Inventos patentados en España.

Inventos patentados en España.

Inventos patentados en España en los últimos 80 años. Clasificación Internacional de Patentes CIP 2013.

DISPOSICION DE MONTAJE DE PISTON Y VASTAGO DE ACCIONAMIENTO, PARA UN COMPRESOR DE MOVIMIENTO ALTERNATIVO.

Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen:

Un compresor de movimiento alternativo que tiene una disposición de montaje de pistón y vástago de accionamiento del tipo que comprende: un bloque de cilindros

(2) en cuyo interior se define una cámara de compresión (3b); un pistón (10) que se mueva axialmente de forma alternativa dentro de la cámara de compresión (3b); medios de accionamiento (DM) montados en el bloque de cilindros (2) para aplicar fuerzas de movimiento alternativo al pistón (10); y un vástago de accionamiento (9, 40) que tiene un extremo (9c, 41) acoplado a los medios de accionamiento (DM) y un extremo (9b, 42) opuesto que coopera con un pasador de unión (50) montado en el pistón (10) transversalmente a su eje, caracterizado porque el extremo opuesto (42) del vástago de accionamiento (40) lleva al menos una extensión de acoplamiento longitudinal (43) montada en un orificio radial (51) previsto en el pasador de unión (50) y que está retenido allí por un medio de fijación (60), de tal manera que el vástago de accionamiento (40) desplaza el pistón (10) en su carrera de aspiración, presentando dicha extensión de acoplamiento longitudinal (43) una sección transversal que tiene, en la dirección del eje del pasador de unión (50), una altura (h) menor que la altura (h'') del extremo opuesto (42) del vástago de accionamiento (40), estando acoplado dicho pasador de unión (50) al pistón (10), durante la carrera de compresión de este último, a lo largo de una extensión longitudinal de la superficie lateral del pasador de unión (50) mayor que la diferencia entre la extensión longitudinal total (Et) de este último y la altura (h'') del extremo opuesto (42) del vástago de accionamiento (40).

Solicitante: WHIRLPOOL S.A..

Nacionalidad solicitante: Brasil.

Dirección: AVENIDA DAS NACÕES UNIDAS 12995 32º ANDAR - BROOKLIN NOVO,04578-000 SÃO PAULO SP.

Inventor/es: FAGOTTI, FABIAN, PEREIRA,MILTON WETZEL, MOREIRA,EMERSON, MACIEL,RICARDO ALEXANDRE, WEBER,GUSTAVO CARDOSO.

Fecha de Publicación de la Concesión: 8 de Septiembre de 2010.

Fecha Concesión Europea: 12 de Mayo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes: F04B39/14 (.Disposiciones que permiten un montaje o desmontaje fácilmente), F04B39/00B6.

Clasificación PCT: F04B39/00 (Partes constitutivas, detalles o accesorios de bombas o sistemas de bombeo, no cubiertos por los grupos de 25/00 a 37/00 o con un interés distinto que el contemplado en estos grupos (para el control 49/00)), F16J1/16 (...con los muñones del pistón; Muñones o muñequillas del pistón), F04B39/14 (.Disposiciones que permiten un montaje o desmontaje fácilmente).

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DISPOSICION DE MONTAJE DE PISTON Y VASTAGO DE ACCIONAMIENTO, PARA UN COMPRESOR DE MOVIMIENTO ALTERNATIVO.
Descripción:

Disposición de montaje de pistón y vástago de accionamiento, para un compresor de movimiento alternativo.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un compresor de movimiento alternativo que tiene una disposición de montaje de pistón y vástago de accionamiento que se mueve de forma alternativa en el interior de una cámara de compresión del compresor de movimiento alternativo con un motor eléctrico convencional o lineal y del tipo utilizado en sistemas de refrigeración, particularmente de tamaño pequeño, tales como refrigeradores, congeladores, fuentes de agua potable, etc.

Antecedentes de la invención

Los compresores herméticos del tipo utilizado en sistemas de refrigeración, que son accionados por un motor eléctrico giratorio o lineal, comprenden generalmente, en el interior de una carcasa, un conjunto de motor-compresor que tiene un bloque de cilindros, en el que se define un cilindro que tiene un extremo cerrado por una cabeza y que define dentro de la misma una cámara de descarga en comunicación selectiva de fluido con una cámara de compresión definida en el interior del cilindro y cerrada por una placa de válvulas prevista entre el extremo cerrado del cilindro y la cabeza, siendo definida dicha comunicación de fluido a través de orificios de aspiración y de descarga, previstos en la placa de válvulas y que son cerrados de forma selectiva y respectiva por válvulas de aspiración y de descarga, llevadas generalmente por la placa de válvulas. En dichos compresores, un pistón se desplaza en el interior de la cámara de compresión, en un movimiento axial alternativo, siendo acoplado dicho pistón a un medio de accionamiento montado en el bloque de cilindros y asociado operativamente con el motor eléctrico del compresor, con el fin de realizar operaciones de aspiración y compresión del fluido refrigerante en el interior de la cámara de compresión, después del funcionamiento del motor eléctrico del compresor. El pistón está acoplado a los medios de accionamiento, para permitir la transferencia de fuerzas entre ellos y hacer que el pistón se mueva en el interior de la cámara de compresión de acuerdo con una dirección axial que coincide con el eje de dicha cámara de compresión, reduciendo al mínimo las fuerzas de reacción transversales del bloque de cilindros contra el pistón, dentro de la cámara de compresión. Como se conoce, las fuerzas de reacción transversales del bloque de cilindros contra el pistón pueden provocar fricción excesiva entre el pistón y el bloque de cilindros, conduciendo a un incremento del consumo de energía, con una reducción consecuente en la eficiencia del compresor, así como un desgaste acelerado de los componentes sometidos a mayores niveles de fricción, reduciendo la vida útil del compresor.

