具有活塞环和支撑环的活塞制造技术

在传统活塞中，在活塞和气缸之间必须具有足够的间隙，以便在支承环持续磨损的情况下避免由于活塞的由此产生的横向运动而引起活塞在气缸上的碰撞。但大的间隙会导致活塞环不希望地被挤压到活塞和气缸的间隙中。这种构造的活塞的另一问题在于：大量所需的零件增大了组合活塞的制造和安装难度。为了消除所述问题，本发明专利技术建议：在一个设置于活塞体（15）上的环槽（20）中设置一个活塞环（11）和一个支撑环（12），并且环槽（20）的轴向宽度大于支撑环（12）和活塞环（11）的轴向总宽度并且支撑环（12）在径向内侧与活塞体（15）径向间隔开设置并且支撑环（12）是从活塞体（15）车削出的未切割的环。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ー种包含一个活塞体和多个活塞环及支撑环的活塞，其中ー个活塞环和一个支撑环设置一个在设置于活塞体上的环槽中并且活塞环支承在支撑环上，并且本专利技术还涉及一种用于制造这种活塞体或活塞的方法。
技术介绍
在例如用于活塞式压缩机的传统结构的活塞I中(如图I所示)，活塞环2容纳于刚性的L形圆盘3中，活塞环2支撑在L形圆盘3的径向支腿上。L形圆盘3在此直接设置并固定在活塞杆6上。活塞I通过支承环4在气缸5中引导，因此避免了活塞I碰撞到气缸5上。但是，随着支承环磨损的増加，活塞I横向于行程运动(通过双箭头示出)的运动性増加。因此在这种活塞I中，需要使活塞I (或者说L形圆盘3)和气缸5之间的间隙尽可能地大，以便能够达到最大的支承环磨损。然而，基于这种需要，在活塞I和气缸5之间不可避免地产生大的间隙，由此通常由塑料、例如PTFE制成的活塞环2可被挤压到L形圆盘 3和气缸5之间的间隙中。因此，该间隙又应尽可能小，以避免活塞环2 (尤其是在高压下)被挤压到间隙中。为了利用这种已知的活塞I来满足所述矛盾的要求，可在活塞环槽中设置附加的备用环，但这又增大了活塞的长度。根据EP 541482A1的活塞通过可调整的、开槽的活塞环解决了该问题。活塞环为此设置在L形的室环中并且在径向内侧与室环的分界面隔开距离，该活塞环通过相邻的室环被夹紫。工作压カ被导入由此产生的环形空间中，由此活塞环被压紧到气缸的工作面上。活塞环的端面如同L形室环的径向支腿一样倾斜，在初始位置中这两个平行的倾斜的表面彼此间隔开地设置。随着活塞环磨损的増加，这两个倾斜的表面明显相互靠近，直到它们相互贴靠，由此达到磨损极限。通过在气缸中以活塞环来引导活塞防止了活塞的轴向运动性。因为通过可调整的活塞环避免了活塞碰撞到气缸上，所以减小了活塞和气缸之间的间隙和由此减小了挤压危险。但由于倾斜的表面以及需要将气体压カ导入环形空间中，这种活塞在制造技术上成本高昂。此外，由于需要通过相邻的室环将活塞环轴向夹紧而产生双重配合问题，这増大了制造技术上的难度。另外，这还导致活塞环以不同的压紧カ被压紧到气缸上，这又不希望地引起活塞环的不同的磨损率。此外，这种构造的活塞的问题还在干活塞由极多的零件构成，这加大了这种活塞的制造和安装难度。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是提出一种活塞或活塞体和一种用于制造这种活塞或活塞体的方法，其解决两个矛盾的要求、即ー方面在活塞和气缸之间大的间隙和另一方面活塞环小的挤压，并且活塞或活塞体简单和紧凑地构成，只需较少的零件就足够了。根据本专利技术，对于活塞而言以下述方式解决所述任务环槽的轴向宽度大于支撑环和活塞环的轴向总宽度并且支撑环在径向内侧与活塞体径向间隔开并且支承环是从活塞体车削出的未切割(ungeschnitten)的环。根据本专利技术的方法的特征在于制造具有环槽状切ロ的活塞体，接着，将环槽状切ロ铲背到希望的环槽宽度并且分离环槽状切ロ的被铲背的部分以便形成支撑环。因此，通过本专利技术的设置，一方面可在活塞横向于行程运动的运动中使支撑环不再随活塞一同运动，而仅是活塞体相对于支撑环运动。因此支撑环并不通过活塞运动被压紧到气缸的工作面上，由此可显著减小在支撑环和工作面之间的径向间隙。另ー方面，通过从活塞体车削出支撑环可大大减少所需零件的数量，因为具有支撑环的活塞体可作为ー个部件来制造。