KR20210119508A

KR20210119508A - 릴리프 개구를 갖는 패킹 링

Info

Publication number: KR20210119508A
Application number: KR1020217027480A
Authority: KR
Inventors: 베른하르트 스피에글; 안드리아스 카우프만; 마틴 라그러; 마리안 잔코-그라스로버; 마티스 코른펠트
Original assignee: 회르비거 비엔 게엠베하
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2020-01-29
Publication date: 2021-10-05
Also published as: US20220136494A1; MX2021009089A; BR112021014244A2; CA3128136A1; CN113474579A; EP3918232A1; JP2022519220A; ES2930481T3; EP3918232B1; JP7494191B2; AU2020214547A1; WO2020157141A1

Abstract

본 발명의 목적은 가능한 한 간단하고 컴팩트하게 구성되고 더 긴 서비스 수명을 허용하며 다양한 사용 조건에 유연하게 적용될 수 있는 패킹 링(14)을 제공하는 데 있다. 본 발명에 따르면, 이는 적어도 3개의 릴리프 개구(25)가 적어도 하나의 링 세그먼트(14a), 바람직하게는 각각의 링 세그먼트(14a)에 제공되고, 상기 릴리프 개구는 링 세그먼트(14a)의 반경방향 내측 내주 표면으로부터 링 세그먼트(14a)의 반경방향 외측 외주 표면(23) 및/또는 제2 축방향 링 세그먼트(RE2)로 연장됨으로써 달성된다. 각각의 릴리프 개구(25)는 링 세그먼트(14a)의 반경방향 내측 내주 표면(18)으로 개방되는 제1 릴리프 개구 단부(25a)를 갖고, 원주 방향으로 서로 인접하게 배치된 2개의 릴리프 개구(25)의 제1 릴리프 개구 단부(25a)는 릴리프 개구 원주 간격(z)에 의해 상호 이격된 방식으로 배열되고, 제1 릴리프 개구 단부(25a)는 제2 축방향 링 단부(RE2)보다 축방향으로 제1 축방향 링 단부(Re1)에 더 근접하게 배열되고, 링 세그먼트(14a)의 축방향 링 폭(RB)의 4% 내지 20%인 릴리프 개구 축방향 간격(x)에 의해 제1 축방향 링 단부(RE1)으로부터 이격되어 배열된다.

Description

릴리프 개구를 갖는 패킹 링

본 발명은 원주방향으로 제1 세그먼트 단부 및 제2 세그먼트 단부를 각각 갖는 적어도 3개의 링 세그먼트를 갖는 패킹 링에 관한 것으로, 링 세그먼트의 제1 세그먼트 단부의 제1 접선방향 접촉 표면은 패키징 링의 반경방향 밀봉을 생성하기 위해 원주방향으로 인접한 링 세그먼트의 제2 세그먼트 단부의 제2 접선방향 접촉 표면과 접하고, 패킹 링의 제1 축방향 링 단부를 향하는 링 세그먼트의 제1 세그먼트 단부의 제1 축방향 접촉 표면은 패킹 링의 축방향 밀봉을 생성하기 위해 원주방향으로 인접하고 패킹 링의 제2 축방향 링 단부를 향하는 링 세그먼트의 제2 세그먼트 단부의 제2 축방향 접촉 표면과 접한다.

또한, 본 발명은 축방향으로 순차적으로 배열된 복수의 패킹 링이 제공되는 하우징 및 피스톤이 병진 진동하는 상부에 배열된 하나 이상의 원통형 하우징을 갖는 피스톤 압축기를 포함한, 병진 진동 피스톤 로드를 밀봉하기 위한 밀봉 장치에 관한 것이다.

크로스-헤드 설계, 특히 더블-액션 설계의 피스톤 압축기는 (높은) 실린더 압력이 시간에 따라 변화하는 실린더의 크랭크-측 압축 공간이 진동 피스톤 로드를 따라 밀봉될 필요가 있다. 이 밀봉은 일반적으로 본질적으로 주변 압력에 해당하는 크랭크케이스에 만연한 (낮은) 압력에 대해 수행된다. 이러한 밀봉에 사용되는 밀봉 요소를 패킹 링이라고 하며 소위 압력 패킹으로 배열된다. 밀봉 요소는 밀봉 효과를 잃지 않고 피스톤 로드의 측면 운동을 어느 정도 따를 수 있다. 압력 패킹의 수명과 신뢰성을 높이기 위해 이러한 패킹 링 여러 개는 일반적으로 압력 패킹에서 축 방향으로 직렬로 연결된다. 이러한 압력 패킹 또는 밀봉은 예를 들어 제GB 928 749 A호, 제US 1 008 655 A호 또는 제EP 2 056 003 A1호와 같이 매우 다양한 실시예에서 선행 기술로부터 충분히 알려져 있다.

피스톤 로드와 패킹 링 사이의 상대적인 움직임으로 인하여, 패킹 링은 피스톤 로드와의 접촉 표면에서 어느 정도 마모될 수 있다. 상기 링 마모는 일반적으로 접촉 표면 링/피스톤 로드에서 재료가 제거될 때 링의 자동 연속 재조정을 가능하게 하는 절단 링 형상이 필요하다. 이를 위해 일반적으로 반경방향 및 접선 방향으로 절단 된 링이 사용되며 마모를 보상하기 위해 발생하는 조인트 간격을 상호 커버하기 위해 압력 패킹의 패킹 챔버에 쌍으로 삽입된다. 이러한 반경방향/접선 방향으로 절단된 링 조합은 크로스-헤드 방향으로만 밀봉되는 싱글 액션 씰인 반면, 반경방향 절단은 피스톤 압축기의 크랭크 측 재팽창 단계에서 더 고압이 패킹에 포함될 수 없도록 한다. 절단된 링 형상의 경우에는 무가압 상태에서도 피스톤 로드에 대해 패킹 링을 누르는 튜브 스프링을 외주에 감는 것이 일반적으로 사용되는 것으로 알려져 있다.

특히 더 고압에서 피스톤 로드와 패킹 하우징 또는 챔버 디스크 사이에 형성된 갭으로 패킹 링의 상당한 압출이 또한 기존 장치에서 발생할 수 있다. 이러한 돌출을 최대한 피하기 위해, 예를 들어 US 3 305 241 A에 개시된 바와 같이 피스톤 로드에 평평하게 닿지 않는 추가 금속 지지 링이 저압 측의 링과 챔버 디스크 사이에 사용될 수 있다.

반경방향으로 절단된 패킹 링과 접선 방향으로 절단된 패킹 링의 조합의 경우, 피스톤 로드를 향한 밀봉은 본질적으로 접선 방향으로 절단된 패킹 링으로 인해 발생하며, 접선 방향 절단으로 인해 링 세그먼트가 함께 밀려 밀봉 효과를 유지할 수 있다. 반경방향으로 절단된 패킹 링은 본질적으로 축 방향 및 반경방향으로 접선 패킹 링의 마모 갭을 밀봉하는 데만 사용된다. 반경방향 패킹 링은 링 세그먼트가 원주방향으로 서로 마주할 때까지만 마모된다. 따라서 반경방향 및 접선 방향으로 절단된 패킹 링은 다르게 마모된다. 반경방향 및 접선 방향으로 절단된 패킹 링이 서로 비틀리는 것을 방지하기 위해, 접선 방향으로 절단된 패킹 링의 마모 갭이 더 이상 덮이지 않아 결과적으로 밀봉 효과가 손실될 수 있으므로 링 사이에 트위스트 잠금 장치를 제공해야 한다. 이러한 트위스트 로크는 일반적으로 반경방향 및 접선 방향으로 절단된 패킹 링의 관련 리세스에 삽입되는 핀으로 구현된다. 따라서 EP 2 056 003 A1에서 반경방향 및 접선 방향으로 절단된 패킹 링의 조합을 제공하지 않고 반경방향 및 또한 접선 방향으로 절단된 단일 패킹 링만을 제공하는 것이 이미 제안된 바 있다. 결과적으로 압력 패킹의 전체 축방향 길이와 전체 씰이 줄어들 수 있다.

압축기의 압축 압력이 증가함에 따라 패킹 링에 가해지는 응력과 그에 따른 마모도 증가한다. 분할 패킹 링의 하중을 줄이는 공지된 방법은 예를 들어 EP 2 056 003 A1에 도시된 바와 같이 압력 보상을 제공하는 것이다. 더 고압이 가해지면 다이내믹 씰링 표면(패킹 링과 피스톤 로드 사이의 반경방향)으로 유입되고 원주방향으로 연장되는 하나 이상의 압력 보상 요홈을 통해 압력에서 멀어지는 쪽(크랭크케이스 쪽)에 축 방향으로 더 근접하다. 이는 동적 밀봉 표면의 표면 압력을 감소시키고 마찰을 감소시키며 서비스 수명을 증가시킨다. 그러나 여기서의 단점은 패킹 링의 나머지 축방향 벽 두께가 압력 보상 요홈으로 인해 더 이상 충분히 안정적이지 않고 적용된 압력이 변형을 일으켜 누출될 수 있기 때문에 이러한 압력 보상의 원리가 어느 정도만 증가할 수 있다는 것이다. 고압 보상 패킹 링의 또 다른 단점은 링이 작은 잔류력으로 피스톤 로드에 반경방향으로 눌러진다는 것이다. 피스톤 로드는 일반적으로 병진 진동 운동 외에도 특정 측면 운동을 하기 때문에 패킹 링의 축방향 접촉 표면의 마찰력은 링의 반경방향 운동을 방지하거나 적어도 지연시킬 수 있으므로 링이 다음을 수행할 수 있다. 피스톤 로드를 들어올리면 누출이 발생할 수 있다.

CH 439 897 A는 3부분 접선방향으로 절단된 패킹 링을 개시한다. 3개의 보어가 링 세그먼트의 단부 면 사이 중앙에 배열되는 스로틀 지점으로 제공된다. 축방향 밀봉을 위해 별도의 커버 링이 필요하다. US 3,305,241은 3부분으로 접선 방향으로 절단된 패킹 링을 개시하고 있으며, 여기서 2개의 반경방향 보어는 각 링 세그먼트의 2개의 단부면 사이의 중앙에 제공된다. 보어는 내부 원주 표면의 원주방향 요홈으로 개방된다. 축방향 밀봉을 위한 별도의 커버 링도 여기에 필요하다.

US 1,828,178은 밀봉을 위한 패킹 링을 개시하지 않고 오히려 3부분으로 접선 방향으로 절단된 오일 제어 링을 개시하고 있다. 개구를 통해 축방향 단부 표면에 연결되는 원주방향 요홈은 내주 표면에 배열된다. 피스톤 로드에서 긁힌 오일은 개구를 통해 외부로 배출된다. KR 101898141 B1은 축방향 및 접선방향 밀봉을 갖는 4부분 패킹 링을 개시하고 있다. 중앙 릴리프 보어는 각 링 세그먼트에 대해 배열된다.

따라서 본 발명의 목적은 선행 기술의 단점을 제거한 패킹 링 및 밀봉 장치를 특정하기 위한 것이다. 특히, 패킹 링은 가능한 한 간단하고 컴팩트하게 구성되어야 하며 더 긴 수명을 가능하게 하고 다양한 사용 조건에 유연하게 적응할 수 있어야 한다.

본 발명에 따라서, 본 발명에 따르면, 이는 적어도 3개의 릴리프 개구가 적어도 하나의 링 세그먼트, 바람직하게는 각각의 링 세그먼트에 제공되고, 상기 릴리프 개구는 링 세그먼트의 반경방향 내측 내주 표면으로부터 링 세그먼트의 반경방향 외측 외주 표면 및/또는 제2 축방향 링 세그먼트로 연장됨으로써 달성된다. 각각의 릴리프 개구는 링 세그먼트의 반경방향 내측 내주 표면으로 개방되는 제1 릴리프 개구 단부를 갖고, 원주 방향으로 서로 인접하게 배치된 2개의 릴리프 개구의 제1 릴리프 개구 단부는 릴리프 개구 원주 간격에 의해 상호 이격된 방식으로 배열되고, 제1 릴리프 개구 단부는 제2 축방향 링 단부보다 축방향으로 제1 축방향 링 단부에 더 근접하게 배열되고, 링 세그먼트의 축방향 링 폭의 4% 내지 20%인 릴리프 개구 축방향 간격에 의해 제1 축방향 링 단부(RE1)으로부터 이격되어 배열된다.

이것은 압축기 작동 중 설치된 상태에서 외주면과 두 번째 액시얼 링 단부에 가해지는 높은 압력과 첫 번째 액시얼 링 단부에 가해지는 상대적인 낮은 압력 사이의 압력 보상을 가능하게 하는 패킹 링을 생성합니다. .

릴리프 개구 둘레 거리는 바람직하게는 1mm 내지 mm, 특히 바람직하게는 2mm이고, 릴리프 개구 둘레 거리는 바람직하게는 링 세그먼트의 모든 릴리프 개구 사이에서 동일하다. 따라서, 압력 보상이 개선될 수 있고, 특히 원주 방향에서 더욱 균일하게 일어날 수 있다.

이는 압축기 작동 중 설치된 상태에서 외주 표면과 제2 축방향 링 단부에 가해지는 높은 압력과 제1 축방향 액시얼 링 단부에 가해지는 상대적인 낮은 압력 사이의 압력 보상을 가능하게 하는 패킹 링을 생성한다.

릴리프 개구 원주 거리는 바람직하게는 1mm 내지 15mm, 특히 바람직하게는 2mm이고, 릴리프 개구 둘레 거리는 바람직하게는 링 세그먼트의 모든 릴리프 개구 사이에서 동일하다. 따라서, 압력 보상이 개선될 수 있고, 특히 원주 방향에서 더욱 균일하게 수행될 수 있다.

하나 이상의 릴리프 개구는 바람직하게는 적어도 릴리프 개구 단부에서 원주방향으로 릴리프 개구 길이가 패킹 링의 축방향 링 폭의 2-100%, 바람직하게는 2-50%, 특히 축 링 폭의 최대 25%을 가진다. 이러한 방식으로, 예를 들어 원주방향으로 비교적 작은 영역에 걸쳐 연장되는 요홈형 리세스가 내주 표면 상에 제공될 수 있다.

바람직하게는, 패킹 링의 반경방향 내측 내주 표면에 인접한 적어도 하나의 릴리프 개구의 적어도 일부는 제1 축방향 링 단부 방향으로 경사지거나 만곡된다. 따라서 압력 보상은 특히 증가된 패킹 링의 반경 방향 마모에 맞춰질 수 있다.

바람직하게, 적어도 하나의 릴리프 개구가 제공되고, 패킹 링의 반경방향 내주 표면으로 개방되는 제1 릴리프 개구 단부는 릴리프 개구의 제2 릴리프 개구 단부로부터 원주방향으로 이격되어 있고, 패킹 링의 반경 방향 외부 외주 표면으로 개방된다. 따라서, 패킹 링의 내측 내주 표면으로부터 외측 외주 표면까지 비스듬하게 연장되는 릴리프 보어가, 예를 들어 제1 세그먼트 단부 영역의 내측 내주 표면 상에 제공될 수 있다.

제1 축방향 링 단부로부터 제2 축방향 링 단부까지 연장되는 적어도 하나의 축방향 요홈이 적어도 하나의 링 세그먼트, 바람직하게는 각각의 링 세그먼트의 반경방향 외측 외주 표면에 제공되는 것이 선호된다. 따라서 링 세그먼트 및 이에 따른 패킹 링의 구조적 강성이 개선될 수 있다.