En los compresores de movimiento alternativo con un motor eléctrico giratorio, los medios de accionamiento del pistón se definen por un vástago de accionamiento, habitualmente conocido como vástago de conexión, que está montado, en un lado, a una excéntrica de un cigüeñal montado en el bloque de cilindros y, en el otro lado, en el pistón.

Como una función del tamaño pequeño de los componentes y del espacio estrecho previsto para el montaje del conjunto que consta del pistón, el vástago de accionamiento y el árbol excéntrico, han resultado diferentes alternativas de construcción para la conexión del vástago, con la intención de facilitar el montaje de dicho conjunto en el compresor, entre las que se encuentran aquéllas que utilizan un vástago de conexión de dos piezas, puesto que se puede montar fácilmente en las partes de la excéntrica de cigüeña y el pistón.

En dichas construcciones, las partes del vástago de conexión y el pistón están articuladas y unidas entre sí, habitualmente por medio de pasadores, abrazaderas o adhesivos.

Las construcciones conocidas de un vástago de conexión de dos piezas presenta inconvenientes, tales como; se requiere un alto número de componentes; existe un ensamblaje difícil; permite la existencia de movimiento de masas grandes; se generan residuos, como en el caso de soldadura o el uso de adhesivo; y se requiere un mecanizado preciso, lo que implica altos costes de fabricación. Cuando se utiliza adhesivo, existe también la inconveniencia de que se requiere a veces un periodo de secado largo. Además, la fijación a través de adhesivos afecta a la fiabilidad del producto, puesto que el adhesivo presenta una resistencia variable con el tiempo, debido al envejecimiento del material.

En otra solución constructiva conocida, el montaje del vástago del pistón en el pistón se realiza a través de una articulación esférica, en la que se fija una esfera metálica, por un procedimiento de configuración adecuado, a uno de los extremos del vástago de conexión. En esta construcción, la esfera unidad al vástago de conexión es introducida en una cavidad prevista dentro del pistón y que está configurada mecánicamente para favorecer el bloqueo del conjunto de esfera y vástago de conexión dentro del pistón. En algunos casos, también se utiliza un medio de fijación para mantener las partes de este conjunto unidas, tal como un plástico técnico, que se inyecta entre la esfera y la pared interior del pistón, en la región cerca del vástago de conexión.

Esta solución presenta, como inconveniente, la gran dificultad para unir la esfera al extremo del vástago de conexión de una manera fiable y adecuada, presentando, además, un potencial elevado de desgaste localizado durante el funcionamiento del compresor. Además, esta solución presenta una capacidad de carga, después de la aplicación de fuerzas, menor que la de otras soluciones conocidas para montar el vástago de conexión al pistón.

En otra solución de la técnica anterior conocida, un ojal mayor del vástago de conexión está acoplado a la excéntrica del cigüeñal y un ojal menor está previsto dentro del pistón y recibe un pasador de unión dispuesto a través de taladros radiales producidos en la pared lateral del pistón. En esta construcción, el ojal menor del vástago de conexión está articulado alrededor del pasador de unión, para girar alrededor del mismo con el movimiento del pistón. Para prevenir que el pasador de unión sea separado de su posición de montaje en el pistón, esta construcción de la técnica anterior conocida proporciona un pasador elástico de fijación insertado a través de un taladro de unión formado en el pasador de unión, ortogonalmente al eje de este último y alineado con un taladro de montaje previsto en el pistón, paralelamente a su eje y a lo largo de una porción de pared tubular de dicho pistón, desde una cara exterior de la misma vuelta hacia el vástago de pistón.

Esta construcción presenta la deficiencia de requerir un pistón con una pared de longitud grande y más gruesa, lo que incrementa la zona de contacto con las paredes interiores del cilindro, reduciendo el rendimiento del compresor.

El documento US 2004/0025685 A1 describe una construcción algo diferente, en la que se forman porciones de calafateado en una cámara de conexión en el pistón, en la que el pasador de unión, alrededor del cual está articulado el ojal menor del vástago de conexión del pistón, está fijado al pistón por medio de deformación plástica de las porciones de calafateado para rodear las superficies externas superior e inferior del pasador de unión.

El objeto de la reivindicación 1 se presenta en forma de dos partes sobre la descripción de este documento.

En las construcciones que requieren una reducción del diámetro del pistón, las construcciones convencionales para montar el vástago de conexión al pistón no son aplicables, puesto que existe una reducción en el espacio interior del pistón para alojar el ojal más pequeño del vástago de conexión. En este caso, es necesario reducir el diámetro del ojal más pequeño y/o reducir el diámetro del pasador de unión, lo que reduce la zona de soporte de apoyo entre estas partes.

Además de los problemas descritos anteriormente, las construcciones conocidas para montar el vástago de conexión y el pistón presentan una zona de soporte pequeña del pasador de unión en el pistón, generalmente adyacente a las porciones extremas de dicho pasador de unión, en el exterior de su porción media y que está rodeada por el ojal más pequeño del vástago de conexión.

En la compresión, la fuerza del vástago de conexión es descargada en la región mediana del pasador de unión, originando tensiones localizadas que no están distribuidas de forma homogénea a lo largo de la longitud del pasador de unión. Estas tensiones se incrementan en el caso de compresores que funcionando con un refrigerante que contiene CO2, ya que en tales compresores, la carga de compresión se incrementa con relación a las construcciones convencionales. La acumulación de la carga no distribuida de forma igual en el pasador de unión incrementa el desgaste allí, reduciendo su vida útil.