因此，只额外需要活塞环和必要时其它的环来完成活塞。在制造具有支撑环的活塞体后，优选仅额外将活塞环安装到环槽中来完成活塞。就如长久以来已知的那样，这样制成的活塞或活塞体可设置在活塞中间件上并且必要时借助活塞端部 件被固定在活塞中间件上。附图说明接下来借助图I至7示意性、示例性所示的不起限制作用的且优选的方案来说明本专利技术。附图如下图I为根据现有技术的活塞；图2为根据本专利技术的活塞；图3为根据本专利技术的活塞的细节；图4至6为活塞中所使用的环的造型；图7和8为根据本专利技术的活塞的活塞体的制造示意图。具体实施例方式下面參考附图2和3来说明根据本专利技术的活塞的ー种有利的方案。活塞I包括一体的活塞体15，其在此为空心圆柱体形式。活塞体15在此设置在活塞中间件14上，该活塞中间件在所示实施例中同时也是活塞端部件13。当然，如同已知的那样也可想到将活塞端部件13构造为単独的部件，其可例如拧到活塞中间件14上。根据活塞所应用的机器的结构型式，活塞I的一个轴向端部可与连杆或活塞杆连接，正如长期以来已知的那样。在活塞杆的情况下，活塞I不是必须与活塞杆固定连接(例如通过简单的螺纹)，而也可以只是松动地贴靠于活塞杆上，因为在压缩室16中作用的压カ可使活塞I与活塞杆保持接触并且与活塞杆一同运动。但也可能的是，活塞中间件14由活塞杆制成并且使用活塞端部件13用于将活塞体15固定于活塞杆、这里同时也是活塞中间件14上。在活塞体15上设置多个活塞环11。活塞环11原则上可以任意期望的设计。优选使用调整活塞环11，其在例如由作用的压カ引起的持续的磨损的情况下总是径向向外压紧到气缸5上。这种活塞环11的ー种可能的构型例如可从AT 505549B得知。在活塞体15上设置环槽20，在所述环槽中设置活塞环11和支撑环12。为了将支撑环12和活塞环11在带有轴向间隙的情况下设置在环槽20中并且不会被轴向夹紧并且尤其是活塞体15可相对于支撑环12无阻碍地运动，环槽20的宽度略微大于支撑环12的宽度和活塞环11的宽度的总宽度。仅基于存在的压カ产生的在支撑环12和环槽20之间的摩擦力就抑制活塞体15的该自由的可相对运动性。因此，在活塞I横向于行程方向运动时，仅活塞体15运动，在此支撑环12并不一同运动。因此，在最坏的情况下，支撑环12以其自身的极小的重力贴靠在气缸壁上。但并没有力从活塞体15传递支撑环12上。支撑环12支撑在活塞体15的圆周接片17上，所述圆周接片形成于两个相邻的环槽20之间或者最后ー个支撑环12支撑在活塞体15本身上。支撑环12构造为实心的未切割的环。为了使支撑环位于一体的活塞体15的环槽20中，在制造活塞体15时从活塞体车削出支撑环12，这在下面还将进ー步说明。在活塞I横向于行程运动运动时，活塞体15可通过支撑环12和环槽20的基底之间的径向间隙X在径向上相对于支撑环12运动，且支撑环12并不一同运动。因为不存在支撑环12由于这种横向运动而以较大的カ压紧到气缸5上的危险，所以支撑环12可以在气缸5和支撑环12的外圆周面之间的间隙Y极小的情况下安装。通过本专利技术的设置间隙Y可毫无问题地减小为O. 1mm。间隙Y的自然极限在此表示支撑环12的热膨胀，该热膨胀当然不应引起支撑环12在气缸5中的径向夹 紫。但实际却可通过可能的小的间隙Y避免活塞环11被挤压到支撑环12和气缸5之间的间隙中。活塞环11也可与活塞体15径向间隔开地设置，例如在使用根据AT 505549B的活塞环的情况下，由此在活塞环11和活塞体15之间也产生径向间隙，其随着活塞环磨损的增大而増大。在此作用的压カ施加到由此产生的环形空间中，所述压カ将活塞环11向外压紧到气缸5上。因此，活塞体15的可能的横向运动不影响活塞环11。在根据本专利技术的活塞I的ー种有利的方案中，在活塞I的朝向压缩室16的端部上设置未切割的环21，以便密封工作压カ的动态的压カ分量。所述未切割本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·霍尔德，M·拉格勒尔，A·扬德尔，
申请(专利权)人：贺尔碧格压缩机技术控股有限公司，
类型：发明
国别省市：