▶ ヘルビガー コンプレッソーアテヒニーク ホールディング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-24
(45)【発行日】2024-06-03
(54)【発明の名称】リリーフ開口を備えたパッキンリング
(51)【国際特許分類】
F16J 15/16 20060101AFI20240527BHJP
F16J 15/26 20060101ALI20240527BHJP
F04B 39/00 20060101ALI20240527BHJP
【ＦＩ】
F16J15/16 A
F16J15/26
F04B39/00 104D
【請求項の数】
18
(21)【出願番号】P 2021544264
(86)(22)【出願日】2020-01-29
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-03-22
(86)【国際出願番号】 EP2020052180
(87)【国際公開番号】W WO2020157141
(87)【国際公開日】2020-08-06
【審査請求日】2022-12-27
(31)【優先権主張番号】A50069/2019
(32)【優先日】2019-01-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】AT
(73)【特許権者】
【識別番号】304033177
【氏名又は名称】ヘルビガー ウィーン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
【氏名又は名称原語表記】Ｈｏｅｒｂｉｇｅｒ Ｗｉｅｎ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｓｅｅｓｔａｄｔｓｔｒａｓｓｅ ２５，ＡＴ－１２２０ Ｗｉｅｎ，Ａｕｓｔｒｉａ
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100098501
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 拓
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100134315
【弁理士】
【氏名又は名称】永島 秀郎
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】ベアンハート シュピーグル
(72)【発明者】
【氏名】アンドレアス カウフマン
(72)【発明者】
【氏名】マーティン ラーグラー
(72)【発明者】
【氏名】マリアン ヤンコ－グラスローバー
(72)【発明者】
【氏名】マティアス コアンフェルト
【審査官】山田 康孝
(56)【参考文献】
【文献】西独国特許第０１２６０２４９（ＤＥ，Ｂ）
【文献】実開昭６１－０４１８２６（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００９－１０９０１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０６１４５８４３（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｊ １５／１６－１５／３２
Ｆ０４Ｂ ３９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
それぞれ周方向において第１のセグメント端部（ＳＥ１）と第２のセグメント端部（ＳＥ２）とを備えた少なくとも３つのリングセグメント（１４ａ）を有するパッキンリング（１４）であって、１つのリングセグメント（１４ａ）の前記第１のセグメント端部（ＳＥ１）の第１の接線方向接触面（１９ａ）が、前記リングセグメント（１４ａ）に周方向に続くリングセグメント（１４ａ）の前記第２のセグメント端部（ＳＥ２）の第２の接線方向接触面（１９ｂ）に当接しており、これにより、当該パッキンリング（１４）の半径方向のシールが形成されており、１つのリングセグメント（１４ａ）の前記第１のセグメント端部（ＳＥ１）の、当該パッキンリング（１４）の第１の軸線方向リング端部（ＲＥ１）に面した第１の軸線方向接触面（１６）が、前記リングセグメント（１４ａ）に周方向に続くリングセグメント（１４ａ）の前記第２のセグメント端部（ＳＥ２）の、当該パッキンリング（１４）の第２の軸線方向リング端部（ＲＥ２）に面した第２の軸線方向接触面（１７）に当接しており、これにより、当該パッキンリング（１４）の軸線方向のシールが形成されており、少なくとも１つのリングセグメント（１４ａ）、好適には各リングセグメント（１４ａ）に、少なくとも３つのリリーフ開口（２５）が設けられており、これらのリリーフ開口（２５）は、前記リングセグメント（１４ａ）の半径方向内側に位置する内周面（１８）から半径方向外側に位置する外周面（２３）までかつ／または前記リングセグメント（１４ａ）の前記第２の軸線方向リング端部（ＲＥ２）まで延びており、前記リリーフ開口（２５）はそれぞれ、前記リングセグメント（１４ａ）の半径方向内側に位置する前記内周面（１８）に開口する第１のリリーフ開口端部（２５ａ）を有しており、周方向に相並んで配置された２つのリリーフ開口（２５）の前記第１のリリーフ開口端部（２５ａ）は、リリーフ開口周方向距離（ｚ）だけ互いに離間されて配置されている、パッキンリング（１４）において、前記第１のリリーフ開口端部（２５ａ）は、軸線方向において前記第２の軸線方向リング端部（ＲＥ２）よりも前記第１の軸線方向リング端部（ＲＥ１）の近くに位置しておりかつ前記第１の軸線方向リング端部（ＲＥ１）から、前記リングセグメント（１４ａ）の軸線方向リング幅（ＲＢ）の４％～２０％のリリーフ開口軸線方向距離（ｘ）だけ離間されて配置されていることを特徴とする、パッキンリング（１４）。