Objetos de la invención

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un compresor de movimiento alternativo que tiene una disposición de montaje de pistón y vástago de accionamiento, que permite incrementar la zona de soporte del pasador de unión con relación al pistón y que mejora la resistencia a la carga de dicho pistón, principalmente durante la carrera de compresión, sin requerir una reducción en las dimensiones del pasador de unión, particularmente de su diámetro.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un compresor de movimiento alternativo, como se ha citado anteriormente, que permite un montaje sencillo y rápido del conjunto de vástago de accionamiento y pistón, utilizando componentes que no requieren alta precisión dimensional, no provocan desgaste acelerado de las partes implicadas y mantienen la fiabilidad del producto, incluso en condiciones de lubricación límite.

Otro objeto de la presente invención es presentar una construcción de un compresor de movimiento alternativo con un conjunto de vástago de conexión y pistón, en el que estas partes permanecen acopladas entre sí de una manera fiable y mantienen las ventajas citadas anteriormente, independientemente de las dimensiones del pistón, el vástago de conexión y el pasador de unión.

Resumen de la invención

Éstos y otros objetos se consiguen por medio de un compresor de movimiento alternativo, que tiene una disposición de montaje de pistón y vástago de accionamiento del tipo que comprende: un bloque de cilindros, en cuyo interior se define una cámara de compresión; un pistón que se mueve axialmente de forma alternativa dentro de la cámara de compresión; medios de accionamiento montados en el bloque de cilindros para aplicar fuerzas de movimiento alternativo al pistón; y un vástago de accionamiento que tiene un extremo acoplado a los medios de accionamiento y un extremo opuesto que coopera con un pasador de unión montado en el pistón transversalmente a su eje, el extremo opuesto del vástago de accionamiento lleva al menos una extensión de acoplamiento longitudinal montada en un orificio radial previsto en el pasador de unión y que está retenido allí por un medio de fijación, de tal manera que el vástago de accionamiento desplaza el pistón en su carrera de aspiración, presentando dicha extensión de acoplamiento longitudinal una sección transversal que tiene, en la dirección del eje del pasador de unión, una altura menor que la altura del extremo opuesto del vástago de accionamiento, estando acoplado dicho pasador de unión al pistón, durante la carrera de compresión de este último, a lo largo de una extensión longitudinal de la superficie lateral del pasador de unión mayor que la diferencia entre la extensión longitudinal total de este último y la altura del extremo opuesto del vástago de accionamiento.

La presente invención permite la provisión de un cojinete en el pistón que, principalmente para pistones de dimensiones reducidas, por ejemplo con diámetros inferiores a 19 mm, tiene una zona de soporte mayor en la región de mayor presión, durante la compresión del fluido refrigerante en el punto muerto superior del pistón. Dicha zona de soporte mayor mejora la presión hidrodinámica, lo que favorece una carga mayor y una mayor resistencia al desgaste de este cojinete del compresor.

Las formas de realización ventajosas de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se describirá la invención con referencia a los dibujos adjuntos, dados a modo de ejemplo de formas de realización posibles de la invención y en los que:

La figura 1 representa una vista esquemática de la sección vertical media de un compresor hermético de movimiento alternativo, con un cigüeñal vertical fijado a un rotor de un motor eléctrico dispuesto debajo del bloque de cilindros, soportado verticalmente por un cojinete axial y que tiene una construcción del vástago de accionamiento de la técnica anterior.

La figura 2 representa de forma esquemática una vista ampliada despiezada ordenada de un vástago de accionamiento construido de acuerdo con la técnica anteriormente, antes de su fijación al pistón.

La figura 3 representa una vista esquemática ampliada despiezada ordenada de otra construcción del vástago de accionamiento de la técnica anterior, antes de su fijación en el pistón.

La figura 4 representa una vista esquemática ampliada despiezada ordenada de un vástago de accionamiento de un compresor de movimiento alternativo construido de acuerdo con la presente invención, antes de su fijación al pistón.

La figura 5 representa una vista esquemática de la sección transversal del pasador de unión montado en el pistón y la fijación de un extremo opuesto del vástago de accionamiento de un compresor de movimiento alternativo, construido de acuerdo con la presente invención y como se ilustra en la figura 4.

La figura 6 representa una vista esquemática de la sección longitudinal del pasador de unión montado en el pistón y la fijación del extremo opuesto del vástago de accionamiento de un compresor de movimiento alternativo, construido de acuerdo con la presente invención y como se ilustra en la figura 5.

La figura 7 representa una vista esquemática de la sección transversal del pasador de unión montado en el pistón y la fijación del extremo opuesto del vástago de accionamiento de un compresor de movimiento alternativo, de acuerdo con una variante constructiva de la presente invención; y

La figura 8 representa una vista esquemática de la sección longitudinal del pasador de unión montado en el pistón y la fijación del extremo opuesto del vástago de accionamiento de un compresor de movimiento alternativo, de acuerdo con una variante constructiva de la presente invención, como se ilustra en la figura 7.

Descripción detallada de las formas de realización ilustradas

A continuación se describirá la presente invención para un compresor de movimiento alternativo accionado por un motor lineal o por un motor giratorio, del tipo utilizado, por ejemplo, en sistemas de refrigeración pequeños de aparatos de refrigeración, y que comprende, montado dentro de una carcasa hermética 1, un conjunto de motor-compresor que tiene un bloque de cilindros 2, en el que está definido un cilindro 3 que aloja, en un extremo, un pistón 10 que se mueve de forma alternativa dentro de dicho cilindro 3, en carreras de aspiración y de compresión de un ciclo de compresión del fluido refrigerante. El cilindro 3 comprende también un extremo 3a opuesto cerrado por una tapa o culata 20 que define en el interior una cámara de descarga (no ilustrada), que mantiene una comunicación de fluido selectiva con una cámara de compresión 3b definida en el interior del cilindro 3, entre la porción superior 11 del pistón 10 y una placa de válvulas 4 prevista entre el extremo opuesto del cilindro y la culata 20.