바람직하게는, 적어도 3개의 릴리프 개구 각각은 적어도 릴리프 개구 단부에 패킹 링의 축방향 링 폭의 2-30%, 바람직하게는 2-20%인 축방향 릴리프 개구 폭을 갖는다. 바람직하게, 적어도 하나의 릴리프 개구는 패킹 링의 축방향 링 폭의 2-30%, 바람직하게는 2-20%인 릴리프 개구 직경을 갖는 직선 코스 및 일정한 원형 단면을 갖는다. 결과적으로, 릴리프 개구는 예를 들어 드릴링 또는 밀링에 의해 쉽게 생성될 수 있으며, 여기서 치수는 가능한 최상의 압력 보상을 달성하기 위해 유리한 것으로 입증되었다.

하나 이상의 마모 개구는 바람직하게는 하나 이상의 링 세그먼트에 제공되며, 이 개구는 반경방향 외측 외주 표면 및/또는 링 세그먼트의 제2 축방향 링 단부로부터 링 세그먼트의 반경방향 내측 내주 표면 방향으로 연장된다. 추가 선호되는 실시예에 따라서, 내주 표면을 향하는 하나 이상의 마모 개구의 반경방향 내측 마모 개구 단부가 링 세그먼트의 반경방향 내측 내주 표면으로부터 링 세그먼트의 반경방향으로의 거리에서 링 세그먼트의 외측 외주 표면과 반경방향 내측 내주 표면 사이에서 연장되는 반경방향 링 높이의 최대 40%로 이격되고, 마모 개구 단부는 제1 및 제2 축방향 링 단부 사이에 놓이고 제1 및 제2 축방향 링 단부로부터 이격된다. 그 결과, 패킹 링의 반경방향 내주 표면에 마모 개구가 노출되는 특정 마모 상태에서 압력 보상을 더욱 증가시킬 수 있고 접촉 압력을 감소시킬 수 있다. 하나 이상의 마모 개구의 반경방향 내측 내주 표면을 향하는 적어도 단부 섹션이 제1 축방향 링 단부의 방향으로 경사지는 것이 바람직하다. 결과적으로 경사 릴리프 개구와 유사하게 패킹 링의 반경방향 내측 내주 표면의 마모 개구 노출로 인한 압력 보상 거동은 패킹 링의 진행하는 반경방향 마모, 특히 증가된 반경방향 마모에 적응할 수 있다.

바람직하게는, 하나 이상의 마모 개구는 패킹 링의 축방향 링 폭의 2-60%, 바람직하게는 2-40%인 마모 개구 직경을 갖는 직선 코스 및 원형 단면을 갖는다. 결과적으로 마모 개구는 예를 들어 드릴링 또는 밀링에 의해 쉽게 생성될 수 있다. 여기서 치수는 가능한 최상의 압력 보상을 달성하기 위해 유리한 것으로 입증되었다.

바람직하게 제1 축방향 링 단부를 향하는 하나 이상의 마모 개구의 경계가 축 방향으로 제1 축 방향 링 단부으로부터 축방향 링 폭의 2%-20%, 바람직하게는 2-15%의 마모 개구 축 거리만큼 이격되어 있으면, 압력 보상은 패킹 링의 안정성을 허용할 수 없을 정도로 감소시키지 않으면서 향상될 수 있다.

다른 바람직한 실시예에 따르면, 하나 이상의 보상 리세스가 하나 이상의 링 세그먼트에 제공되며, 상기 리세스는 상기 링 세그먼트의 반경방향 외측 외주 표면으로부터 상기 링 세그먼트의 반경방향 내측 내주 표면의 방향으로 그리고 상기 제1 축방향 링 단부로부터 상기 제2 축방향 링 단부 방향으로 연장된다. 여기서 바람직하게는 하나 이상의 보상 리세스가 링 세그먼트당 제공된다. 결과적으로 벽에 가해지는 축방향 접촉 압력과 반경방향의 마찰이 감소되어 패킹 링이 피스톤 로드의 측면 운동을 더 잘 따를 수 있다.

하나 이상의 링 세그먼트의 반경방향 내주 표면에 하나 이상의 개시 리세스가 제공되는 경우, 리세스는 제2 축방향 링 단부로부터 제1 축방향 링 단부 방향으로 링 세그먼트의 축방향으로 연장되고 링 세그먼트의 반경방향 내부 내주 표면으로부터 링 세그먼트의 반경방향 외부 외주 표면의 링 세그먼트의 반경방향으로 연장되는 것 또한 바람직하다. 개시 리세스의 반경방향 개시 리세스 깊이는 링 높이의 최대 3%이다. 결과적으로, 압축기의 개시 단계 동안 개시 리세스에 의해 둘러싸이지 않는 패킹 링의 반경방향 내측 내주 표면에 증가된 표면 압력이 생성될 수 있으며, 이는 개시 중 누출을 줄이기 위해 고압으로 균등화된 패킹 링의 경우에 특히 유리하다.

상기 목적은 또한 밀봉 장치에 의해 달성되며, 본 발명에 따른 하나 이상의 패킹 링이 밀봉 장치에 제공되고 피스톤 압축기에 의해 제공되고, 본 발명에 따른 하나 이상의 패킹 링이 압축기 하우징에 제공된다.

본 발명은 본 발명의 예시적이고, 개략적이고, 비제한적인 선호되는 실시예를 도시하는 도 1 내지 도 8d를 참조하여 하기에 더 상세히 설명된다.

도 1은 피스톤 로드를 위한 밀봉 장치를 도시한다.
도 2는 등각 투영도에서 패킹 링을 도시한다.
도 3a 및 3b는 제1 축방향 링 단부의 평면도에서 패킹 링 또는 링 세그먼트를 도시한다.
도 4a 및 4b는 제2 축방향 링 단부의 평면도에서 패킹 링 또는 링 세그먼트를 도시한다.
도 5a 및 5b는 패킹 링의 압력 조건을 도시한다.
도 6은 패킹 링의 외주 표면의 평면도 및 패킹 링의 다른 위치에서의 단면도를 도시한다.
도 7a 내지 도 7d는 보상 리세스의 상이한 실시예를 갖는 패킹 링의 링 세그먼트,
도 8a-8d는 상이한 도면에서 개시 섹션이 있는 패킹 링의 링 세그먼트를 도시한다.

도 1은 병진 진동 피스톤 로드(2), 예를 들어 크로스-헤드를 갖는 공지된 피스톤 압축기(도시되지 않음)에 대한 종래 기술에 공지된 밀봉 장치(1)(압력 패킹)를 도시한다. 피스톤 로드(2)는 이중 화살표로 도시된 바와 같이 병진 진동 운동을 수행한다. 병진 운동은 특히 가스 압축기 또는 대형 디젤 엔진과 같이 상대적으로 저속으로 작동하는 대형 피스톤 엔진에 사용되는 피스톤 엔진의 알려진 크로스-헤드 설계에서 야기된다. 푸시 로드의 횡방향 력은 크랭크케이스에 장착된 소위 크로스-헤드 조인트에서 지지된다. 피스톤 로드를 이용하여 크로스-헤드에 고정된 피스톤은 본질적으로 병진 운동만을 수행한다. 크로스-헤드의 개념은 기본적으로 공지되었으며 여기에서 더 자세히 설명하지 않는다. 그러나 여기에서 병진 운동만이 이해되어야 하며, 이는 피스톤 로드(2)도 약간의 측면 운동을 받을 수 있음을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.

조립된 상태에서, 밀봉 장치(1)는 제1 축방향 밀봉 단부(AE1)가 실린더에 배치된 피스톤 압축기(도시되지 않음)의 피스톤을 향하여 축방향으로 대면하는 방식으로 피스톤 압축기에 배열된다. 밀봉 장치(1)의 대향하는 제2 축방향 밀봉 단부(AE2)는 피스톤 압축기의 크랭크케이스를 향한다. 따라서 밀봉 장치(1)는 제2 밀봉 단부(크랭크케이스 내)에서 그에 비해 상대적으로 저압(P_N)에 대해 제1 밀봉 단부(AE1)(실린더 내)에서 고압(P_H)를 밀봉하는 기능을 하며, 이는 본질적으로 주변 압력에 상응하거나 약간 높을 수 있다. 가능한 한 압축 매체가 실린더에서 크랭크케이스로, 특정 상황에서는 환경으로 빠져나갈 수 있도록 하려면 가능한 한 최상의 밀봉 효과를 얻는 것이 중요하다. 이는 가스와 공기의 가연성 혼합물이 압축기 외부에서 형성되는 것을 방지하기 위해 예를 들어 특정 상황에서 화염이나 폭발을 일으킬 수 있는 천연 가스가 압축되는 가스 압축기의 경우에 특히 중요하다. 또한 압축기 주변에 있는 사람을 위험에 빠뜨리지 않도록 안전상의 이유로 최상의 밀봉이 필요하다. 또한 최상의 밀봉은 전달 속도를 높이고 압축기의 효율성을 높이는 데 유리하다.

밀봉 장치(1)는 일반적으로 예를 들어 연속적으로 축방향으로 배열된 다수의 하우징 세그먼트(3i)(챔버 디스크라고도 함)로부터 조립될 수 있는 실질적으로 원통형인 하우징(3)을 갖는다. 도시된 예에서, 밀봉 장치(1)는 연결 로드(2)를 향하는 복수의 챔버(4)를 가지며, 이 챔버는 하우징 세그먼트(3i)의 리세스에 의해 여기에서 형성된다. 다양한 실시예에서 하나 이상의 패킹 링(7a-7c)이 각각의 챔버(4)에 배열되며, 예를 들어 서두에서 언급된 반경방향으로 절단된 패킹 링과 접선으로 절단된 패킹 링의 조합 또는 도시된 바와 같이 반경방향/접선으로 결합된 패킹 링(7b)을 절단한다. 패킹 링(7a-c)에 축방향으로 인접하여, 예를 들어 적절한 금속으로 만들어진 지지 링(8)이 패킹 링(7a-c)의 압출을 방지하기 위해 각각의 경우에 제공될 수 있다. 도시된 밀봉 장치(1)는 예를 들어 세 가지 다른 유형의 패킹 링(7)을 가지며, 실린더에 인접한 제1 패킹 링(7a)은 가스의 유속을 줄이는 데 사용되는 소위 "압력 차단기"로 제공된다. 각각 챔버(4b)에 있는 2개의 패킹 링(7b)은 크랭크케이스 방향으로 패킹 링(7a)에 인접하게 배열된다. 패킹 링(7b)은 여기에서 반경방향/접선 방향으로 절단된 종래의 결합된 패킹 링이다. 그 위에 축방향으로 인접한 패킹 링(7c)은 각각 챔버(4c)에 배열되고, 도시된 예에서 버퍼 챔버(4e)에 의해 챔버(4b) 또는 패킹 링(7b)과 분리되어 있다. 도시된 예시적인 실시예에서, 패킹 링(7c)은 예를 들어 EP 2 376 819 B1 또는 EP 2 855 982 B1에 설명된 바와 같이 밀봉 배리어를 형성한다. 이를 위해, 가압된 밀봉 매체, 예를 들어 밀봉 오일이 공급 라인(9)을 통해 챔버(4c)로 공급된다. 밀봉 매체는 배출 라인(10)을 통해 순환을 위해 배출될 수 있다. 밀봉 매체로 인해 패킹 링(7c)은 반경방향 외부 및 축방향으로부터 오일 압력을 받고 이에 의해 피스톤 로드(2)에 대해 가압되고 밀봉을 생성하거나 개선하기 위해 축방향으로 떨어져 있다. 한편, 패킹 링(7b)은 원주에 배치된 튜브 스프링(11)에 의해 피스톤 로드(2)에 유지되고 작동 중에 압력 차이에 의해 피스톤 로드(2)에 대해 가압된다. 그러나 패킹 링(7c)에 의한 밀봉 배리어에 의한 밀봉은 완전성을 위해 도시된 것일 뿐 본 발명에 대한 기능을 하지 않는다.

밀봉 장치(1)의 제2 축방향 밀봉 단부(AE2)에서, 피스톤 로드(2)에 부착된 밀봉 매체를 스크래핑하고 수집하기 위해 제공되는 패킹 링(7c)에 인접하게 2개의 스크레이퍼 링(13)이 배열된다. 스크레이퍼 링(13)은 밀봉 매체를 스크래핑하고 이를 반경방향 외측으로 챔버(4d) 내로 배출한다. 밀봉 매체는 수집 라인(12)에 의해 챔버(4d)로부터 제거되고, 그 다음 여과되어, 예를 들어 저장 용기에 수집되고, 패킹 링(7b)으로 다시 공급된다.

도 1의 밀봉 장치(1)는 물론 예시일 뿐이고 다른 방식으로, 특히 패킹 링(7a-c) 및/또는 스크레이퍼 링(13)의 다른 배열로 설계될 수 있다. 예를 들어, 밀봉 배리어에 의한 밀봉을 위한 챔버(4c)를 형성하기 위한 하우징 세그먼트(3i) 및 버퍼 챔버(4e)는 또한 완전히 생략될 수 있고, 밀봉 장치(1)에서는 패킹 링(7b)을 위한 챔버(4b)를 갖는 하우징 세그먼트(3i)만이 존재할 수 있다. 스크레이퍼 링(들)(13)을 위한 하나 이상의 챔버(들)(4d)가 제공될 수 있다. 본 발명에 따르면, 하기에 설명되고 본 발명에 따라 설계된 하나 이상의 패킹 링(14)이 밀봉 장치(1)에 배열된다.

도 2 내지 도 8d를 참조하여 하기에 설명되는 본 발명에 따른 패킹 링(14)은 예를 들어 도 1에 도시된 패킹 링(7b) 중 하나에 관한 것이다. 물론, 도시된 밀봉 장치(1)는 본 발명에 따른 패킹 링(14)의 적용을 설명하기 위한 예시로서만 이해되어야 한다. 밀봉 장치(1)는 물론 더 많거나 더 적은 건식 구동 패킹 링(7a)(압력 차단기 링), 패킹 링(7b), 밀봉 매체가 적용된 패킹 링(7c), 및 스크레이퍼 링(13), 예를 들어 단지 하나 이상의 건식 구동 패킹 링(7b)을 가질 수도 있다. 여기서 본 발명에 따른 하나 이상의 패킹 링(14)이 제공된다.

도 2는 본 발명의 선호되는 실시예에 따른 패킹 링(14)을 도시한다. 패킹 링(14)은 설치된 상태에서, 예를 들어 피스톤 압축기의 병진 진동 피스톤 로드(2)(도 1 참조)가 연장되는 중앙의 실질적으로 원통형인 개구(15)를 갖는다. 원통형 개구(15)의 직경, 즉 패킹 링(14)의 내경(Di)(도 3a 참조)은 본질적으로 피스톤 로드(2)의 직경에 상응하거나, 작동 중에 마모된 경우에도 이에 적응하고, 하기에 더 자세히 설명한다. 패킹 링(14)은 원주방향으로 제1 세그먼트 단부(SE1) 및 원주방향으로 제2 세그먼트 단부(SE2)를 각각 갖는 적어도 3개의 링 세그먼트(14a)를 갖는다. 3개의 링 세그먼트(14a)는 바람직하게 동일한 디자인이고 패킹 링(14)을 형성하기 위해 원주방향으로 서로 인접하게 조립될 수 있다. 패킹 링(14)을 링 세그먼트(14a)로 세분화하면 패킹 링(14)이 피스톤 로드(2)에 더 쉽게 설치될 수 있고 압축기 작동 중에 발생하는 패킹 링(14)의 마모가 더 잘 보상될 수 있다는 이점이 있다. 특히, 피스톤 로드(2) 주위에 패킹 링(14)을 배치하기 위해 피스톤 로드(2)를 제거할 필요가 없다.

