly displaceably in the piston receptacle (104),
wobei der Kolben (100) einen Kolbenboden (106) zur Aufnahme und/oder Erzeugung von Druckkräften umfasst,  the piston (100) comprising a piston head (106) for receiving and / or generating pressure forces,
wobei der Kolben (100) eine Bolzenaufnahme (110) zur Aufnahme eines Kolbenbolzens (112) umfasst,  wherein the piston (100) comprises a bolt receptacle (110) for receiving a piston pin (112),
wobei der Kolben (100) ein Kolbenhemd (116) zur Kraftübertragung zwischen dem Kolbenboden (106) und der Bolzenaufnahme (110) umfasst,  wherein the piston (100) comprises a piston skirt (116) for transmitting power between the piston head (106) and the bolt receptacle (110),
wobei das Kolbenhemd (116) eine zumindest näherungsweise zylinderförmige oder zylinderabschnittsförmige Mantelfläche  wherein the piston skirt (116) has an at least approximately cylindrical or cylindrical section-shaped lateral surface
(118) aufweist, in welcher eine oder mehrere Vertiefungen (120) angeordnet sind, die sich zumindest näherungsweise ringförmig oder ringabschnittsförmig um eine Längsmittelachse (122) der Mantelfläche (118) erstrecken; und  (118), in which one or more depressions (120) are arranged, which extend at least approximately annularly or in the form of a ring section about a longitudinal central axis (122) of the lateral surface (118); and
- ein oder mehrere Führungselemente (124) zum Führen des Kolbens (100) in der Kolbenvorrichtung (102), insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei mindestens ein Führungselement (124) des einen oder der mehreren Führungselemente (124) sich in mindestens einer der Vertiefungen (120) erstreckt.  - One or more guide elements (124) for guiding the piston (100) in the piston device (102), in particular according to one of claims 1 to 12, wherein at least one guide element (124) of the one or more guide elements (124) in at least one of the recesses (120) extends.
14. Kolbenvorrichtung (102) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder die mehreren Vertiefungen (120) jeweils zwei Flanken (126) aufweisen, welche zumindest näherungsweise senkrecht zur Längsmittelachse (122) der Mantelfläche (118) ausgerichtet sind und an welchen Randabschnitte (132), insbesondere Kontaktflächen (148), des einen oder der mehreren Führungselemente (124) anliegen und/oder unter Spannung gehalten sind. 14. Piston device (102) according to claim 13, characterized in that the one or more recesses (120) each have two flanks (126) which are aligned at least approximately perpendicular to the longitudinal central axis (122) of the lateral surface (118) and to which Edge portions (132), in particular contact surfaces (148), the one or more guide elements (124) abut and / or are held under tension.
15. Kolbenvorrichtung (102) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch 15. piston device (102) according to claim 13 or 14, characterized
gekennzeichnet, dass der Kolben (100) ein erstes metallisches Material (123) umfasst oder aus einem ersten metallischen Material (123) gebildet ist, wobei die Kolbenaufnahme (104) in einem Kolbenaufnahmekörper (105) angeordnet ist, welcher ein zweites metallisches Material (125) umfasst oder aus einem zweiten characterized in that the piston (100) comprises a first metallic material (123) or is formed from a first metallic material (123), wherein the piston receptacle (104) in a Piston receiving body (105) is arranged, which comprises a second metallic material (125) or from a second
metallischen Material (125) gebildet ist, wobei das erste metallische Material (123) einen geringeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als das zweite metallische Material (125) aufweist. metallic material (125) is formed, wherein the first metallic material (123) has a lower thermal expansion coefficient than the second metallic material (125).
Verfahren zur Herstellung eines Führungselements (124) für einen Kolben (100), beispielsweise eines Führungselements (124) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend Folgendes: A method of making a guide member (124) for a piston (100), such as a guide member (124) according to any one of claims 1 to 12, comprising:
Bereitstellen eines Grundkörpers (140) des Führungselements (124), welcher zumindest näherungsweise ringförmig oder ring- abschnittsförmig ist und welcher sich in einer Umlaufrichtung (138) zumindest näherungsweise ringförmig oder ringabschnitts- förmig um eine Ringmittelachse (142) erstreckt; und  Providing a base body (140) of the guide element (124) which is at least approximately ring-shaped or ring-shaped and which extends in a circumferential direction (138) at least approximately annularly or annularly around a ring central axis (142); and
Bereitstellen und/oder Erzeugen von mindestens einem Verbindungsabschnitt (144) zur elastischen und/oder nachgiebigen Verbindung von Randabschnitten (132) von Rändern (130) des Grundkörpers (140), welche in einer parallel zur Ringmittelachse (142) verlaufenden axialen Richtung (146) einander gegenüberliegen.  Providing and / or generating at least one connecting portion (144) for elastically and / or resiliently connecting edge portions (132) of edges (130) of the base body (140) which extend in an axial direction (146) parallel to the ring central axis (142). opposite each other.
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