En el compresor del tipo ilustrado en la figura 1, el pistón 10 es accionado por un medio de accionamiento DM, en forma de un cigüeñal 5 acoplado al bloque de cilindros 2 y montado en un motor giratorio que incluye un estator 6 y un rotor 7, que está soportado en la parte inferior por el cigüeñal 5. La conexión entre el pistón 10 y el cigüeñal 7 se obtiene a través de un vástago de accionamiento 9 que, en las construcciones ilustradas de la técnica anterior, adopta la forma de un vástago de conexión que presenta un vástago 9a que tiene un extremo que define un ojal 9 más estrecho que debe articularse al pistón 10 y, en el lado opuesto, un ojal 9c mayor, por ejemplo, de construcción convencional, que debe montarse en la excéntrica 5a, de manera que el pistón 10 se mueve alternativamente en una dirección ortogonal al eje de la excéntrica 5a.

En las construcciones convencionales del vástago de accionamiento 9 en la forma de un vástago de conexión y como se ilustra en las figuras 1 a 3, su ojal 9b más pequeño está articulado a un pasador de unión 30 montado en el pistón 10.

Aunque no se ilustra, la presente invención se aplica también a compresores de movimiento alternativo que tienen un mecanismo accionado por un motor lineal en lugar de un mecanismo de cigüeñal y vástago accionado por un motor giratorio, como se describe aquí. Estos compresores accionados por un motor lineal comprenden, además, un bloque de cilindros 2 que define internamente una cámara de compresión 3b en cuyo interior se desplaza axialmente, en un movimiento alternativo, un pistón 10. La cámara de compresión 3b de dichos compresores lineales presenta un eje alineado con el del pistón 10 y tiene un extremo cerrado por una placa de válvulas 4, provista con válvulas de aspiración y de descarga, y por una culata 20. La diferencia de construcción de dichos compresores lineales reside solamente en la construcción y montaje del vástago de accionamiento 9.

De acuerdo con las figuras adjuntas, el pistón 10 es tubular, con un extremo cerrado, que define la porción superior 11, para compresión de fluido refrigerante en la cámara de compresión 3b en el interior del cilindro 3, y un extremo opuesto abierto 12, que debe montarse en el ojal 9b más pequeño del vástago de accionamiento 9. El pistón 10 presenta, sobre una pared lateral 13, una pareja de taladros de montaje 24 dispuestos alineados entre sí y a través de los cuales está montado un pasador de unión 30 que es soportado por el pistón 10, teniendo dichos taladros de montaje 14 un eje ortogonal al eje del pistón 10.

Aunque las construcciones ilustradas presentan un pistón con una forma tubular cilíndrica (sección circular), debería entenderse que la solución de la presente invención se aplica a pistones con cualquier sección transversal.

En la construcción ilustrada en la figura 2, uno de los taladros de montaje 14 tiene un diámetro mayor que el del otro taladro de montaje 14, a través del cual se introduce el pasador de unión 30, de manera que el taladro de montaje 14 de diámetro menor fija un extremo de dicho pasador de unión 30, por ejemplo, por interferencia, o por cualquier otro medio de retención.

De acuerdo con la ilustración en la figura 3, el vástago de accionamiento 9 de esta construcción de la técnica anterior está montado en el pistón 10 a través de la introducción de un pasador de retención elástico 15 en un taladro 16 de fijación axial previsto en el pistón 10, ortogonalmente a los taladros de montaje 14, ocupando una extensión longitudinal determinada del pistón 10, a través del espesor de su pared lateral 13, estando dispuesto dicho taladro de fijación axial 16paralelamente al eje del pistón 10, con el fin de tener un extremo exterior 17 abierto hacia el exterior del pistón 10 y un taladro de montaje 14adyacente, de manera que el pasador de retención elástico 15 introducido en dicho taladro de fijación axial 16 se proyecta desde dicho extremo interior. En esta construcción, el pasador de unión 30 presenta un taladro radial 31, por ejemplo, un taladro pasante, que debe disponerse alineado con el extremo interior del taladro de fijación axial 16, para recibir una porción extrema del pasador de retención elástico 15, que se proyecta desde dicho extremo interior del taladro de fijación axial 16 y que se mantiene allí, por ejemplo, por interferencia.

Estas construcciones presentan las deficiencias descritas anteriormente.

La presente invención proporciona un compresor de movimiento alternativo que tiene un vástago de accionamiento 40, cuya construcción proporciona una disposición de montaje del mismo en el pistón 10 que, además de superar las deficiencias de las construcciones de la técnica anterior, permite un soporte mayor del pasador de unión 30 en el pistón 10,al menos durante la carrera de compresión del pistón 10, así como la reducción de las dimensiones de este pistón 10, sin dañarlo.

De acuerdo con la presente invención, el vástago de accionamiento 40 presenta un extremo 41 acoplado a los medios de accionamiento DM y un extremo opuesto 42 que coopera con un pasador de unión 50 montado en el pistón 10, transversalmente al eje de este último, de manera que dicho extremo opuesto 42 del vástago de accionamiento 40 lleva al menos una extensión de acoplamiento longitudinal 43 que se acopla al pasador de unión 50, de manera que el vástago de accionamiento 40 desplaza el pistón 10 en su carrera de aspiración, presentando dicha extensión de acoplamiento longitudinal 43 una sección transversal que tiene, en la dirección del eje del pasador de unión 50, una altura h menor que la altura h' del extremo opuesto 42 del vástago de accionamiento 40, estando acoplado dicho pasador de unión 50 al pistón 10, durante la carrera de compresión de este último, a lo largo de una extensión longitudinal de la superficie lateral del pasador de unión 50 mayor que la diferencia entre la extensión longitudinal total Et de este último y la altura h' del extremo opuesto 42 del vástago de accionamiento 40.