제1 접선방향 접촉 표면(19a) 및 제1 축방향 접촉 표면(16)은 링 세그먼트(14a)의 제1 세그먼트 단부(SE1)에 제공되며(도 3b 참조), 여기서 제1 축방향 접촉 표면(16)은 제1 축방향 링 단부(RE1)를 향한다. 제1 접선방향 접촉 표면(19a)과 제1 축방향 접촉 표면(16) 모두는 바람직하게는 제1 마모 제한 표면(22)에 의해 한정된다. 도시된 예에서, 제1 접선방향 접촉 표면(19a) 및 제1 축방향 접촉 표면(16)은 서로 직접 인접하고 바람직하게는 서로 직각으로 배열된다. 가장 단순한 경우에, 패킹 링(14)의 제1 축방향 링 단부(RE1)로부터 부분적으로 축방향 반대인 제2 축방향 링 단부(RE2)의 방향으로 연장되는 제1 세그먼트 단부(SE1)(도 3b 참조)에 제1 축방향 세그먼트 리세스가 제공될 수 있다. 따라서 제1 축방향 세그먼트 리세스의 경계면은 제1 접선방향 접촉 표면(19a)과 제1 축방향 접촉 표면(16) 및 제1 마모 제한 표면(22)을 형성하며, 그 기능은 하기에 상세히 설명된다.

링 세그먼트(14a)의 제2 세그먼트 단부(SE2)에서, 제2 접선방향 접촉 표면(19b)이 제공되고, 패킹 링(14)을 위한 반경방향 밀봉을 생성하기 위해 원주방향으로 인접한 링 세그먼트(14a)의 제1 세그먼트 단부(SE1)의 제1 접선방향 접촉 표면(19a)에 접한다. 또한, 링 세그먼트(14a)의 제1 세그먼트 단부(SE1)의 제1 축방향 접촉 표면(16)과 접하는 링 세그먼트(14a)(도 4a+4b도 참조)의 제2 세그먼트 단부(SE2)에 제2 축방향 접촉 표면(17)이 제공된다. 패킹 링(14)을 위한 축방향 밀봉을 생성하기 위해 원주방향으로 연결한다. 제2 접선방향 접촉 표면(19b) 및 제2 축방향 접촉 표면(17)은 바람직하게는 서로 인접하고 바람직하게 서로 직각으로 배열된다. 도시된 바와 같이 가장 단순한 경우에, 제2 축방향 세그먼트 리세스가 패킹 링(14)의 제2 축방향 링 단부(RE2)로부터 반대쪽인 제1 축방향 링 단부(RE1) 방향으로 부분적으로 축방향으로 연장되는 링 세그먼트(14a)의 제2 세그먼트 단부(SE2)에 제공될 수 있다(도 4b 참조). 제2 축방향 세그먼트 리세스의 축방향 경계는 제2 축방향 접촉 표면(17)을 형성하고 원주방향의 경계는 제2 단부 표면(29)을 형성한다. 그러나, 제2 축방향 세그먼트 리세스는 제2 접선방향 접촉 표면(19b)을 형성하지 않으며; 이는 예를 들어 링 세그먼트(14a)가 제2 세그먼트 단부(SE2)에서 외측에서 반경방향으로 접선 방향으로 절단되어 형성된다. 그러나, 이 시점에서, 제1 및 제2 접선방향 접촉 표면(19a, 19b)과 관련하여 접선이라는 용어는 엄격하게 수학적 의미에서 접선을 반드시 의미하지는 않는다는 점에 유의해야 한다. 이는 접선방향 접촉 표면(19a, 19b)의 코스가 반드시 곡률의 접선, 예를 들어 내경(Di) 또는 외경(Da)을 형성할 필요는 없다는 것을 의미한다. 따라서 제1 및 제2 세그먼트 리세스는 예를 들어 적절한 밀링 커터에 의해 생성되거나 사출 성형 공정 중에 리세스가 형성될 수 있다.

패킹 링(14)은 압축기에 설치된 상태로 배치되어 제1 축방향 링 단부(RE1)가 크랭크케이스를 향하도록 배치되며, 여기서 저압(P_N)이 우세하며, 이는 본질적으로 주변 압력(또는 약간 높을 수 있음)에 해당하고 제2 축방향 링 단부(RE2)는 상대적으로 더 고압(P_H)이 우세한 실린더를 향한다. 고압측 및 저압측이라는 용어는 다음에서도 이를 위해 사용된다. 다중 패킹 링(14)이 밀봉 장치(1)에서 축방향으로 연속적으로 배열될 때, 전체 밀봉 장치(1)에 대한 압력은 실린더 측의 고압(P_H)으로부터 크랭크케이스 측의 그에 대한 상대적인 저압(P_N)으로 감소된다. 이는 축 방향으로 실린더에 가장 먼저 접하는 패킹 링(14)이 크랭크케이스 방향으로 이어지는 패킹 링(14)보다 더 고압을 받는다는 것을 의미한다. 따라서 밀봉 장치(1)의 패킹 링(14)에서의 압력 조건은 일반적으로 상이하다.

설치된 신규한 상태에서 패킹 링(14)이 아직 마모되지 않은 경우, 도시된 예에서 원주방향으로 서로를 향하는 인접한 링 세그먼트(14a)의 제1 및 제2 마모 제한 표면(21, 22)은 마모 거리로 서로 이격되고, 여기서 접선방향 접촉 표면(19a, 19b)과 축방향 접촉 표면(16, 17)은 물론 그럼에도 불구하고 패킹 링(14)의 반경방향 및 축방향 밀봉을 생성하기 위해 서로 접한다. 상기 마모 거리(a)는 작동 중에 패킹 링(14)이 반경방향 내측 내주 표면(18)에서 받는 마모를 보상하는 데 사용된다. 패킹 링(14)의 반경방향 외측 외주 표면(23)에는 전체 패킹 링(14)을 중심으로 원주방향으로 연장되는 원주방향 요홈(20)이 제공될 수 있다. 도 1을 참조하여 설명된 바와 같이, 원주방향 요홈은 패킹 링(14)을 반경방향으로 인장하고 설치된 상태에서 피스톤 로드(2)에 고정하는 튜브 스프링(11)(도시되지 않음)을 수용하도록 제공된다.

내주 표면(18)에 마모가 발생하면, 실린더 측의 고압 PH와 결합된 튜브 스프링(11)은 표시된 바와 같이 링 세그먼트(14a) 중 서로를 향하는 접선방향 접촉 표면(19a, 19b)이 서로에 대해 미끄러지도록 패킹 링(14)이 자동으로 반경방향으로 조정되도록 한다. 세그먼트 단부(SE1, SE2)의 화살표로 도 3a에서 마모는 마모 거리가 0(a=0)이 되는 최대 가능한 마모 조정에 도달할 때까지 마모 거리 a를 감소시키고 제2 세그먼트 단부 SE2의 단부에서 원주방향으로 제공되는 제2 마모 제한 표면(21)은 링 세그먼트(14a)의 링 세그먼트(14a)는 원주방향으로 인접한 링 세그먼트(14a)의 제1 세그먼트 단부(SE1)의 제1 마모 제한 표면(22)과 접한다.

본 발명에 따르면, 적어도 3개의 릴리프 개구(25)는 하나 이상의 링 세그먼트(14a)에 제공되지만 바람직하게는 모든 링 세그먼트(14a)에 제공되며, 이는 패킹 링(14)의 각각의 링 세그먼트(14a)의 반경방향 내측 내주 표면(18)으로부터 반경방향 외측 외주 표면(23)으로 및/또는 패킹 링(14)의 각 링 세그먼트(14a)의 제2 축방향 링 단부(RE2)로 연장된다. 릴리프 개구(25)는 따라서 내측 내주 표면(18)을 반경방향 외측 외주 표면(23) 및/또는 제2 축방향 링 단부(RE2)에 연결하는 연속적인 리세스이다. 따라서 릴리프 개구(25)는 종래 기술의 경우와 같이 내측 내주 표면(18)의 외주 요홈으로 개방되지 않고 오히려 내측 내주 표면(18) 내로 직접 개방된다.

릴리프 개구(25)는 도 5a + 5b를 참조하여 하기에 더 자세히 설명되는 바와 같이, 기본적으로 실린더를 향한 패킹 링(14)의 고압측(제2 축 링 단부(RE2))과 크랭크케이스를 향한 패킹 링(14)의 저압측(제1 축 링 단부(RE1)) 사이에서 패킹 링(14)에서 압축기의 작동 중에 우세한 압력 조건에 의도적으로 영향을 미치는 데 사용된다. 릴리프 개구(25) 각각은 패킹 링(14)의 각 링 세그먼트(14a)의 반경방향 내측 내주 표면(18)으로 개방되는 제1 릴리프 개구 단부(25a)를 갖는다. 반경방향 내측 내주 표면(18)으로 개방되는 2개의 인접한 릴리프 개구(25)의 릴리프 개구 단부(25a)는 릴리프 개구 원주 거리(z)에서 원주방향으로 서로 이격되어 배열된다. 이는 릴리프 개구 단부(25a)가 반경방향 내측 내주 표면(18)에서 서로 연결되지 않는다는 것을 의미한다. 따라서 링 세그먼트(14a)의 내부 원주 표면(18)은 두 개의 인접한 릴리프 개구 단부(25a) 사이에서 원주방향으로 연장된다. 링 세그먼트(14a)의 크기에 따라, 릴리프 개구 원주 거리(z)는 바람직하게는 1mm 내지 15mm, 특히 바람직하게는 1-10mm, 예를 들어 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14mm이다. 예를 들어 1.5mm, 2.5mm, 3.5mm, 4.5mm, 5.5mm 등 사이의 거리도 물론 가능하다. 릴리프 개구 원주 거리 z는 릴리프 개구 단부(25a)의 중심으로부터 릴리프 개구 단부(25a)의 중심까지 측정되지 않고, 오히려, 릴리프 개구 단부(25a)의 경계 사이의 원주방향의 거리, 즉 인접한 릴리프 개구 단부(25a) 사이의 원주방향의 내주 표면(18)의 길이를 나타낸다. 그러나, 링 세그먼트(14a)의 릴리프 개구(25)의 릴리프 개구 단부(25a) 사이의 릴리프 개구 원주방향 거리(z)는 반드시 동일할 필요는 없다.

릴리프 개구 단부(25a)는 제1 축방향 링 단부(RE1)로부터 릴리프 개구 축방향 거리(x)로 이격된다. 이에 따라서, 링 세그먼트(14a)의 내부 축방향 표면(18)은 릴리프 개구 단부(25a)와 제1 축방향 링 단부(RE1) 사이에서 축방향으로 연장된다. 릴리프 개구 축방향 거리(x)는 도 2 및 도 6에서 상세히 도시된 바와 같이 축방향 링 폭(RB)의 4% 내지 20%, 특히 바람직하게 4-15%, 가장 바람직하게 10%이다. 릴리프 개구 축방향 거리(x)도 릴리프 개구 단부(25a)의 중심으로부터 측정되지 않고, 릴리프 개구 단부(25a)의 경계로부터 다시 측정되거나, 즉 릴리프 개구 단부(25a)와 제1 축방향 링 단부(RE1) 사이의 축방향으로 내주 표면(18)의 길이와 같다. 그러나, 링 세그먼트(14a)의 릴리프 개구(25)의 릴리프 개구 단부(25a)의 릴리프 개구 반경방향 거리(x)는 반드시 동일할 필요는 없다. 축방향 링 폭(RB)은 제1 및 제2 축방향 링 단부(RE1, RE2) 사이에서 연장된다. 릴리프 개구(25)의 설계에 대한 세부사항은 도 6을 참조하여 아래에서 상세히 설명된다. 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 적어도 릴리프 개구 단부(25a)에서 릴리프 개구(25)의 축방향 릴리프 개구 폭은 링 폭(RB)에 비해 작다. 릴리프 개구(25)의 원형 단면(적어도 릴리프 개구 단부(25a)에서)으로, 축방향 릴리프 개구 폭은 직경에 대응한다. 릴리프 개구 단부(25a)의 축방향 릴리프 개구 폭은 바람직하게는 링 폭(RB)의 2%-30%, 바람직하게는 2-25%, 특히 바람직하게는 최대 20%, 특히 최대 15%이다. 일반적으로, 릴리프 개구 단부(25a)는 패킹 링(14)의 2개의 축방향 링 단부(RE1, RE2) 사이의 중앙에 위치하지 않고, 제2 축방향 링 단부(RE2)보다 제1 축방향 링 단부(RE1)에 더 근접하다. 제1 축방향 링 단부(RE1)는 설치된 상태에서 저압측을 향한다. 도면들, 특히 도 2 내지 도 4b, 특히 릴리프 개구(25)의 코스, 하나 이상의 마모 개구(들)의 제공에서 하나 이상의 경사 릴리프 개구(25)에 추가로 도시된 추가 특징, 원주방향 요홈(20) 또는 축방향 요홈(24)은 선택적이며 아래에서 설명된다. 따라서, 도 2에 따른 패킹 링(14)의 실시예는 다수의 상호 독립적인 특징을 갖는 선호되는 실시예를 도시한다.

패킹 링(14)의 구조적 강성을 개선하기 위해, 하나 이상의 링 세그먼트(14a), 바람직하게는 각각의 링 세그먼트(14a)에는 외주 표면(23)에 하나 이상의 축방향 요홈(24)가 제공될 수 있다. 상기 요홈은 제1 축방향 링 단부(RE1)(원주방향 요홈(20)에 의해 중단될 수 있음)에서 제2 축방향 링 단부까지 축방향으로 연속적으로 연장된다. 그러나, 복수의 축방향 요홈(24)은 각 링 세그먼트(14a)에 대해 제공되는 것이 바람직하다. 도시된 예에서, 외주 표면(23) 상의 릴리프 개구(25)는 각각 축방향 요홈(24)으로 개방된다. 물론, 이는 절대적으로 필요한 것은 아니며 릴리프 개구(25)는 또한 패킹 링(14)의 외주 표면(23) 내로(또는 원주 요홈(20) 내로) 축방향 요홈(24) 옆에 원주방향으로 개방될 수 있다. 도시된 실시예에서 릴리프 개구(25)는 각각 경사진 원통형 보어의 형태로 설계되는데, 이는 기계가공에 의해 특히 용이하게 생성될 수 있기 때문이다. 물론, 하나 이상의 릴리프 개구(25) 및/또는 릴리프 개구(25)의 비직선 경로를 위해 비원형 단면이 제공될 수도 있지만, 이는 릴리프 개구(25)를 제조하는 비용을 증가시킨다.