La disposición de montaje del vástago de accionamiento 40 de la presente invención permite un soporte mayor del pasador de unión 50 en el pistón 10, durante la compresión, con relación al soporte máximo obtenido con las construcciones convencionales. La acción de soporte mínimo obtenido con la presente invención tiene lugar con el pasador de unión 50 asentado sobre una porción de la pared interior del pistón 10, a lo largo de una extensión longitudinal de la superficie lateral de dicho pasador de unión 50 que corresponde a la diferencia entre la extensión longitudinal total Et de su superficie lateral y la altura h de la extensión longitudinal de acoplamiento 43. Este soporte se obtiene, por ejemplo, con la opción constructiva de la presente invención ilustrada en las figuras 7 y 8.

La acción de soporte máximo obtenida con la presente invención ocurre con la construcción ilustrada en las figuras 4 a 6, en las que el pasador de unión 50 está soportado por el pistón 10, al menos durante la carrera de compresión de este último, junto con la extensión longitudinal total Et de la superficie lateral de dicho pasador de unión 50.

En esta construcción, el pistón 10 presenta una pared interior 18 desplazada axialmente hacia el interior del pistón 10, desde el extremo opuesto 12 de este último, estando configurada dicha pared interior 18 para recibir y asentar una porción adyacente de la superficie lateral del pasador de unión 50. En la solución ilustrada en las figuras 4 a 6, la pared interior 18 del pistón 10 presenta al menos parte de su extensión con un perfil arqueado hacia la dirección de montaje axial del pasador de unión 50, coincidiendo dicho perfil arqueado con el contorno de la pared lateral adyacente del pasador de unión 50 que se asienta contra dicha pared interior 18, al menos durante el ciclo de compresión. En tal construcción ilustrada, la pared interior 18 del pistón 10 está configurada para coincidir con una extensión periférica que corresponde aproximadamente a la mitad del diámetro del pasador de unión 50.

De acuerdo con la presente invención, el pasador de unión 50 presenta una abertura radial 51, por ejemplo ciega, en la que se ajusta la extensión longitudinal de acoplamiento 43 del extremo opuesto 42 del vástago de accionamiento 40 y se retiene allí por un medio de fijación 60 soportado por al menos una de las partes del vástago de accionamiento 40 y el pasador de unión 50, para actuar contra la otra parte, previniendo que se produzcan espaciamientos relativos entre dichas partes, en la dirección de desplazamiento del pistón 10, para permitir que el vástago de accionamiento 40 desplace el pistón 10 al menos durante su carrera de aspiración.

En una forma constructiva de la presente invención, los medios de fijación 60 acoplan rígidamente el pasador de unión 50 al vástago de accionamiento 40, definiendo un cuerpo individual de dichas partes.

En la construcción ilustrada en las figuras 4 a 6, el pasador de unión 50 es un pasador cilíndrico, de manera que la abertura radial 51 está en forma de una ranura radial. Debería entenderse que, para el concepto presentado aquí, el pasador de unión 50 puede ser parcialmente cilíndrico, con una porción de pared trasera lisa configurada para asentarse contra una porción de pared interior 18 adyacente del pistón 10, con un perfil que coincide con dicha porción de pared lateral trasera lisa del pasador de unión 50.

Además, la ranura radial 51 puede ser una abertura radial con un sector angular definido anteriormente como una función del movimiento angular del vástago de accionamiento 40.

El pasador de unión 50 de la presente invención puede ser del tipo construido de un material convencional, así como el vástago de accionamiento 40.

Los medios de fijación 60 pueden adoptar la forma de un adhesivo 61 previsto entre las partes que deben fijarse entre sí, reteniendo el pasador de unión 50 en el extremo opuesto 42 del vástago de accionamiento 40, siendo dicho adhesivo resistente a temperaturas y presiones presentes en la cámara de compresión y del tipo definido, por ejemplo, por elementos químicos, que favorecen una adhesión, tal como anaeróbico, térmico o por luz ultravioleta, que soportan temperaturas hasta por encima de 200ºC.

Los medios de fijación 60 pueden estar definidos también por ajuste mecánico, por ejemplo por interferencia, de las partes del vástago de accionamiento 40 y del pasador de unión 50 entre sí, de manera que dichas partes mantienen un asiento mutuo al menos durante el ciclo de compresión, incrementando la resistencia de la fijación, cuyo asiento se puede mantener durante la carrera de aspiración.

Además del ajuste proporcionado con el asiento mutuo del vástago de accionamiento 40 y el pasador de unión 50, la presente invención considera, además, el uso concomitante de adhesivo entre dichas partes, para reforzar la fijación entre ellas.

En una forma de realización de la presente invención, el extremo opuesto 42 del vástago de accionamiento 40 lleva al menos una extensión longitudinal de acoplamiento 43, con una sección transversal más pequeña que la de dicho extremo opuesto 42 del vástago de accionamiento 40 y en la que está previsto un taladro radial 44, a través del cual se fija el vástago de accionamiento al pasador de unión 50, como se ha descrito anteriormente.

De acuerdo con las ilustraciones, el extremo opuesto 42 incorpora, en una sola pieza, una extensión longitudinal de acoplamiento 43 individual cuyo eje está alineado con el eje del vástago de accionamiento 40, estando dimensionada dicha extensión longitudinal de acoplamiento 43 para ajustar en la abertura radial 51 del pasador de unión 50, por ejemplo, de una manera hermética, de tal forma que, después de la fijación del vástago de accionamiento 40 al pasador de unión 50, dichas piezas actúan como un cuerpo individual montado en el pistón 10. En esta construcción, los medios de fijación 60 acoplan rígidamente el vástago de accionamiento 40 al pasador de unión 50, definiendo un cuerpo rígido individual. Con esta construcción, los movimientos del vástago de accionamiento 40, durante al menos la carrera de compresión del pistón 10, son transmitidos al pasador de unión 50, que comienza a presentar un movimiento relativo con relación al pistón 10.

No obstante, debería entenderse que la presente invención proporciona un ajuste, con un intersticio, de la extensión longitudinal de acoplamiento 43 en la abertura radial 51, por ejemplo en el caso de que el pasador de unión 50 esté fijado rígidamente al pistón 10 y el vástago de accionamiento 40 esté articulado allí.

La presente invención considera, además, aunque no se ilustra, que el extremo opuesto 42 se puede acoplar rígidamente, por medios adecuados, con una o más extensiones longitudinales de acoplamiento 43 provistas con al menos un taladro radial 44.

De acuerdo con la presente invención, el extremo opuesto 42 del vástago de accionamiento 40 presenta una porción de superficie que define una cuna 45 que debe asentarse sobre una porción de superficie lateral exterior del pasador de unión 50, durante la carrera de compresión, pero que se puede mantener incluso durante la carrera de aspiración, aunque las fuerzas de carga en esta carrera del pistón 10 no requieren dicho asiento y soporte.

En las construcciones que presentan una extensión longitudinal de acoplamiento 43 introducida en la abertura radial 51 del pasador de unión 50, la cuna 45 está definida por la superficie lateral exterior del pasador de unión 50, alrededor de la extensión longitudinal de acoplamiento 43. En la construcción ilustrada en las figuras 4 y 5, la cuna 45 es cóncava y semi-cilíndrica, coincidiendo con el contorno de la superficie lateral exterior del pasador de unión 50, de manera que durante la carrera de compresión del pistón 10, el extremo opuesto 42 se asienta contra la pared lateral exterior cilíndrica 52 del pasador de unión 50. La provisión de la cuna 45 incrementa la zona de soporte en la región de mayor presión sobre el pasador de unión 50, en la región de punto muerto superior del pistón 10, después de la compresión máxima del fluido refrigerante. Esta zona mayor favorece una resistencia mayor a la carga y a la alineación perpendicular de esta zona de soporte del compresor. De la misma manera, la presente invención permite una zona de soporte mayor de la superficie exterior del pasador de unión 50 con relación a la superficie cilíndrica interior del taladro 14 del pistón 10, cuya zona mayor corresponde a la extensión total del pasador de pistón 50 cuando la abertura radial 51 no se extiende a través de todo el espesor del pasador de unión 50, como se ilustra en las figuras 4 y 5, proporcionando una distribución mejorada de la presión hidrodinámica sobre la carrera de compresión del pistón 10.

En una variante de construcción de la presente invención, que se ilustra en las figuras 7 y 8 y en la que la abertura radial 51 se extiende a través de todo el espesor del pasador de unión 50, el acoplamiento del pasador de unión 50 al pistón 10, cerca de la superficie cilíndrica interior del taladro 14 de este último, tiene lugar a lo largo de una extensión longitudinal determinada de dicho pasador de unión 50 mayor que la obtenida con las construcciones convencionales, y que corresponde a la diferencia entre la extensión longitudinal total Et del pasador de unión 50 y la altura h de la extensión longitudinal de acoplamiento 43 adyacente a dicha superficie lateral interior del taladro 14 del pistón 10.

En esta construcción, en la que el pasador de unión 50 presenta su abertura radial 51 como una abertura pasante, la extensión longitudinal de acoplamiento 43 se puede extender también a través de todo el espesor del pasador de unión 50, definiendo parte del contorno de su superficie lateral vuelta hacia la parte superior del pistón 10 o incluso proyectándose más allá de dicha porción de superficie lateral, en cuyo caso la pared interior 18 del pistón 10 está provista con una extensión de ranura circunferencial para recibir, con un intersticio, un extremo de la extensión longitudinal de acoplamiento 43, que se proyecta más allá de la superficie lateral del pasador de unión 50. No obstante, estas variantes constructivas requieren una precisión dimensional para ajustar las superficies más altas que las ilustradas en las figuras 7 y 8.

Debería entenderse que el concepto de un apoyo o soporte mayor del pasador de unión 50 al pistón 10 de la presente invención se puede realizar con construcciones de dicho pasador de unión 50 que tienen formas distintas a la forma cilíndrica utilizada en los dibujos adjuntos, por ejemplo semi-cilíndrica. En una opción constructiva dentro del concepto de un pasador de unión semi-cilíndrico, éste se monta dentro del pistón 10, de manera que una porción de superficie plana de dicho pasador de unión se asienta contra una superficie lisa coincidente adyacente que define una pared interior 18 del pistón 10. En esta opción constructiva, el pasador de unión 50 no se mueve con relación al pistón 10 y presenta una superficie cilíndrica, vuelta hacia el vástago de accionamiento 40, provisto con una ranura arqueada radial para la introducción y montaje de la extensión longitudinal de acoplamiento 43, estando dimensionada dicha ranura arqueada para permitir un movimiento angular del vástago de accionamiento 10 con relación al pasador de unión 50, en este caso no define una pieza individual rígida con el vástago de accionamiento 40. En esta construcción, la cuna 45 definida cerca del extremo 42 del vástago de accionamiento 40 presenta un contorno arqueado que coincide con el de la porción de superficie cilíndrica adyacente del pasador de unión 50.