그러나, 링 세그먼트(14a)의 반경방향 내측 내주 표면(18)에 인접한 하나 이상의 릴리프 개구(25)의 적어도 일부가 제1 축방향 링 단부(RE1)의 방향으로 기울어지는 것이 본 발명에 대해서만 필수적이다. 따라서 이는 릴리프 개구(25)의 완전히 직선적이고 경사진 코스를 필요로 하지 않고, 오히려 릴리프 개구(25)의 특정 부분이 내주 표면(18)으로부터 시작하여 경사지는 것이 원칙적으로 충분할 것이다. 인접한 섹션은, 예를 들어 직선형, 즉 축방향 링 단부(RE1, RE2)에 평행하고 및/또는 제2 축방향 링 단부(RE2)로 연장될 수 있다(고압(P_H)도 거기에 가해지기 때문에). 그러나, 릴리프 개구(25)는 바람직하게는 완전히 직선 코스를 가지므로, 예를 들어 원통형 드릴 또는 밀링 커터에 의해 가능한 한 간단하게 생성될 수 있다. 물론, 다른 제조 방법도 생각할 수 있는데, 예를 들어 릴리프 개구(25)는 사출 성형 방법에 의해 직접 제조될 수 있으며, 특히 사출 성형 방법 동안 링 세그먼트(14a)에 통합되어 후속 드릴링이 필요하지 않는다. 예를 들어. 패킹 링(14)이 추가 제조 공정, 예를 들어 3-D 프린팅에 의해 제조되는 것도 생각할 수 있으며, 여기서 릴리프 개구(25)는 제조 동안 직접적으로 고려될 수 있다. 릴리프 개구(25)가 어떻게 생성되는지는 본 발명에 대한 역할을 하지 않으나, 릴리프 개구(25)의 요구되는 경계 조건이 준수되어야 하며, 따라서 원주방향의 릴리프 개구 원주 거리(z), 릴리프 개구 축방향 거리(x) 및 릴리프 개구(25)가 반경방향 내측 내주 표면(18)을 반경방향 외측 외주면 및/또는 제2 축방향 링 단부(RE2)(각각 실린더측 고압(Ph)가 가해짐)로 연결한다. 가장 단순한 실시예에서, 릴리프 개구(들)(25)는 도 6의 섹션 A-A에 도시된 바와 같이 패킹 링(14)의 반경방향으로 연장되고 이에 따라 축방향 링 단부(RE1, RE2)에 평행하다.

일 선호되는 실시예에 따라서, 그러나, 패킹 링(14)의 반경방향 내주 표면(18)에 인접한 하나 이상의 릴리프 개구(25)의 적어도 일부가 제1 축방향 링 단부(RE1) 방향으로 기울어질 뿐만 아니라, 전체 릴리프 개구(25)는 도 2에 표시된 예에도 표시된 대로 제1 릴리프 개구 각도(ε)로 기울어진다. 상세한 내용은 도 6을 참조하여 아래에서 더 상세히 설명된다. 따라서, 패킹 링(14)에 대한 압력 조건은 패킹 링(14)의 수명 동안 의도적으로 영향을 받을 수 있고, 이에 따라 패킹 링(14)의 압력 보상이 반경방향 마모에 적응될 수 있다. 가장 단순한 경우에, 대응하는 릴리프 개구(25)는 원통형 보어로서 구현되고, 보어 축은 제1 축방향 링 단부(RE1)를 향해 기울어진다. 따라서 반경방향 외측 외주 표면(23)으로 개방되는 제2 릴리프 개구 단부(25b)은 반경방향 내측 내주 표면(18)으로 개방되는 릴리프 개구(25)의 제1 릴리프 개구 단부(25a)보다 제1 축방향 링단(RE1)에 더 근접하다. 경사진 코스로 인해, 링 세그먼트(14a)가 반경방향으로 마모됨에 따라 제1 릴리프 개구 단부(25a)는 본질적으로 제1 축방향 링 단부(RE1)의 방향으로 "이동"하고, 이에 의해 내주 표면(18) 상의 고압(PH)이 축방향으로 제1 축방향 링 단부(RE1)에 더 가까워지기 때문에 마모에 따라 패킹 링(14)의 압력 보상이 증가한다. 이는 본질적으로 링 세그먼트(14a)의 마모가 높을수록 압력 보상도 높아진다는 것을 의미한다. 이는 작동 동안 피스톤 로드(2)에 대한 패킹 링(14)의 반경방향 접촉 압력을 감소시키고 패킹 링(14)의 서비스 수명을 증가시킨다.

반경방향 내측 내주 표면(18)에 대한 압력을 원주방향으로 더 잘 분배하기 위해, 하나 이상의 릴리프 개구(25)는 예를 들어 상대적으로 작은 영역에 걸쳐 원주방향으로 확장되는 반경방향 내측 내주 표면(18)에서 밀링된 리세스/요홈의 유형으로 끝날 수도 있다. 이 경우, 제1 릴리프 개구 단부(25a)는 더 이상 (밀링된 리세스/요홈과 외측 외주 표면(23) 및/또는 제2 축방향 링 단부(RE2) 사이의 반경방향으로) 나머지 릴리프 개구(25)의 바람직하게 원형 단면을 갖지 않을 것이나, 밀링된 리세스/요홈의 해당 모양에 의해 형성된다. 원주방향의 릴리프 개구 원주 거리 z 및 축 방향의 릴리프 개구 축 방향 거리(x)는 밀링된 리세스/요홈의 각각의 경계로부터 축 방향 및 원주방향으로 측정된다. 밀링된 리세스/요홈 대신에, 예를 들어 일종의 기다란 구멍이 제공될 수도 있다. 릴리프 개구(25)는 일반적으로 적어도 릴리프 개구 단부(25a)에서 원주방향으로 릴리프 개구 길이를 가지며, 이는 바람직하게는 패킹 링(14)의 축방향 링 폭(RB)의 2-100%, 바람직하게는 2-50%, 특히 축방향 링 폭(RB)의 최대 25%이다. 일반적으로, 반경방향 내측 내주 표면(18) 상의 릴리프 개구 단부(25a)는 작동 중 압력 보상을 위해 제공된 원주 요홈에 의해 서로 연결되지 않는 것이 필수적이다. 이는 특히 작은 축방향 릴리프 개구 간격 x와 함께 원주방향 요홈이 제1 축방향 링 단부(RE1)에 형성되는 링 재료로 이루어진 좁은 플랭크를 초래하기 때문이다. 이 측면은 작동 중에 진동하여 고르지 않은 마모와 원치 않는 누출을 초래할 수 있다.

본 발명의 다른 선호되는 실시예에 따르면, 하나 이상의 마모 개구(27)는 패킹 링(14)의 하나 이상의 링 세그먼트(14a), 바람직하게는 반경방향 외측 외주 표면(23)으로부터 연장되는 각각의 링 세그먼트(14a) 상에 추가로 제공되고, 및/또는 패킹 링(14)의 반경방향 내측 내주 표면(18) 방향으로 링 높이(RH)의 일부에 걸쳐 패킹 링(14)의 제2 축방향 링 단부(RE2)에 제공되나, 링 세그먼트(14a)의 비마모 상태에서 세그먼트(14a)의 내주 표면(18)까지 연장되지 않는다. 보어의 경우, 마모 개구(27)는 예를 들어 외주 표면(23)에서 시작하여 내주 표면(18) 방향으로 막힌 보어로서 구현될 것이다. 물론, 보어로서 구현된 마모 개구(27)는 추가로 또는 선택적으로 제2 축방향 링 단부(RE2)로부터 시작하여 내주 표면(18) 방향으로 천공될 수 있다. 반경방향의 내주 표면(18)을 최대로 향한 하나 이상의 마모 개구(27)의 마모 개구 단부(17a)(도 6 참조)는 링 높이 RH의 최대 40%, 바람직하게는 최대 30%, 특히 바람직하게는 최대 20%인 링 세그먼트(14a)의 반경방향 내측 내주 표면(18)으로부터 링 세그먼트(14a)의 반경방향의 거리에서 이격되는 것이 마모 개구(27)에 대해(실시에에 관계없이) 필수적이다. 링 높이(RH)는 패킹 링(14)의 외측 외주 표면(23)과 반경방향 내측 내주 표면(18) 사이에서 연장되며, 따라서 본질적으로 도 4a에 도시된 바와 같이 패킹 링(14)의 내경(Di)과 외경(Da) 간의 차이의 절반에 해당한다. 마모 개구 단부(27a)는 제1 및 제2 축방향 링 단부(RE1, RE2) 사이에 놓이고 제1 및 제2 축방향 링 단부(RE1, RE2)로부터 이격되는 것이 필수적이다. 이는 마모 개구 단부(27a)가 축 방향과 원주방향 모두에서 볼 때 링 재료로 둘러싸여 있어 대응하는 반경방향 마모가 있을 때만 노출된다는 것을 의미한다.

그러나, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 마모 개구(27)가 바람직하게는 원주에 걸쳐 링 세그먼트(14a) 상에 제공되고, 특히 바람직하게는 링 세그먼트(14a)당 적어도 2개의 마모 개구(27)가 제공된다. 도시된 예에서, 마모 개구(27)는 내주 표면(18) 방향으로, 내주 표면(18)에 도달하지 않고, 외주 표면(23) 또는 여기에서는 외주 표면(23)에 배열된 외주 홈(20)으로부터 패킹 링(14)의 반경방향(축방향 링 단부(RE1, RE2)에 평행)으로 연장되어 원통형 보어로 구현된다. 마모 개구(27)가 천공되면 도시된 바와 같이 사용된 드릴에 따라 원뿔형 기부를 가질 수 있다. 마모 개구(27)가 예를 들어 밀링 커터에 의해 밀링되는 경우, 일반적으로 기본적으로 평평한 베이스를 갖는다. 물론 사출 성형 또는 적층 제조와 같은 다른 제조 옵션도 다시 생각할 수 있다.

마모 개구(27)의 길이 및 직경은 본질적으로 패킹 링(14)의 원하는 압력 보상 거동에 의존하며, 반경방향의 길이 또는 연장은 마모 개구(27)의 마모 개구 단부(27a)가 이격되도록 치수가 정해진다. 내주 표면(18)으로부터 패킹 링(14)의 반경방향 링 높이(RH)의 최대 40%만큼 떨어져 있다. 도 2 내지 도 4에 도시된 예에서, 마모 개구(27)는 2개의 링 단부(RE1, RE2) 사이의 축방향 중앙에 배열된다. 그러나, 그것들은 또한 바람직하게는 도 6을 참조하여 더 자세히 설명되는 바와 같이 링 폭(RB)의 2% 내지 20%, 바람직하게는 2 내지 15%, 특히 최대 10%인 제1 축방향 링 단부(RE1)로부터 마모 개구 축방향 거리(y)로 하나의 링 단부(RE1, RE2)에 더 근접하여 배치될 수 있다. 특정 축방향 배열은 달성될 패킹 링(14)의 원하는 압력 보상에 실질적으로 의존한다.

링 세그먼트(14a)의 하나 이상의 마모 개구(27), 또는 바람직하게는 다수의 마모 개구(27)는 패킹 링(14)의 특정 마모 상태로부터 내부 원주면(18)(도 2 및 특히 도 6 참조)을 향하는 반경방향 내부 마모 개구 단부(27a)가 노출되도록 치수화된다. 결과적으로, 이러한 마모 상태로부터 마모 개구(27)는 외주 표면(23)으로부터 내주 표면(18)까지 완전히 연장된다. 따라서 이러한 마모 상태에서 마모 개구(27)는 (비경사) 릴리프 개구(25)처럼 작용한다. 특히, 압축기의 작동 동안, 마모 개구(27)는 패킹 링(14)의 내주 표면(18)과 외주 표면(23) 사이의 압력 보상을 증가시키고, 이로써, 예를 들어 패킹 링(14)의 원치 않는 조기 붕괴가 방지될 수 있다. 그러나 마모 개구(들)(27)는 고압(P_H)이 제2 축방향 링 단부(RE2)에도 가해지기 때문에(예를 들어, 도 6의 섹션 B-B에서 점선으로 표시됨) 제2 축방향 링 단부(RE2)에서 시작하여 릴리프 개구(25)와 유사하게 내주 표면(18) 방향으로 연장될 수도 있다.

예를 들어, 마모 개구(27)는 마모 개구(27)가 내주 표면(18)에 노출된 마모 상태로부터 내주 표면(18)과 외주 표면(23) 사이에서 본질적으로 완전한 압력 보상이 발생하도록 치수화될 수 있다. 그 결과, 패킹 링(14)은 그 밀봉 효과의 일부를 잃을 것이지만, 파괴의 위험은 감소될 수 있고, 특히 회피될 수 있다. 완전한 압력 보상은 압력으로 인해 외주 표면(23)과 내주 표면(18)에 작용하는 반경방향 힘이 본질적으로 완전히 균형을 이룬다는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 본질적으로 압력차에 의해 야기되는 힘은 반경방향으로 패킹 링(14)에 여전히 작용하지 않는다. 이는 본질적으로 패킹 링(14)이 특정한 마모 상태로부터 스스로 비활성화된다는 것을 의미한다. 이를 위해, 마모가 덜할 수 있는 밀봉 장치(1)의 하나 이상의 다른 패킹 링(14)이 여전히 본질적으로 정상적으로 밀봉 효과를 나타내도록 제공되는 것이 바람직하다. 비활성화된 패킹 링 또는 링(14)은 즉시 교체할 필요가 없으므로 압축기가 정지할 수 있지만 미리 결정된 유지보수 간격은 예를 들어 측정으로 감지할 수 있는 특정 누출량으로 인해 더 쉽게 준수될 수 있다.

본 발명에 따른 릴리프 개구(들)(25)와 유사하게, 이하 도 6을 참조하여 보다 상세히 설명하는 바와 같이, 반경방향 내측 내주 표면(18)을 향하는 하나 이상의 마모 개구(27)의 적어도 단부 섹션이 제1 축방향 링 단부(RE1)의 방향으로, 예를 들어 마모 개방 각도(φ)만큼 기울어지면 유리할 수 있다. 이 경우에도 압력 보상 동작은 마모에 따라 조정될 수 있다. 마모 개구(27)는 바람직하게는 2개의 릴리프 개구(25) 사이, 특히 바람직하게는 2개의 릴리프 개구(25) 사이의 중앙에 원주방향으로 각각 배열된다.

도 3a에서, 도 2에 도시된 패킹 링(14)은 설치된 상태에서 저압측을 향하는 제1 축방향 링 단부(RE1) 또는 바람직하게는 평평한 제1 링 단부 표면에 수직인 평면도로 도시된다. 도 3b는 도 3a에 따른 패킹 링(14)의 단일 링 세그먼트(14a)를 도시한다. 제1 축 방향 세그먼트 리세스의 모양은 도 3b에 도시되며, 이는 제1 접선방향 접촉 표면(19a) 및 제1 축방향 접촉 표면(16)을 형성하기 위해 링 세그먼트(14a)의 제1 세그먼트 단부 SE1에 배치된다. 이미 설명된 바와 같이, 제1 축방향 세그먼트 리세스(16)는 제1 축방향 링 단부(RE1)로부터 반대쪽인 제2 축방향 링 단부(RE2) 방향으로 부분적으로 연장되어, 링 세그먼트(14a)의 제2 세그먼트 단부(SE2)가 원주방향으로 이에 인접하도록 한다. 방향은 제1 축방향 세그먼트 리세스에 맞물릴 수 있다. 따라서 인접한 링 세그먼트(14a)는 원주방향으로 부분적으로 중첩되어 링 세그먼트(14a)의 제1 세그먼트 단부(SE1)의 제1 접선방향 접촉 표면(19a)이 패킹 링(14)의 방사상 밀봉을 생성하기 위해 인접한 링 세그먼트(14a)의 제2 세그먼트 단부(SE1)의 제2 접선방향 접촉 표면(19b)과 접한다. 유사하게, 각각의 제1 축방향 세그먼트 리세스에 의해 형성된 링 세그먼트(14a)의 제1 세그먼트 단부(SE1)의 제1 축방향 접촉 표면(16)은 패킹 링(14)의 축방향 밀봉을 생성하기 위해 각각의 제2 축방향 세그먼트 리세스에 의해 형성된 제2 세그먼트 단부(SE2)의 제2 축방향 접촉 표면(17)과 순서대로 접한다. 제1 축방향 세그먼트 리세스 및 제2 축방향 세그먼트 리세스는 원주방향으로 반대인 링 세그먼트(14a)의 세그먼트 단부(SE1, SE2) 및 반대쪽 축방향 링 단부(RE1, RE2)에 배열된다.

세그먼트 단부(SE1, SE2)는 접선방향 접촉 표면(19a, 19b)이 서로를 향하고 서로에 대해 활주할 수 있는 방식으로 원주방향으로 협력한다. 이는 링 세그먼트(14a)의 제2 세그먼트 단부(SE2)의 제2 마모 제한 표면(21) 사이의 마모 거리(a)(도 2+3a 참조)가 인접한 링 세그먼트(14a)의 제1 세그먼트 단부(SE1)의 제1 축방향 세그먼트 리세스의 제1 마모 제한 표면(22)과 접할 때까지 패킹 링(14)이 작동 중 마모에 대해 재조정될 수 있게 한다. 링 세그먼트(14a)의 제2 세그먼트 단부(SE2)에서, 바람직하게는 제2 접선방향 접촉 표면(19b)과 제2 마모 제한 표면(21) 사이의 전환에서, 마모 재조정 또는 특히, 서로에 대한 접선방향 접촉 표면(19a, 19b)의 슬라이딩을 용이하게 하기 위해 특정 반경을 갖는 외부 라운딩(R2)이 제공된다. 이와 유사하게 제1 세그먼트 단부(SE1)에서 내부 라운딩(R1)은 도 3b 및 4b에 도시된 바와 같이 제1 접선방향 접촉 표면(19a)과 제1 마모 제한 표면(22) 사이에 유리하게 제공된다.

마모 개구(27)는 원뿔형 베이스를 갖는 블라인드 보어로서 구현되고 외주 표면(23), 여기에서는 둘레 요홈(20)의 베이스로부터 내주 표면(18) 방향으로 링 높이(RH)의 일부에 걸쳐 반경방향으로 연장되며, 여기서 마모 개구(27)의 마모 개구 단부(27a)는 패킹 링(14)의 반경방향 링 높이 RH의 최대 40%인 반경방향 내주 표면(18)으로부터 링 세그먼트(14a)의 반경방향으로 거리를 두고 각각 이격된다. 도시된 패킹 링(14)에서, 3개의 경사 릴리프 개구(25) 및 2개의 마모 개구(27)가 각 링 세그먼트(14a)에 제공된다. 마모 개구(27)는 여기서 원주방향으로 릴리프 개구(25) 사이의 중앙에 배열된다. 마모 개구(27)는 여기에서 패킹 링(14)의 반경방향(축방향 링 단부(RE1, RE2)에 평행)으로 연장되고 릴리프 개구(25)는 본 발명에 따라 경사지고, 즉, 마모에 따른 압력 보상을 증가시키기 위해 제1 축방향 링 단부(RE1) 방향으로 기울어진다. 물론, 상기 설계는 단지 예시로서 이해되어야 하며, 릴리프 개구(25) 및/또는 마모 개구(27)의 정확한 구조적 설계와 개수 및 방향은 당업자에게 맡기고 패킹 링(14)의 원하는 사용 영역 및 달성될 효과, 특히 달성될 압력 보상에 따른다.

도 4a 및 도 4b는 설치된 상태에서 압축기의 고압측을 향하는 제2 축방향 링 단부(RE2)의 평면도에서 패킹 링(14) 또는 패킹 링(14)의 개별 링 세그먼트(14a)를 도시한다. 제2 축방향 접촉 표면(17)을 형성하기 위해 링 세그먼트(14a)의 제2 세그먼트 단부(SE2)에 제공되는 제2 축방향 세그먼트 리세스는 특히 도 4b에서 볼 수 있다. 제2 접선방향 접촉 표면(19b)은 반경방향으로 제2 세그먼트 단부(SE2)의 외측에 제공된다. 제2 축방향 세그먼트 리세스는 제2 축방향 링 단부(RE2), 특히 그 위에 제공된 바람직하게는 평평한 제2 링 단부 표면(28)으로부터, 제1 축방향 링 단부(RE1), 특히 제1 평평한 링 단부 표면의 방향으로 축방향으로 부분적으로 연장된다. 제2 축방향 접촉 표면(17)에 더하여, 제2 축방향 세그먼트 리세스는 또한 도 4a와 같이 세그먼트 거리 b만큼 제1 세그먼트 단부(SE1)의 제1 단부 표면(30)에 인접한 링 세그먼트(14a)로부터 이격되는 제2 세그먼트 단부(SE2)의 제2 단부 표면(29)을 형성한다. 따라서 인접한 세그먼트 단부(SE1, SE2)의 상호작용은 패킹 링(14)을 반경방향으로 완전히 관통하고 축방향으로 한정되는 반경방향 리세스(31)를 생성하고, 그 폭은 세그먼트 간격(b)에 대응한다. 패킹 링(14)이 계속 마모되면 마모 거리 a가 0이 될 때까지(b > a) 마모 간격 a와 유사한 방식으로 세그먼트 간격 b가 감소한다(그림 2 + 3a 참조). 패킹 링(14)의 미착용(신품) 상태에서 동일한 치수 a=b로, 운동학적 이유로 도시된 예에서 마모 거리 a는 마모가 진행됨에 따라 세그먼트 거리 b보다 먼저 0이 된다. 이는 본질적으로 특정 구조적 설계, 특히 접선방향 접촉 표면(19a, 19b)의 배열에 의존한다. 그러나 선택적으로 단부 표면(29, 30)은 마모 한계(여기서 a > b)로 사용될 수도 있다.

접선방향 접촉 표면(19a, 19b)은 또한 예를 들어 외주 표면(23)에서 내주 표면(18)까지 연속적으로 연장될 수 있다. 결과적으로 마모 재조정은 지금까지 표시된 것처럼 기본적으로 마모 거리에 의해 더 이상 제한되지 않는다. 제1 세그먼트 단부(SE1)에 제공된 제1 축방향 세그먼트 리세스는 더 이상 제1 마모 제한 표면(22)을 갖지 않을 것이고 제2 세그먼트 단부(SE2)는 더 이상 제2 마모 제한 표면(21)을 갖지 않을 것이다. 이 경우, 마모 재조정은 예를 들어 도 4a를 참조하여 도시된 바와 같이, 폭이 세그먼트 간격(b)에 대응하는 제2 축방향 링 단부(RE2)의 반경방향 리세스(31)에 의해 제한될 수 있다.

물론, 패킹 링(14)의 재료 및 표면 특성은 응용 분야에서 가능한 최상의 결과를 얻기 위해 변경될 수도 있다. 선호되는 실시예에 따르면, 패킹 링(14)은 적절한 마찰학적으로 최적화된 재료, 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 합성물로 제조된다. 생산은 예를 들어 기계 가공, 사출 성형 또는 3D 프린팅과 같은 추가 방법을 통해 이루어질 수 있다.

도 5a에서, 압축기의 작동 중 종래의 패킹 링(7b)(도 1 참조)의 압력 조건은 종단면을 기초로 하여 단순화된 형태로 개략적으로 도시된다. 도 5b에서, 본 발명에 따른 패킹 링(14) 상의 압력 조건이 그것과 비교되어 도시된다. 패킹 링(14)은 바람직하게는 피스톤 로드(2)를 밀봉하기 위해(예를 들어, 도 1에서와 같이), 예를 들어 압축기의 크랭크케이스에 배열된 밀봉 장치(1)(미도시)에 배열된다. 패킹 링(7b, 14)은 각각의 제1 축방향 링 단부(RE1)가 저압측(크랭크케이스측)을 향하고 각각의 제2 축방향 링 단부(RE2)가 고압측(실린더측)을 향하도록 배치된다. 패킹 링(7b, 14)은 제1 축방향 링 단부(RE1)와 하우징 세그먼트(3i) 사이에 반경방향으로 밀봉을 생성하기 위해 각각의 제1 축방향 링 단부(RE1)가 밀봉 장치(1)의 하우징 세그먼트(3i)와 접하도록 배열된다. 패킹 링(14)의 제1 축방향 링 단부(RE1)와 하우징 세그먼트(3i) 사이에 상대 이동이 전혀 없거나 아주 약간만 존재하기 때문에 시일은 본질적으로 정적 시일에 대응한다.

반경방향 외측 외주 표면(23)에는 고압(P_H)이 가해지고, 제1 축방향 링 단부(RE1)에서 반경방향 내측 내주 표면(18)에는 상대적으로 저압(P_N)이 가해진다. 고압(P_H)은 반경방향에서 저압(P_N)으로 감소하며, 여기서 압력 프로파일은 도시된 예에서 비선형 프로파일을 갖는다. 고압(P_H)은 제2 축방향 링 단부(RE2)에 가해지고 반경방향 외측 외주 표면(23)과 반경방향 내측 내주 표면(18) 사이의 반경방향 링 높이(RH)에 걸쳐 본질적으로 일정하다. 이 지점에서 밀봉 장치(1)의 압력은 실린더의 고압(P_H)에서 크랭크케이스의 저압(P_N)으로 축 방향으로 각각의 제공된 패킹 링(14) 수에 걸쳐 단계적으로 감소한다는 점에 유의해야 한다. 이는 물론 밀봉 장치(1)의 패킹 링(14)에 대한 압력 조건이 일반적으로 다르다는 것을 의미한다. 따라서 실린더를 향하는 제1 패킹 링(14)에 가해지는 고압(P_H)은 다음 패킹 링(14) 등에 가해지는 고압(P_H)에 해당하지 않는다. 따라서 설명에서 고압(P_H) 및 저압(P_N)은 각각 하나의 패킹 링(14)을 지칭한다. 패킹 링(14)에서의 저압(P_N)은 축방향(크랭크케이스 방향으로) 등을 따르는 각각의 패킹 링(14)의 고압(P_H)에 대략 대응한다.

이와 유사하게, 고압(P_H)이 반경방향 외측 외주 표면(23)에 가해지며, 여기서 압력은 제2 축방향 링 단부(RE2)와 제1 축방향 링 단부(RE1) 사이의 패킹 링(14)의 축방향 링 폭(RB)에 걸쳐 본질적으로 일정하다. 제2 축방향 링 단부 RE2(실린더 측)의 고압(P_H)과 제1 축방향 링 단부(크랭크케이스 측)의 그에 비해 상대적으로 저압(P_N) 사이의 밀봉이 반경방향 내측 내주 표면(18)에 생성된다. 작동 중인 병진 진동 피스톤 로드(2)와 맞닿아 있다. (고정된) 패킹 링(14)과 병진 진동 피스톤 로드(2) 사이의 상대적인 움직임으로 인해 이는 동적 밀봉이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 실질적으로 선형인 압력 곡선은 반경방향 내측 내주 표면(18)을 따라 대략적으로 발생하며, 여기서 압력은 고압(P_H)(제2 축 링 단부(RE2))에서 저압(P_N)(제1 축 링 단부(RE1))으로 감소한다.

원칙적으로, 축 방향의 내주 표면(18)에서의 압력 강하는 기체 매체의 압축성으로 인해 비선형이지만, 어떤 경우에는(예를 들어, 높은 절대 압력에서 고압(P_H)과 저압(P_N) 사이의 작은 압력차), 압력 곡선은 도시된 바와 같이 단순성을 위해 선형 함수로 잘 개략할 수 있다. 도 5a에 도시된 예에서, 이는 본 발명에 따른 패킹 링(14)에 비해 더 큰 반경방향 압력차로 인해 패킹 링(7b)이 피스톤 로드(2)에 대해 반경방향으로 더 강하게 눌려짐을 의미하며, 이는 더 큰 마모 및 결과를 초래한다. 따라서 불리하다. 또한, 도 5a의 패킹 링(7b)은 제2 축방향 링 단부(RE2)보다 제1 축방향 링 단부(RE1) 영역에서 피스톤 로드(2)에 대해 더 강하게 가압되는데, 이는 제2 축방향 링 단부(RE2)에 비해 더 큰 반경방향 압력차 때문이다. 이러한 불균일한 압력 분포는 또한 특정 상황에서 불균일한 마모를 초래할 수 있으며, 이 또한 불리하다.

도 5b는 본 발명에 따른 패킹 링(14)을 도시하며, 여기서 단면도는 축방향 링 단부(RE1, RE2)에 평행하게 패킹 링(14)의 반경방향으로 연장되고 원통형 보어로 구성되는 릴리프 개구(25)의 영역에서 연장된다. 언급된 바와 같이, 원주방향으로 가능한 한 균일한 압력 프로파일을 구성하기 위해 링 세그먼트(14a)당 3개 이상의 릴리프 개구(25)가 제공된다. 축방향 링 단부(RE1, RE2) 및 반경방향 외측 외주 표면(23)에서의 압력 프로파일은 도 5a에 따른 종래의 패킹 링(7b)과 본질적으로 동일하다. 피스톤 로드(2)와 패킹 링(14) 사이의 반경방향 내측 내주 표면(18)을 따른 동적 밀봉 표면의 압력 프로파일은 이제 링 세그먼트(14a)당 3개 이상의 릴리프 개구(25)에 의해 의도적으로 영향을 받는다.

도 5b에서 알 수 있는 바와 같이, 반경방향 외측 외주 표면(23)(고압 PH)과 반경방향 내측 내주 표면(18)의 압력 보상(저압 PN)이 존재한다. 이는 제2 축방향 링 단부(RE2)(실린더 측)와 제1 축방향 링 단부(RE1)에 대면하는 릴리프 개구(25)의 제1 릴리프 개구 단부(25a)의 경계 사이의 압력이 본질적으로 일정하다는 것을 의미한다. 릴리프 개구(25)의 제1 릴리프 개구 단부(25a)의 제1 축방향 링 단부(RE1) 및 제1 축방향 링 단부(RE1)를 향하는 경계로부터, 압력은 고압 PH에서 그에 비해 더 저압 PN으로 감소하며, 여기서 압력 곡선은 도 5a를 참조하여 이미 설명된 바와 같이 대략 선형이다.

도 5a에 따른 패킹 링(7b)과 대조적으로, 본질적으로 완전한 압력 보상은 축 방향에서 제1 축 링 단부(RE1)를 향하는 릴리프 개구(25) 제2 축방향 링 단부(RE2)와 제1 릴리프 개구 단부(25a)의 경계 사이의 영역에서 도 5b에 따른 패킹 링(14)에서 발생한다. 도 5a의 압력 프로파일과 도 5b의 압력 프로파일 사이의 압력차 ΔP는 도 5b에서 음영으로 표시된다. 이는 패킹 링(14)이 반경방향 압력 보상으로 인해 기존 패킹 링(7b)보다 더 긴 영역에 걸쳐 축 방향으로 지지되고 제1 릴리프의 경계 사이 영역에서 피스톤 로드(2)에 대해 더 강하게 눌려지는 것을 의미한다. 개구 단부(25a)은 반경방향 압력차로 인해 제1 축방향 링 단부(RE1) 및 제1 축방향 링 단부(RE1)를 향한다.

실제로, 최대 가능한 압력 보상은 기본적으로 서로로부터 릴리프 개구(들)(25)의 릴리프 개구 원주 거리(z)에 의해, 제1 축방향 링 단부(RE1)로부터 릴리프 개구 단부(25a)의 릴리프 개구 축방향 거리(x)에 의해, 및 패킹 링(14)의 재료 특성에 의해 제한된다. 구조적 설계는 원주방향으로 릴리프 개구(25) 사이의 릴리프 개구 원주 거리(z) 및 축 방향으로 릴리프 보어(25)와 제1 축방향 링 단부(RE1) 사이의 릴리프 개구 축방향 거리(x)가 선택되도록, 주어진 재료로, 패킹 링(14)의 충분히 높은 강도가 보장되어 패킹 링(14)의 제1 릴리프 개구 단부(25a)와 제1 축방향 링 단부(RE1) 사이의 영역에서 가능한 한 적은 변형 및 수반되는 누출이 있는 것이 바람직하다.