En otra opción constructiva para el pasador de unión semi-cilíndrico 50, éste se asienta contra una pared interior arqueada 18 del pistón 10, coincidiendo con una superficie cilíndrica adyacente del pasador de unión 50 que, en este caso, está fijado rígidamente al vástago de accionamiento 40, presentando una superficie vuelta hacia el extremo opuesto 42 de esta última, con un perfil plano coincidiendo con el de dicho extremo 42. En este caso, la cuña 45 es lisa.

Para la construcción ilustrada en las figuras 4 a 8, los medios de fijación 60 de la disposición de montaje que se está describiendo comprenden al menos un pasador de bloqueo 62 que debe alojarse en un taladro axial 53 respectivo previsto en el pasador de unión 50 que fija, en lo que se refiere al pasador de unión 50, la extensión longitudinal de acoplamiento 43 del extremo opuesto 42 del vástago de accionamiento 40, siendo obtenida dicha fijación mediante el ajuste de un primer extremo 63 del pasador de bloqueo 62 en el taladro radial 44 previsto en el extremo opuesto 42 del vástago de accionamiento 40. En la forma de construcción ilustrada, el taladro radial 44 es un taladro pasante para recibir el primer extremo 63 del pasador de bloqueo 61, que adopta, por ejemplo, la forma de un pasador elástico, tal como una abrazadera, o un pasador cónico de fijación. En la condición de montaje y de fijación del vástago de accionamiento 40 y el pasador de unión 50, el primer extremo 63 del pasador de bloqueo 62 permanece en el interior del taladro axial 53, asentado contra el taladro radial 44 previsto en el extremo opuesto 42 del vástago de accionamiento 40.

De acuerdo con la presente invención, el pasador de unión 50 puede presentar una pluralidad de taladros axiales ciegos o pasantes, dispuestos de una manera definida anteriormente como una función del posicionamiento de los taladros radiales respectivos previstos en el extremo opuesto 42 del vástago de accionamiento 40. En la forma de construcción ilustrada, el pasador de unión 50 presenta un único taladro axial 51, que es un taladro pasante central. Debería entenderse que esta forma de construcción ilustrada del taladro axial central es una que distribuye mejor las fuerzas sobre el pasador de unión 50.

Aunque las figuras de los dibujos adjuntos ilustran una construcción de vástago de accionamiento 40 articulado en el pasador de unión 50, debería entenderse que la presente invención se puede realizar con otras construcciones dentro del concepto presentado aquí, tal como por ejemplo proporcionando la porción de superficie de soporte del pasador de unión 50 en el interior de su abertura radial 51. En este caso, el extremo opuesto 42 del vástago de accionamiento 40 se puede fijar rígidamente al pasador de unión 50 o se puede montar allí, con el fin de que dicho extremo opuesto 42 oscile alrededor de un eje alineado con el pasador de bloqueo 60 previsto a través del taladro radial 44 de dicho extremo opuesto 42.

En la construcción de la presente invención, en la que la articulación del vástago de accionamiento 40 al pasador de unión 50 está externo a este último, el vástago de accionamiento 40 está integral con el pasador de unión 50, que permanece conectado al vástago de accionamiento 40, moviéndose después del movimiento de este último durante las carreras de compresión y aspiración del pistón 10. En esta construcción, el pasador de unión 50 está incorporado en el vástago de accionamiento 40 y define una superficie de soporte allí.

En las construcciones ilustradas, la fijación entre el pasador de unión 50 y la extensión longitudinal de acoplamiento 43 previene que las partes del vástago de accionamiento 40 y el pasador de unión 50 tengan desplazamientos relativos de espaciamiento mutuo y también desplazamientos giratorios respectivos. Como una función de las fuerzas implicadas principalmente en la compresión, los medios de fijación 60 deben ser principalmente mecánicos, como se ha descrito e ilustrado con relación a la fijación del extremo opuesto 42 al pasador de unión 50 a través del pasador de bloqueo 62. El uso de adhesivo garantiza que el conjunto formad por el vástago de accionamiento 40 y el pasador de unión 50 se mantiene como un cuerpo individual también durante la aspiración. El uso de adhesivo da como resultado un incremento en la rigidez para el montaje del vástago de accionamiento 40 y el pasador de unión 50, cuando el pasador de bloqueo 62 es un pasador elástico flexible.

Con la construcción de la presente invención, en la que el pasador de unión 50 está incorporado en el vástago de accionamiento 40, la función de soporte es transferida al pistón 10, resultando de esta manera una capacidad de carga más alta en el pistón 10, como una función de la zona de soporte mayor del vástago de accionamiento 40 para el pasador de unión 50, en el momento de la compresión.

La construcción de la presente invención permite obtener una zona mayor para el montaje del pasador de unión 50 en el pistón 10 en la región de alta presión (es decir, en la región de compresión del fluido refrigerante en el punto muerto superior del pistón 10), principalmente importante en pistones con un diámetro pequeño (por ejemplo, valores inferiores a 19 mm). Esta zona mayor mejora la presión hidrodinámica, lo que favorece una mayor resistencia a la carga y al desgaste de este soporte del compresor.

La presente invención tiene, además, como ventaja el hecho de que se monta fácilmente, principalmente en el caso de centralización radial del pasador de unión 50 con relación al taladro 14 del pistón 10.

Aunque se han ilustrado aquí algunas formas de realización de la invención, debería entenderse que se pueden realizar alteraciones en la forma y disposición de los elementos constructivos del compresor, sin apartarse del concepto inventivo definido en las reivindicaciones que acompañan a la presente memoria descriptiva.