이를 보장하기 위해, 릴리프 개구 원주 거리 z는 바람직하게는 적어도 1mm(최대 15mm)이고, 릴리프 개구 축방향 거리(x)는 바람직하게는 축방향 링 폭(RB)의 4% 내지 20%이고, 릴리프 개구(25)의 릴리프 개구 길이는 적어도 릴리프 개구 단부(25a)에서 바람직하게는 링 폭(RB)의 2% 내지 100%이고, 릴리프 개구(25)의 축방향 릴리프 개구 폭(적어도 릴리프 개구 단부(25a)에서)은 바람직하게는 축방향 링 폭(RB)의 2%-30%이다. 릴리프 개구 단부(25a)의 축방향 릴리프 개구 폭과 릴리프 개구 축방향 거리(x)는 어떤 경우에도 조건이 충족되는 방식으로 서로 일치하며, 이에 따라 릴리프 개구 단부(25a)는 축방향 링 단부(RE1, RE2) 사이에 즉 제2 축방향 링 단부(RE2)보다 제1 축방향 링 단부(RE1)에 더 가깝게 분산되어 놓인다. 릴리프 개구 원주 거리 z가 너무 작으면 링이 너무 약해져서 바람직하지 않은 변형과 누출 증가가 발생할 수 있다. 한편, 릴리프 개구 둘레 거리(z)가 너무 크면, 특정 상황에서 릴리프 개구 단부(25a) 사이에 고압(P_H)이 완전히 발달할 수 없다. 이는 원주방향으로 바람직하지 않은 압력 분포를 초래하고 따라서 부적절한 압력 보상을 초래하고, 이는 차례로 더 높은 마찰력을 초래하여 더 높은 정도의 링 마모를 초래할 수 있다. 물론 도 5b에 도시된 릴리프 개구(들)(25)의 크기, 모양 및 배열은 단지 예시로서 이해되어야 하며, 특정 구조적 설계는 패킹 링(14)의 적용 영역에 의존하고 당업자에게 의존된다.

도 6에서, 패킹 링(14)을 통한 다수의 종방향 섹션(A-A 내지 D-D)을 기초로 하여 릴리프 개구(25) 및 마모 개구(27)의 배열에 대한 다양한 가능성이 예로서 도시된다. 섹션 A-A는 패킹 링(14)의 반경방향, 즉 두 개의 축방향 링 단부(RE1, RE2)에 본질적으로 평행하게 연장되는 릴리프 개구(25)를 도시한다. 릴리프 개구(25)는 원형 단면을 갖고, 제1 축 링 단부(RE1)를 향하는 릴리프 개구(25)의 제1 릴리프 개구 단부(25a)의 경계로부터 측정된 릴리프 개구 축방향 거리(x)로 제1 축방향 링 단부(RE1)로부터 이격된다. 릴리프 개구 축방향 거리(x)는 패킹 링(14)의 적용 영역, 특히 도 5b에 도시된 바와 같이 패킹 링의 반경방향 내측 내주 표면(18)에 대한 원하는 압력 프로파일에 의존한다. 릴리프 개구 축방향 거리(x)는 패킹 링(14)의 축방향 링 폭(RB)의 바람직하게는 4% 내지 20%, 바람직하게 4 내지 15%, 특히 바람직하게는 4 내지 10%이다. 이미 언급한 바와 같이, 릴리프 개구 축방향 거리(x)는 패킹 링(14)의 충분히 높은 강도를 보장하기 위해 특정 최소 거리 이상이어야 하며, 여기서 최소 거리는 축방향 링 폭(RB)의 4%이다. 따라서 도시된 바와 같이 연속적이고 반경방향으로 확장되는 보어로 구현되는 경우, 릴리프 개구(25)는 도시된 바와 같이 저압측을 향하는 패킹 링(14)의 절반에 주로 제공되는 것이 바람직하다.

릴리프 개구(25)가 원통형 보어로서 구현되는 경우, 릴리프 개구 직경(dE)은 바람직하게는 패킹 링(14)의 축방향 링 폭(RB)의 2-30%, 바람직하게는 2-25%, 특히 바람직하게는 2-20%, 특히 최대 15%이다. 그러나, 릴리프 개구(25)는 또한 비원형, 바람직하게는 일정한 단면, 예를 들어 타원형 단면 또는 기다란 구멍 형태의 단면을 가질 수 있다. 이 경우, 언급된 치수는 릴리프 개구(25)의 축방향 릴리프 개구 폭과 관련된다. 릴리프 개구(25)의 단면 형상 및 경로에 관계없이, 릴리프 개구(25)의 제1 릴리프 개구 단부(25a)는 반경방향 내측 내주 표면(18)에서 중심에서 벗어나 배열되는 것이 일반적으로 적용된다. 따라서, 축 방향에서, 이들은 제2 축방향 링 단부(RE2)보다 제1 축방향 링 단부(RE1)에 더 근접하다. 따라서, 제1 릴리프 개구 단부(25a)에서 릴리프 개구(25)의 축방향 릴리프 개구 폭, 예를 들어 원형 단면의 경우 직경은 릴리프 개구 축방향 거리(x)에 의존한다. 이는 릴리프 개구 단부(25a)가 제2 축방향 링 단부(RE2)보다 제1 축방향 링 단부(RE1)에 축방향으로 더 가까운 것을 보장하기 위해 제1 링 단부(RE1)에서 릴리프 개구 축 방향 거리(x)가 클수록 가능한 최대 축 방향 릴리프 개구 폭이 작아진다는 것을 의미한다.

전술되고 도 2를 참조하여 도시된 바와 같이, 릴리프 개구(25)는 도 6에서 섹션(D-D)로 도시된 바와 같이 패킹 링(14)의 반경방향으로부터 편향되는 코스를 가질 수 있다. 릴리프 개구(25)는 섹션(AA)과 유사한 원형 단면을 갖지만, 릴리프 개구(25)는 릴리프 개구 각도(ε)를 반경방향으로 축방향으로 기울어진다. 따라서, 릴리프 개구의 반경방향 외측 제2 릴리프 개구 단부(25b)는 반경방향 내측 제1 릴리프 개구 단부(25a)보다 제1 축방향 링 단부(RE1)에 더 근접하다. 표시된 예에서 릴리프 개구 각도(ε)는 제1 축방향 링 단부(RE1)와 원통형 보어로서 구현된 릴리프 개구(25)의 축 사이에서 측정된다. 릴리프 개구 축방향 거리(x)는 제1 축방향 링 단부(RE1)를 향하는 반경방향 내측 내주 표면(18) 상의 제1 릴리프 개구 단부(25a)의 경계로부터 이미 설명된 바와 같이 측정된다. 릴리프 개구 축방향 거리(x)의 값은 자연스럽게 마모되지 않은 패킹 링(14)의 새로운 상태와 관련이 있다. 그러나, 릴리프 개구(들)는 도 8b를 참조하여 하기에 더 자세히 설명되는 바와 같이, 반경방향에서 벗어나는, 즉 경사진 코스를 가질 수 있다.

하나 이상의 릴리프 개구(25)의 경사 배치로 인해, 반경방향 내측 릴리프 개구 단부(25a)의 축방향 위치가 마모에 따라 변하기 때문에 패킹 링(14)의 마모에 따라 압력 보상이 변경될 수 있다. 도시된 예에서, 릴리프 개구 단부(25a)는 패킹 링(14)의 반경방향 마모(v)의 경우에 제1 축방향 링 단부(RE1) 방향으로 이동한다. 이는 반경방향 마모(v)가 있는 릴리프 개구 축 방향 거리(x)v가 패킹 링 14의 새로운 조건에서 릴리프 개구 축 방향 거리(x)보다 작다는 것을 의미한다. 릴리프 개구 축 방향 거리(x)v의 치수는 자연적으로 릴리프 개구 각도(ε)에 따라 달라진다. 그 결과, 패킹 링(14)의 마모 상태에 따라 축방향으로 압력보상이 증가하게 되는데, 이때 릴리프 개구각(ε)의 크기에 따라 압력보상 정도가 선택될 수 있다.

릴리프 개구(25)는 전체 길이에 걸쳐 완전히 기울어질 필요는 없다. 원칙적으로, 내주 표면(18)에 인접한 릴리프 개구(25)의 일부만이 제1 축방향 링 단부(RE1) 방향으로 기울어지는 경우에도 원칙적으로 충분할 것이다. 외주 표면(23)을 향하는 릴리프 개구(25)의 나머지 부분은 섹션 D-D에서 점선으로 표시된 바와 같이 링 단부(RE1, RE2)에 평행하게 연장될 수 있다. 따라서 부분적으로 경사진 릴리프 개구(25)의 압력 보상은 마모(v)에 도달하고 릴리프 개구(25)의 경사 부분이 본질적으로 완전히 사라질 때까지 마모에 의존할 것이다(제1 릴리프 개구 단부(25a)는 제1 링 단부(RE1) 방향으로 이동함).

마모가 더 진행됨에 따라, 제1 릴리프 개구 단부(25a)가 제1 링 단부(RE1) 방향으로 더 이상 이동하지 않기 때문에, 릴리프 개구(25)의 직선(점선) 부분으로 인해 압력 보상이 본질적으로 일정하게 유지될 것이다. 패킹 링(14)의 반경방향에서 릴리프 개구(25)의 경사 부분의 길이는 바람직하게는 링 높이(RH)의 0 내지 60%, 특히 바람직하게는 40%이다. 전체 릴리프 개구(25) 또는 내주 표면(18)에 인접한 릴리프 개구(25)의 부분은 물론 직선 코스 대신에 완전히 또는 부분적으로 만곡된 코스를 가질 수도 있다. 릴리프 개구(25) 또는 내주 표면(18)에 인접한 릴리프 개구(25)의 부분은 이 경우에 제1 축방향 링 단부(RE1)의 방향으로 만곡될 것이고, 제1 릴리프 개구 단부(25a)는 마모에 따라 제1 링 단부(RE1)의 방향으로 이동하도록 한다.

본 발명의 또 다른 선호되는 실시예에 따르면, 이미 언급된 바와 같이, 본 발명에 따른 하나 이상의 경사 릴리프 개구(25)에 더하여, 하나 이상의 마모 개구(들)(27)가 도 2를 참조하여 이미 설명된 바와 같이 패킹 링(14)의 하나이상의 경사진 릴리프 개구(25)에 제공될 수 있다. 도 6의 섹션 B-B는 원추형 기부와 마모 개구 직경(dv)를 갖는 원통형 보어 형태의 마모 개구(27)를 도시한다. 마모 개구(27)는 여기서 패킹 링(24)의 반경방향, 즉 제1 및 제2 축방향 링 단부(RE1, RE2)에 평행하게 도시된 예에서 연장된다. 그러나, 릴리프 개구(25)와 대조적으로, 마모 개구(27)는 패킹 링(14)의 반경방향 외측 외주 표면(23)으로부터 반경방향 내측 내주 표면(18) 방향으로 링 높이(RH)에 도달하지 않고(새 상태로, 마모되지 않음) 그의 일부에 걸쳐서만 연장된다. 이는 마모 개구(27)가 패킹 링(14)의 반경방향 외측 외주 표면(23)을 패킹 링의 특정 반경방향 마모(v) 후에만 반경방향 내측 내주 표면(18)에 연결한다는 것을 의미한다. 따라서 마모 개구(27)는 이러한 마모 상태(v)로부터의 압력 보상에만 기여하고 본질적으로 릴리프 개구(25)의 기능과 유사한 기능을 취한다.

하나 이상의 마모 개구(27)는 제1 축방향 링 단부(RE1)로부터 마모 개구 축방향 거리(y)로 이격되고, 여기서 마모 개구 축방향 거리(y)는 반경방향으로 내주 표면(18)에 가장 가까운 마모 개구(27)의 지점으로부터 측정되는데, 이는 이 지점이 마모로 인해 처음으로 노출되기 때문이다. 이는 마모 개구(27)가 제1 축방향 링 단부(RE1)에 연결되지 않고 반경방향 외측 외주 표면(23) 및/또는 제2 축방향 링 단부(RE2)에만 연결된다는 것을 의미한다. 일반적으로, 내주 표면(18)을 향하는 반경방향 내측 마모 개구 단부(27a)는 따라서 제1 및 제2 축방향 링 단부(RE1, RE2) 사이에 놓이게 된다. 따라서, 마모 개구 단부(27a)는 축 방향 및 원주방향에서 볼 때 패킹 링(14)의 재료로 둘러싸여 있다. 도시된 예(섹션 B-B)에서 마모 개구(27)는 원추형 베이스를 갖는 보어로서 구현되며, 따라서 마모 개구 축방향 거리(y)는 마모 개구 단부(27a)의 팁까지 측정된다. 마모 개구 축방향 거리(y)는 릴리프 개구 축 거리(x)와 같을 수 있지만 예를 들어 도 6에 표시된 것처럼 다를 수도 있다. 마모 개구 축방향 거리(y)는 패킹 링(14)의 축방향 링 폭(RB)의 20%, 바람직하게는 2-20%, 특히 바람직하게는 2-15%, 특히 최대 10%이다.

반경방향 외측 외주 표면(23)으로부터 시작하여 마모 개구(27)의 반경방향 연장, 여기서 원통형 보어의 마모 개방 깊이(tv)가 선택되어, 마모 개구 단부(27a)가 반경방향 링 높이(RH)의 최대 40% 거리에서 반경방향으로 내부 둘레 표면(18)으로부터 이격되도록 하고 바람직하게 패킹 링(14)의 예상 마모(v)에 따라 선택된다. 예를 들어, 피스톤 로드(2)의 표면 거칠기를 고려하고 특정 작동 조건에서 특정 패킹 링 재료의 특정 마모(v)에 도달할 때까지의 시간은 테스트에서 결정될 수 있다. 이것으로부터, 예를 들어 압축기가 마모(v)에 도달할 때까지 얼마나 오래(예를 들어, 많은 작동 시간) 압축기가 작동될 수 있는지를 추정할 수 있다. 그런 다음 마모 개구(27)의 마모 개구 깊이(tv)는 마모가 개구(27)는 이 시점에서 증가된 압력 보상을 가능하게 하기 위해 특정 작동 시간 후에 반경방향 외측 외주 표면(23)을 반경방향 내측 내주 표면(18)에 연결한다.

그러나, 하나 이상의 마모 개구(27)가 패킹 링(14)에 또한 제공될 수 있으며, 여기서 반경방향 내측 내주 표면(18)을 향하는 적어도 단부 부분은 제1 축방향 링 단부(RE1)의 방향으로 경사진다. 그러나 바람직하게는 마모 개구(27)의 단부 부분이 기울어질 뿐만 아니라(섹션 CC에서 점선으로 표시된 바와 같이) 마모 개구(27) 전체가 기울어진다. 특히, 하나 이상의 마모 개구(27)는 도 6의 섹션 CC에 도시된 바와 같이 반경방향 외측 외주 표면(23)으로부터 반경방향 내측 내주 표면(18) 방향으로 비스듬하게 연장되는 원통형 보어로서 구현될 수 있다. 마모 개구(27)는 여기서 제1 축방향 링 단부(RE1)에 대해 마모 개구 각도(φ)로 기울어져 있다. 직선 설계(섹션 BB)와 유사하게 마모(v)로 인한 압력 보상이 증가한다. 또한 섹션 CC에 따른 경사 변형에서 마모(v)에서 압력 보상은 마모 진행에 따라 자동으로 증가한다. 릴리프 개구(25)(섹션 DD)를 참조하여 이미 설명된 바와 같다. 경사 구멍의 마모 개구 깊이(tv)는 구멍 깊이에 해당하지 않고 섹션 C-C에 도시된 바와 같이 반경방향 외측 외주 표면(23)에서 시작하여 반경방향으로 마모 개구(27)의 최대 확장에 해당한다.

마모 개구(들)(27)(원형 단면을 가짐)의 마모 개구 직경(dv)는 예를 들어 릴리프 개구 직경(vE)에 대응하거나 그와 다를 수 있다. 마찬가지로, 마모 개구(27)와 제1 축방향 링 단부(RE1) 사이의 마모 개구각(φ)은 릴리프 개구각(ε)에 대응하거나 그와 다를 수 있다. 이는 차례로 패킹 링(14) 사용의 경계 조건 및 달성될 압력 보상과 관련하여 원하는 특성에 따라 달라진다.

그러나, 릴리프 개구(25) 및/또는 마모 개구(27)는 패킹 링(24)의 반경방향 외측 외주 표면(23) 내로 반드시 개방되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 릴리프 개구(25) 및/또는 마모 개구(27)가 추가로 또는 선택적으로 제2 축방향 링 단부(RE2) 내로 연장되는 것을 생각할 수 있다. 예를 들어 릴리프 개구(25)의 경우 섹션 A-A 및 마모 개구의 경우 섹션 B-B에 파선으로 표시된 바와 같다. 실린더 측의 고압(P_H)이 제2 축방향 링 단부(RE2)에도 인가되기 때문에, 압력 보상의 효과는 또한 제2 축방향 링에 반경방향 내측 내주 표면(18)을 연결하는 릴리프 개구(25)로 구현될 수 있다. 단부(RE2) 또는 마모 개구(27)에 연결되며, 이는 특정 마모(v)로부터 내주 표면(18)을 제2 축방향 링 단부(RE2)에 연결한다. 하지만 제작이 간단하기 때문에, 릴리프 개구(25) 및/또는 마모 개구(27)가 패킹 링(24)의 반경방향 외부 외주 표면(23)에서 시작하여 반경방향 내측 내주 표면(18) 방향으로 특히 원통형 보어 형태로 배열되는 경우 유리하다.

패킹 링(14)의 다른 선호되는 실시예에 따르면, 링 세그먼트(14a)의 도움으로 도 7a 내지 도 7d 각각에 도시된 바와 같이 패킹 링(14) 상에 하나 이상의 보상 리세스(32)가 제공될 수 있다. 하나 이상의 보상 리세스(32)는 패킹 링(14)의 반경방향 외측 외주 표면(23)으로부터 링 높이(RH)의 일부에 걸쳐 패킹 링(14)의 반경방향 내측 내주 표면(18) 방향으로 그리고 제2 축 방향 링 단부(RE2) 방향으로 링 폭(RB)의 일부 위로 제1 축 링 단부(RE1)로부터 연장된다. 보상 리세스(들)(32)는 축방향 접촉 압력을 감소시키고 따라서 제1 축방향 링 단부(RE1)와 압축기 작동 중 밀봉 장치(1)의 하우징 세그먼트(3i)(도 7a의 섹션 EE에 개략적으로 표시됨) 사이의 접촉 표면 상의 마찰을 감소시키기 위해 본질적으로 사용된다.

특히 강하게 압력 보상된 패킹 링(14)의 경우(예: 많은 수의 릴리프 개구(25), 작은 릴리프 개구 원주방향 거리(z), 작은 릴리프 개구 축방향 거리(x)), 고압으로 인해 패킹 링(14)이 압력 보상은 피스톤 로드(2)에 대해 반경방향으로 상대적으로 낮은 결과적인 힘으로 작동 중에만 눌려진다(예를 들어, 도 5b 참조). 작동 중에 발생하는 피스톤 로드(2)의 모든 측면 운동은 제1 축방향 링 단부(RE1)와 하우징 사이의 접촉 표면에서의 마찰로 인해 보상 리세스(32)이 없는 패킹 링(14)이 특정 상황에서 불충분하게 뒤따를 수 있다. 이는 패킹 링(14)이 반경방향으로 피스톤 로드(2)를 들어올려 원치 않는 누출을 야기할 수 있는 세그먼트(3i)를 포함한다. 보상 리세스(32)는 패킹 링(14)의 측방향 이동에 반작용하는 마찰력을 감소시키고, 그 결과 패킹 링(14)이 반경방향으로 피스톤 로드(2)의 움직임을 더 잘 따를 수 있다. 보상 리세스(들)(32)는 도 7a-7d를 참조하여 아래에 상세히 설명되는 바와 같이 다르게 설계될 수 있다. 여기서 각각의 경우에 링 세그먼트(14a)는 좌측의 평면도와 우측의 각 단면선에 대응하는 단면도로 도시된다.

도 7a에서 보상 리세스(32)는 좌측에 도시된 바와 같이 원주방향으로 일정 각도 이격되어 형성된 제1 보상 리세스 단부(32a)와 제2 보상 리세스 단부(32b)를 가지는 폭(bA)의 세장형 요홈 형태로 형성된다. 섹션 E-E에서 볼 수 있는 반경방향으로 보상 리세스(32)의 최대 확장(h_A)은 반경방향 링 높이(RH)의 60%인 것이 바람직하다. 이렇게 하면 반경방향 밀봉을 달성하기 위해 하우징 세그먼트(3i) 상의 접촉 표면과 접촉하는 제1 축방향 링 단부(RE1)에서 사용할 수 있는 정적 밀봉 표면이 충분히 크게 유지되는 것을 보장한다. 반경방향의 보상 리세스(들)(32)의 최대 확장(h_A)은 보상 리세스(들)(32)의 구조적 설계에 관계없이 적용된다. 패킹 링(14)의 축 방향으로 보상 리세스(들)(32)의 최대 보상 리세스 깊이(t_A)는 패킹 링(14)의 링 폭(RB)의 1-40%, 바람직하게는 0.5mm이고, 이는 보상 리세스(32)의 특정 디자인(도 7a-7d)에 관계없이 적용된다.

도 7b에 따른 실시예는 좌측 평면도에 도시된 바와 같이 원주방향으로 서로 이격되어 있는 다수의 개별 보상 리세스(32)를 갖는다. 그 결과, 외부에 배열된 보상 리세스(32)는 원주방향(세그먼트 단부 SE1, SE2에서)은, 예를 들어, 그 사이의 보상 리세스(32)와 다르게 치수가 정해질 수 있고, 이로써 접촉 압력은 원주방향으로 변할 수 있다. 우측에 도시된 단면 F-F는 반경방향으로 대응하는 보상 리세스(32)의 연장부(h_A) 및 보상 요홈 깊이(t_A)를 도시한다.

도 7c의 보상 오목부(32)의 구성은 본질적으로 도 7a의 구성과 일치하나, 보상 리세스(32)는 좌측 평면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 보상 리세스(32)를 반경방향 외측 외주 표면(23)에 반경방향으로 연결하는 제1 보상 리세스 단부(32a)와 제2 보상 리세스 단부(32b) 사이의 원주방향으로 놓인 영역에 추가 보상 리세스 개구(32c)를 갖다는 차이를 갖는다. 다시 우측에 도시된 G-G 부분은 보상 리세스(32)의 반경방향 연장(h_A)과 보상 리세스 깊이(t_A)를 나타낸다.

도 7d는 보상 리세스(32)의 다른 실시예를 도시하며, 보상 리세스(32)는 좌측 평면도에 도시된 바와 같이 원주방향으로 전체 연장에 걸쳐 패킹 링의 외주 표면(23)에 반경방향으로 연결된다. 이는 실린더 측의 고압(p_H)가 작용할 수 있는 하우징 세그먼트(3i)에 상대적으로 큰 접촉 표면을 생성하고, 이에 따라 하우징 세그먼트(3i) 상의 패킹 링(14)의 축방향 접촉 압력이 변형에 비해 더 감소될 수 있다. 도 7a-c에 따르면. 다시 우측에 도시된 단면 H-H는 반경방향으로 대응하는 보상 리세스(32)의 연장부(h_A) 및 보상 요홈 깊이(t_A)를 도시한다.

도시된 변형은 물론 비제한적인 방식으로 보상 리세스(들)(32)의 가능한 구조적 설계를 보여주기 위한 예시일 뿐이다. 물론 당업자는 보상 리세스(들)(32)의 다른 실시예도 제공할 수 있다. 도 8a 내지 도 8d에서, 본 발명에 따른 패킹 링(14)의 다른 선호되는 실시예가 링 세그먼트(14a)에 기초하여 예시로서 도시되어 있다. 이미 적절하게 설명된 바와 같이, 복수의 릴리프 개구(25)는 릴리프 개구 원주 거리(z)만큼 서로 이격된 링 세그먼트(14a)당 4개의 릴리프 개구(25)가 패킹 링(14) 상에 제공된다. 릴리프 개구 원주방향 거리(z)는 (도시된 바와 같이) 모든 릴리프 개구(25) 사이에서 동일할 필요는 없지만, 예를 들어 상이할 수도 있다.

본 발명의 다른 선호되는 실시예에 따르면, 패킹 링(14)의 하나 이상의 링 세그먼트(14a)의 반경방향 내측 내주 표면(18)에 하나 이상의 개시 리세스(33)가 제공된다. 하나 이상의 개시 리세스(33)는 제2 축방향 링 단부(RE2)로부터 제1 축방향 링 단부(RE1) 방향으로 링 폭(RB)의 일부에 걸쳐 링 세그먼트(14a)의 축방향으로 연장된다. 링 세그먼트(14a)의 반경방향에서, 개시 리세스(33)는 링 세그먼트(14a)의 반경방향 내측 내주 표면(18)으로부터 링 높이(RH)의 작은 부분만큼 링 세그먼트(14a)의 반경방향 외측 외주 표면(23) 방향으로 연장된다.

개시 리세스(33)는 원주방향으로 각 세그먼트 단부(SE1, SE2)로부터 이격된다. 도 8d는 링 세그먼트(14a)의 등각투영도를 도시하고, 여기서 개시 리세스(33)는 명확하게 볼 수 있다. 도시된 예에서, 단지 하나의 개시 리세스(33)가 링 세그먼트(14a) 상에 제공되지만, 물론 도시된 개시 리세스(33)와 관련하여 더 작은 여러 개의 개시 리세스(33)는, 링 세그먼트(14a) 상에서 원주방향으로 서로 이격되어 서로 나란히 제공될 수 있다.

개시 리세스(33)의 배열은 특히 강하게 압력 보상된 패킹 링(14)(예를 들어, 다수의 릴리프 개구(25), 작은 릴리프 개구 원주 거리 z, 작은 릴리프 개구 축방향 거리(x))의 경우에 사용된다. 이러한 패킹 링(14)을 사용하면 패킹 링(14)이 피스톤 로드(2)에 대해 가압되는 반경방향 접촉 압력이 특정 상황에서 패킹 링(14) 및/또는 피스톤 로드(2)의 제조 관련 허용 오차 또는 버(burr)를 보상하기에 충분하지 않을 수 있기 때문에 압축기가 정지 상태에서 개시될 때 누출 증가가 발생할 수 있다. 하나 이상의 개시 리세스(33)의 배치의 결과로서, 개시 단계의 시작에서 패킹 링(14)은 피스톤 로드(2) 상의 개시 표면(34)과 접하며, 이는 반경방향 내측 내주 표면(18) 전체에 비해 상대적으로 작다. 그 결과, 개시 단계의 시작에서 개시 표면(34) 상의 압력 관련 표면 압력이 증가되고, 이는 개선된 밀봉 효과를 가져오고 따라서 더 적은 누출을 초래한다. 이러한 맥락에서 시작 단계는 피스톤 압축기의 초기 시작뿐만 아니라 정지 상태로부터(적어도 시작 표면(34)이 존재하는 한) 모든 시작을 의미한다. 하나 이상의 개시 리세스(33)는 바람직하게는 링 세그먼트(14a)의 나머지 시작 표면(34)이 링 세그먼트(14a)의 내주 표면(18)의 25%와 75% 사이, 바람직하게는 60%가 되도록 치수가 지정된다. 복수의 개시 리세스(33)가 링 세그먼트(14a)에 배열되는 경우, 면적 비율은 링 세그먼트(14a)의 내주 표면(18)에 대한 개시 리세스(33)의 개별 영역의 합과 관련된다.

도 8a에서, 패킹 링(14)의 링 세그먼트(14a)는 반경방향 내측 내주 표면(18)에 수직인 도면으로 도시되어 있다. 피스톤 압축기의 운전 중 실린더 측의 고압(P_H)이 가해지는 제2 축방향 링 단부(RE2)부터 시작하여, 개시 리세스(33)는 제1 축방향 링 단부(RE1) 방향으로 링 폭(RB)의 일부에 걸쳐 연장되며, 작동 중에 그에 대해 상대적으로 저압(P_N)이 우세하다. 패킹 링(14)의 축방향으로 개시 리세스 폭(b_AL)은 바람직하게는 축방향 링 폭(RB)의 30% 내지 90%, 특히 압축기의 개시 동안 충분히 높은 효과를 발생시키기 위해 65%이다. 또한, 릴리프 개구(25)의 제1 릴리프 개구 단부(25a)는 도 8a에서 볼 수 있고, 릴리프 개구 원주 거리 z(서로를 향하는 릴리프 개구 단부(25a)의 경계로부터 측정됨)에서 원주방향으로 서로 이격되어 있다. 도 8b는 도 8a의 단면 선(I-I)에 따라 링 세그먼트(14a)를 통하여 반경방향 섹션을 도시한다. 도 8c에서, 반경방향 링 높이(RH)에 비해 상대적으로 작은 반경방향 시작 리세스 깊이(t_AL)가 도시되며, 이는 반경방향 링 높이(RH)의 1% 내지 3%, 특히 바람직하게 2%의 범위에서 이동할 수 있다.

상기 비교적 작은 개시 리세스 깊이(t_AL)로 인해, 압축기의 정상 작동 중에 패킹 링(14)의 거동이 근본적으로 변경되지 않고 설명된 바와 같이 개시 거동이 개선된다. 따라서, 개시 리세스(33)는 릴리프 개구(25)를 연결하는 통상적인 의미의 원주방향 요홈이 아니므로 압축기가 작동 중일 때 압력 보상에 전혀 기여하지 않거나 무시할 정도로 작은 기여를 한다. 개시 표면(34)의 마모 후, 패킹 링(14)은 개시 리세스(33)가 없는 링처럼 거동한다. 본 발명의 맥락에서, 릴리프 개구(25)의 릴리프 개구 단부(25a)가 반경방향 내측 내주 표면(18)으로 직접적으로 개방되는 것은 따라서 개시 리세스(33) 내로 개방되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서 도 5b에 대한 참조로 표시된 압력 조건의 개시 리세스(33)를 갖는 패킹 링(14)에 대해서도 실질적으로 유효하다. 다중 개시 리세스(33)가 패킹 링(14)에 제공되는 경우, 예를 들어 링 세그먼트(14a)당 하나의 개시 리세스(33)(도시된 바와 같음) 또는 다중 개시 링 세그먼트(14a)당 리세스(33)가 있지만, 이들은 또한 상이하게 구현될 수 있다. 예를 들어, 개시 리세스(33)는 상이한 반경방향 개시 리세스 깊이(tAL) 및/또는 상이한 반경방향 개시 리세스 깊이(t_AL)를 가질 수 있다. 패킹 링(14)의 개시 거동을 훨씬 더 가변적으로 만들 수 있도록 축 방향으로 형상 및/또는 상이한 개시 리세스 폭(bAL). 그러나, 특히 나머지 시작 표면(34)과 관련된 경계 조건은 동일하게 유지된다. 제조로 인해, 개시 리세스(들)(33)는 또한 예를 들어 밀링 커터와 같은 사용된 도구의 기하학적 형태로부터 기인하는 특정 상황 하에서 에지에서 특정 반경을 가질 수 있다.