Reivindicaciones:

1. Un compresor de movimiento alternativo que tiene una disposición de montaje de pistón y vástago de accionamiento del tipo que comprende: un bloque de cilindros (2) en cuyo interior se define una cámara de compresión (3b); un pistón (10) que se mueva axialmente de forma alternativa dentro de la cámara de compresión (3b); medios de accionamiento (DM) montados en el bloque de cilindros (2) para aplicar fuerzas de movimiento alternativo al pistón (10); y un vástago de accionamiento (9, 40) que tiene un extremo (9c, 41) acoplado a los medios de accionamiento (DM) y un extremo (9b, 42) opuesto que coopera con un pasador de unión (50) montado en el pistón (10) transversalmente a su eje, caracterizado porque el extremo opuesto (42) del vástago de accionamiento (40) lleva al menos una extensión de acoplamiento longitudinal (43) montada en un orificio radial (51) previsto en el pasador de unión (50) y que está retenido allí por un medio de fijación (60), de tal manera que el vástago de accionamiento (40) desplaza el pistón (10) en su carrera de aspiración, presentando dicha extensión de acoplamiento longitudinal (43) una sección transversal que tiene, en la dirección del eje del pasador de unión (50), una altura (h) menor que la altura (h') del extremo opuesto (42) del vástago de accionamiento (40), estando acoplado dicho pasador de unión (50) al pistón (10), durante la carrera de compresión de este último, a lo largo de una extensión longitudinal de la superficie lateral del pasador de unión (50) mayor que la diferencia entre la extensión longitudinal total (Et) de este último y la altura (h') del extremo opuesto (42) del vástago de accionamiento (40).

2. El compresor de movimiento alternativo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el pasador de unión (50) está acoplado con el pistón (10), en su carrera de compresión, a lo largo de una extensión longitudinal de la superficie lateral de dicho pasador de unión (50) que corresponde a la diferencia entre la extensión longitudinal total (Et) de su superficie lateral y la altura (h) de la extensión longitudinal de acoplamiento (43).

3. El compresor de movimiento alternativo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el pasador de unión (50) está acoplado al pistón (10), en su carrera de compresión, a lo largo de toda la superficie lateral de dicho pasador de unión (50).

4. El compresor de movimiento alternativo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque los medios de fijación (60) son soportados por el pasador de unión (50), para actuar contra la extensión longitudinal de acoplamiento (43) del vástago de accionamiento (40) durante la carrera de aspiración.

5. El compresor de movimiento alternativo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el extremo opuesto (42) del vástago de accionamiento (40) define una cuna (45) alrededor de la extensión longitudinal de acoplamiento (43), para que se asiente contra la superficie lateral del pasador de unión (50) durante la carrera de compresión.

6. El compresor de movimiento alternativo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque la cuna (45) es cóncava y semi-cilíndrica.

7. El compresor de movimiento alternativo de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque el pistón (10) presenta una pared interior (18) provista con una extensión de ranura circunferencial para recibir, con un intersticio, un extremo de la extensión longitudinal de acoplamiento (43), que se proyecta más allá de la superficie lateral del pasador de unión (50).

8. El compresor de movimiento alternativo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de fijación (60) comprenden al menos un pasador de unión (62) para ser alojado en un taladro axial (53) respectivo previsto en el pasador de unión (50) y abierto hacia el orificio radial (51) de este último, de manera que el pasador de bloqueo (62) fija al pasador de unión (50) la extensión longitudinal de acoplamiento (43) del extremo opuesto (42) del vástago de accionamiento (40).

9. El compresor de movimiento alternativo de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque la extensión longitudinal de acoplamiento (43) del extremo opuesto (42) del vástago de accionamiento (40) está provisto con un taladro radial (44), en el que está montado un primer extremo (63) del pasador de bloqueo (62).

10. El compresor de movimiento alternativo de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el taladro radial (44) de la extensión longitudinal de acoplamiento (43) es un taladro pasante para recibir el primer extremo (63) del pasador de bloqueo (62).

11. El compresor de movimiento alternativo de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque el taladro axial (53) del pasador de unión (50) es central.

12. El compresor de movimiento alternativo de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque el taladro axial (53) del pasador de unión (50) es un taladro pasante.

13. El compresor de movimiento alternativo de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque el pasador de bloqueo (62) está definido por uno de los elementos definidos por un pasador elástico o pasador cónico.

14. El compresor de movimiento alternativo de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque el pasador de bloqueo (62) tiene la forma de una abrazadera.

15. El compresor de movimiento alternativo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el orificio radial (51) del pasador de unión (50) es ciego.

16. El compresor de movimiento alternativo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de fijación (60) acoplan rígidamente el vástago de accionamiento (40) al pasador de unión (50), definiendo un cuerpo rígido individual.

17. El compresor de movimiento alternativo de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque los medios de fijación (60) comprenden un adhesivo (61) que retiene el pasador de unión (50) al menos a una de las partes del extremo opuesto (429 y a la extensión longitudinal de acoplamiento (43) del vástago de accionamiento (40).

18. El compresor de movimiento alternativo de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizado porque el adhesivo (61) está constituido por elementos químicos que favorecen una adhesión, tal como anaeróbica, térmica o por luz ultravioleta, soportando temperaturas hasta aproximadamente 200ºC.

19. El compresor de movimiento alternativo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la extensión longitudinal de acoplamiento (43) tiene su eje alineado con el eje del vástago de accionamiento (40).

20. El compresor de movimiento alternativo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el pasador de unión (50) presenta a menos una superficie cilíndrica que se asienta sobre una de las partes del pistón (10) y el vástago de accionamiento (40).

21. El compresor de movimiento alternativo de acuerdo con la reivindicación 20, caracterizado porque el pasador de unión (50) es cilíndrico.






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