도 8b의 섹션(I-I)에서, 릴리프 개구(25) 및 마모 개구(27)는 다른 변형으로 다시 도시된다. 링 세그먼트(14a)의 제2 세그먼트 단부(SE2)에 배열된 릴리프 개구(25-1)는 나머지 3개의 릴리프 개구(25-2)와 상이하다. 릴리프 개구(25-2)는 원통형 관통 보어로 구현되고 패킹 링(14) 또는 여기에서는 링 세그먼트(14a)의 반경방향으로 코스를 갖는다. 따라서 릴리프 개구(25-2)는 기울어지게 배열되지 않고(예를 들어, 도 2 내지 도 4에서외 같이), 이에 따라 릴리프 개구 각도(ε=0)를 갖는다. 릴리프 개구(25-2)는 도 8c에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 링 단부(RE1, RE2)에 평행하게 연장된다. 링 세그먼트(14a)의 제2 세그먼트 단부(SE2)에 배열된 릴리프 개구(25-1)는 여기서 링 세그먼트(14a)의 반경방향으로부터 벗어난 방향으로 연장된다. 축 방향으로 제1 릴리프 개구 각도(ε)로만 경사진 릴리프 개구(25-2)와 대조적으로, 릴리프 개구(25-1)는 도 8b에 도시된 평면 섹션에 배열되지만 이에 따라 제1 및 제2 링 단부(RE1, RE2)에 평행하지만 단면에서 제2 릴리프 개구 각도(ω)로 반경방향으로부터 벗어나서 배열된다. 이는 본질적으로 패킹 링(14)의 반경 방향 외부 외주면(23)으로 개방되는 제 2 릴리프 개구 단부(25-1b)가 도 8b에 도시된 바와 같은 내측 내주 표면(18)으로 개방되는 제1 릴리프 개구 단부(25-1a)로부터 원주방향으로 이격된다는 것을 의미한다.

릴리프 개구 단부(25-1a, 25-1b) 사이의 거리는 릴리프 개구 각도(ω)와 패킹 링(14)의 외경 Da로부터 ω*Da로 나타난다. 릴리프 개구(25-1)의 이러한 경사진 배열은 또한 제2 세그먼트 단부(SE2)에 가깝게 놓이는 내주 표면(18)의 부분에서 압력 보상을 가능하게 한다. 그러한 압력 보상은 두 개의 인접한 링 세그먼트(14a)의 세그먼트 단부(SE2, SE1)의 중첩으로 인해 릴리프 개구(25-2)와 유사한 방사형 릴리프 개구(25)(도 8b에 도시된 평면에서)로 구현하는 것이 불가능하거나 어려울 수 있다. 물론, 하나 이상의 릴리프 개구(들)(25)가 패킹 링(14) 또는 링 세그먼트(14a)에 제공되는 것도 생각할 수 있다. 제1 릴리프 개구 각도(ε) 및 제2 릴리프 개구 각도(ω) 모두에서 반경방향으로부터 벗어나게 배열된다. 이는 제1 릴리프 개구 단부(25a)가 제2 릴리프 개구 단부(25b)로부터 축 방향 및 원주방향 모두에서 이격될 수 있음을 의미한다.

2개의 마모 개구(27)는 여기서 링 세그먼트(14a)의 반경방향으로 연장된다. 도 8b에서 알 수 있는 바와 같이, 2개의 마모 개구(27)는 반경방향 내측 내주 표면(18) 방향으로 패킹 링(14)의 반경방향 외측 외주 표면(23)으로부터 상이한 깊이 tv1 > tv2로 연장된다. 마모(v)=RH-tv1의 경우, 깊이 tv1을 갖는 마모 개구(27)가 먼저 노출되고 마모가 진행됨에 따라 v=RH-tv2이고, 깊이 tv2를 갖는 마모 개구(27)가 노출된다. 이러한 방식으로 기본적으로 두 단계의 압력 보상 증가가 달성된다. 물론, 더 많거나 더 적은 마모 개구(27) 및/또는 릴리프 개구(25)가 또한 제공될 수 있다. 하나 이상의 마모 개구(들)(27)는 또한 제1 마모 개구 각도(φ)에서 패킹 링(14)의 반경방향에 대해 경사지게 배열될 수 있고, 추가적으로 또는 선택적으로 다른 깊이 tv(도 6의 섹션 CC 참조) 및/또는 제2 마모 개구 각도 λ(도시되지 않음)에서, 도 8b에 표시된 것처럼 제2 릴리프 개구 각도(ω)와 유사하다.

본 출원에 따라, 도시된 본 발명의 실시예는 물론 원하는 결과, 특히 패킹 링(14)의 원하는 압력 보상을 달성하기 위해 원하는 대로 조합될 수 있다. 본 발명에 따른 하나 이상의 패킹 링(14)은 바람직하게는 도 1에 도시된 피스톤 압축기의 밀봉 장치(1), 특히 바람직하게는 본 발명에 따른 다중 패킹 링(14)이 축방향으로 연속적으로 배열된다.

마지막으로, 도 1 내지 도 8d에 도시된 실시예의 설명 및 도시된 특징은 서로 독립적으로 고려되어야 하며 물론 단독으로 또는 임의의 조합으로 사용될 수도 있음을 다시 지적해야 한다. 예를 들어, 패킹 링(14)은 도 2에 도시된 바와 같이 릴리프 개구(25) 및 마모 개구를 가질 필요는 없다. 가장 간단한 경우에, 본 발명에 따른 패킹 링(14)은, 링 세그먼트(14a)의 제2 축방향 링 단부(RE2)로 연장되고 및/또는 외주 표면(23)으로 내주 표면(18)으로부터 연장되는 하나 이상의 링 세그먼트(14a) 상에 임의의 형상의 3개 이상의 릴리프 개구(25)를 가질 수 있고, 제1 릴리프 개구 단부(25a)는 특정 릴리프 개구 원주 거리(z)에서 내주 표면(18) 상에서 서로 이격되고 링 세그먼트(14a)의 축방향 링 폭(RB)의 4% 내지 20%인 제1 축방향 링 단부(RE1)로부터 릴리프 개구 축방향 거리(x)로 이격된다. 선택적으로, 하나 이상의 릴리프 개구(25)는 경사지게 구성될 수 있고 및/또는 하나 이상의 마모 개구(27)가 또한 경사질 수 있다. 게다가, 하나 이상의 보상 리세스(32) 및/또는 개시 리세스(33)가 선택적으로 패킹 링(14) 상에 제공될 수 있다.

Claims

원주방향으로 제1 세그먼트 단부(SE1) 및 제2 세그먼트 단부(SE2)를 각각 갖는 적어도 3개의 링 세그먼트(14a)를 갖는 패킹 링(14)으로서,
링 세그먼트(14a)의 제1 세그먼트 단부(SE1)의 제1 접선방향 접촉 표면(19a)은 패킹 링(14) 및 제1 축방향 접촉 표면(16)의 반경방향 밀봉을 생성하기 위해 원주방향으로 인접하는 링 세그먼트(14a)의 제2 세그먼트 단부(SE2)의 제2 접선방향 접촉 표면(19b)과 인접하고, 패킹 링(14)의 제1 축방향 링 단부(RE1)를 향하고, 링 세그먼트(14a)의 제1 세그먼트 단부(SE1)는 패킹 링(14)의 축방향 밀봉을 생성하기 위하여 원주방향으로 인접한 링 세그먼트(14a)의 제2 세그먼트 단부(SE2)의 패킹 링(14)의 제2 축방향 링 단부(RE2)를 향하는 제2 축방향 접촉 표면(17)과 접하고, 3개 이상의 릴리프 개구(25)는 하나 이상의 링 세그먼트(14a) 상에, 바람직하게는 링 세그먼트(14a)의 반경방향 내측 내주 표면(18)으로부터 반경방향 외측 외주 표면(23) 및/또는 링 세그먼트(14a)의 제2 축방향 링 단부(RE2)로 연장되는 각각의 링 세그먼트(14a) 상에 제공되고, 릴리프 개구(25)는 링 세그먼트(14a)의 반경방향 내측 내주 표면(18)으로 개방되는 제1 릴리프 개구 단부(25a)를 각각 가지며, 원주 방향으로 서로 인접하게 배열된 2개의 릴리프 개구(25)의 제1 릴리프 개구 단부(25a)는 릴리프 개구 원주 거리(z)에서 서로 이격되고, 제1 릴리프 개구 단부(25a)는 축방향으로 제2 축방향 링 단부(RE2)보다 제1 축방향 링 단부(RE1)에 대해 더 근접하고, 링 세그먼트(14a)의 축방향 링 폭(RB)의 4% 내지 20%인 제1 축방향 링 단부(RE1)로부터 릴리프 개구 축방향 거리(x)에서 이격되는 패킹 링(14).
제1항에 있어서, 릴리프 개구 원주 거리(z)는 1 mm 내지 15 mm, 바람직하게는 2 mm인 패킹 링(14).
제1항 또는 제2항에 있어서, 릴리프 개구 원주 거리(z)는 링 세그먼트(14a)의 모든 릴리프 개구(25) 사이에서 동일한 패킹 링(14).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 3개 이상의 릴리프 개구(25)는 이의 릴리프 개구 단부(25a)에 패킹 링(14)의 축방향 링 폭(RB)의 2-100%, 바람직하게 2-50%, 특히 25%인 원주 방향으로 릴리프 개구 길이를 갖는 패킹 링(14).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 패킹 링(14)의 반경방향 내측 내주 표면(18)과 접하는 하나 이상의 릴리프 개구(25)의 적어도 일부는 제1 축방향 링 단부(RE1)의 방향으로 기울어지거나 또는 만곡되는 패킹 링(14).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 패킹 링(14)의 반경방향 내측 내주 표면(18) 내로 개방되는 제1 릴리프 개구 단부(25a)는 패킹 링(14)의 반경방향 외측 외주 표면(23) 내로 개방되는 릴리프 개구(25)의 제2 릴리프 개구 단부(25b)로부터 원주 방향으로 이격되는 패킹 링(14).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 축방향 링 단부(RE1)로부터 제2 축방향 링 단부(RE2)로 연장되는 하나 이상의 축방향 요홈(24)이 하나 이상의 링 세그먼트(14a), 바람직하게는 각각의 링 세그먼트(14a)의 반경방향 외측 외주 표면(23) 상에 제공되는 패킹 링(14).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 3개 이상의 릴리프 개구(25)는 이의 릴리프 개구 단부(25a)에 패킹 링(14)의 축방향 링 폭(RB)의 2-30%, 바람직하게는 2-20%인 축방향 릴리프 개구 폭을 각각 갖는 패킹 링(14).
제8항에 있어서, 하나 이상의 릴리프 개구(25)는 패킹 링(14)의 축방향 링 폭(RB)의 2-30%, 바람직하게 2-20%인 릴리프 개구 직경(dE)을 갖는 일정한 원형 단면 및 직선 코스를 갖는 패킹 링(14).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 마모 개구(27)는 하나 이상의 링 세그먼트(14a) 상에 제공되고, 상기 마모 개구는 링 세그먼트(14a)의 반경방향 내측 내주 표면(18)의 방향으로 링 세그먼트(14a)의 제2 축방향 링 단부(RE2) 및/또는 반경방향 외측 외주 표면(23)으로부터 연장되고, 내주 표면(18)을 향하는 하나 이상의 마모 개구(27)의 반경방향 내향 마모 개구 단부(27a)는 링 세그먼트(14a)의 반경방향 내향 내주 표면(18)과 외측 외향 표면(23) 사이에서 연장되는 반경방향 링 높이(RH)의 최대 40%인 거리에서 링 세그먼트(14a)의 반경방향 내측 내주 표면(18)으로부터 링 세그먼트(14a)의 반경방향으로 이격되고, 마모 개구 단부(27a)는 제1 및 제2 축방향 링 단부(RE1, RE2) 사이에 배열되고 제1 및 제2 축방향 링 단부(RE1, RE2)로부터 이격되는 패킹 링(14).
제10항에 있어서, 하나 이상의 마모 개구(27)의 반경방향 내측 내주 표면(18)을 향하는 단부 섹션은 제1 축방향 링 단부(RE1)의 방향으로 기울어지는 패킹 링(14).
제10항 또는 제11항에 있어서, 하나 이상의 마모 개구(27)는 패킹 링(14)의 축방향 링 폭(RB)의 2-60%, 바람직하게 2-40%인 마모 개구 직경(dV)을 갖는 일정한 원형 단면 및 직선 코스를 갖는 패킹 링(14).
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 마모 개구(27)는 축방향 링 폭(RB)의 2% 내지 20%인 축방향으로 마모 개구 축방향 거리(y)에서 제1 축방향 링 단부(RE1)로부터 이격되는 패킹 링(14).
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 보상 리세스(32)는 제2 축방향 링 단부(RE2)의 방향으로 제1 축방향 링 단부(RE1)로부터 연장되고 링 세그먼트(14a)의 반경방향 내측 내주 표면(18)의 방향으로 링 세그먼트(14a)의 반경방향 외측 외주 표면(23)으로부터 연장되는 하나 이상의 링 세그먼트(14a) 상에 제공되고, 바람직하게는 하나 이상의 보상 리세스(32)는 각각의 링 세그먼트에 대해 제공되는 패킹 링(14).
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 개시 리세스(33)는 링 세그먼트(14a)의 반경방향 외측 외주 표면(23)의 방향으로 링 세그먼트(14a)의 반경방향 내측 내주 표면(18)으로부터 링 세그먼트(14a)의 반경방향으로 및 제1 축방향 링 단부(RE1)의 방향으로 제2 축방향 링 단부(RE2)로부터 링 세그먼트(14a)의 축방향으로 연장되는 하나 이상의 링 세그먼트(14a)의 반경방향 내측 내주 표면(18) 상에 제공되고, 개시 리세스(33)는 링 높이(RH)의 최대 3%에서 반경방향 개시 리세스 깊이(tAL)를 갖는 패킹 링(14).
연속적으로 축방향으로 배열된 복수의 패킹 링(7)이 제공되는 하우징(3)을 갖는 병진 진동 피스톤 로드(2)를 밀봉하기 위한 밀봉 장치(1)로서,
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 패킹 링(14)이 제공되는 밀봉 장치(1).
피스톤이 상부에서 병진 진동하는 하나 이상의 실린더 하우징 및 압축기 하우징을 갖는 피스톤 압축기로서,
피스톤은 압축기 하우징에 배열된 크랭크샤프트에 피스톤 로드를 통해 연결되고, 피스톤 로드를 밀봉하기 위해 압축기 하우징에 배치된 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 패킹 링(14)을 갖는 피스톤 압축기.
제17항에 있어서, 하우징(3)을 갖는 밀봉 장치(1)는 연속적으로 축방향으로 배열된 복수의 패킹 링(7)이 제공되는 압축기 하우징에 제공되고, 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 패킹 링(14)이 제공되는 피스톤 압축기.