【請求項2】
前記リリーフ開口周方向距離（ｚ）は、１ｍｍ～１５ｍｍ、好適には２ｍｍである、請求項１記載のパッキンリング（１４）。
【請求項3】
前記リリーフ開口周方向距離（ｚ）は、１つのリングセグメント（１４ａ）の全てのリリーフ開口（２５）間において同じ大きさである、請求項１または２記載のパッキンリング（１４）。
【請求項4】
少なくとも３つの前記リリーフ開口（２５）は、少なくともその前記第１のリリーフ開口端部（２５ａ）に、それぞれ当該パッキンリング（１４）の前記軸線方向リング幅（ＲＢ）の２～１００％であり、前記軸線方向リング幅（ＲＢ）の好適には２～５０％、特に最大２５％である周方向のリリーフ開口長さを有している、請求項１から３までのいずれか１項記載のパッキンリング（１４）。
【請求項5】
少なくとも１つの前記リリーフ開口（２５）の、当該パッキンリング（１４）の半径方向内側に位置する前記内周面（１８）に接する少なくとも１つの部分は、前記第１の軸線方向リング端部（ＲＥ１）に向かって傾斜または湾曲している、請求項１から４までのいずれか１項記載のパッキンリング（１４）。
【請求項6】
少なくとも１つのリリーフ開口（２５）が設けられており、該リリーフ開口（２５）の、当該パッキンリング（１４）の半径方向内側に位置する前記内周面（１８）に開口する第１のリリーフ開口端部（２５ａ）は、周方向において、前記リリーフ開口（２５）の、当該パッキンリング（１４）の半径方向外側に位置する前記外周面（２３）に開口する第２のリリーフ開口端部（２５ｂ）から離間されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のパッキンリング（１４）。
【請求項7】
少なくとも１つのリングセグメント（１４ａ）、好適には各リングセグメント（１４ａ）の半径方向外側に位置する前記外周面（２３）に、少なくとも１つの軸線方向溝（２４）が設けられており、該軸線方向溝（２４）は、前記第１の軸線方向リング端部（ＲＥ１）から前記第２の軸線方向リング端部（ＲＥ２）まで延在している、請求項１から６までのいずれか１項記載のパッキンリング（１４）。
【請求項8】
少なくとも３つの前記リリーフ開口（２５）は、少なくともその前記第１のリリーフ開口端部（２５ａ）に、それぞれ当該パッキンリング（１４）の前記軸線方向リング幅（ＲＢ）の２～３０％、好適には２～２０％である軸線方向リリーフ開口幅を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載のパッキンリング（１４）。
【請求項9】
少なくとも１つの前記リリーフ開口（２５）は、真っ直ぐな延在部と、当該パッキンリング（１４）の前記軸線方向リング幅（ＲＢ）の２～３０％、好適には２～２０％であるリリーフ開口直径（ｄＥ）を備えた一定の円形横断面とを有している、請求項８記載のパッキンリング（１４）。
【請求項10】
少なくとも１つのリングセグメント（１４ａ）に、該リングセグメント（１４ａ）の半径方向外側に位置する前記外周面（２３）および／または前記第２の軸線方向リング端部（ＲＥ２）から、前記リングセグメント（１４ａ）の半径方向内側に位置する前記内周面（１８）に向かって延びる少なくとも１つの摩耗開口（２７）が設けられており、少なくとも１つの該摩耗開口（２７）の、前記内周面（１８）に面した半径方向内側の摩耗開口端部（２７ａ）は、前記リングセグメント（１４ａ）の半径方向内側に位置する前記内周面（１８）から前記リングセグメント（１４ａ）の半径方向において、前記リングセグメント（１４ａ）の外側に位置する前記外周面（２３）と半径方向内側に位置する前記内周面（１８）との間に延びる半径方向のリング高さ（ＲＨ）の最大４０％の距離だけ離間されており、前記摩耗開口端部（２７ａ）は、前記第１の軸線方向リング端部（ＲＥ１）と前記第２の軸線方向リング端部（ＲＥ２）との間に位置しておりかつ前記第１の軸線方向リング端部（ＲＥ１）と前記第２の軸線方向リング端部（ＲＥ２）とから離間されている、請求項１から９までのいずれか１項記載のパッキンリング（１４）。
【請求項11】
少なくとも１つの前記摩耗開口（２７）の、半径方向内側に位置する前記内周面（１８）に面した少なくとも１つの端部が、前記第１の軸線方向リング端部（ＲＥ１）に向かって傾斜している、請求項１０記載のパッキンリング（１４）。
【請求項12】
少なくとも１つの前記摩耗開口（２７）は、真っ直ぐな延在部と、当該パッキンリング（１４）の前記軸線方向リング幅（ＲＢ）の２～６０％、好適には２～４０％である摩耗開口直径（ｄｖ）を備えた一定の円形横断面とを有している、請求項１０または１１記載のパッキンリング（１４）。
【請求項13】
少なくとも１つの前記摩耗開口（２７）は、前記第１の軸線方向リング端部（ＲＥ１）から軸線方向において、前記軸線方向リング幅（ＲＢ）の２％～２０％の摩耗開口軸線方向距離（ｙ）だけ離間されている、請求項１０から１２までのいずれか１項記載のパッキンリング（１４）。
【請求項14】
少なくとも１つの前記リングセグメント（１４ａ）に、該リングセグメント（１４ａ）の半径方向外側に位置する前記外周面（２３）から前記リングセグメント（１４ａ）の半径方向内側に位置する前記内周面（１８）に向かって延びかつ前記第１の軸線方向リング端部（ＲＥ１）から前記第２の軸線方向リング端部（ＲＥ２）に向かって延びる少なくとも１つの補償凹部（３２）が設けられており、好適にはリングセグメント毎に少なくとも１つの前記補償凹部（３２）が設けられている、請求項１から１３までのいずれか１項記載のパッキンリング（１４）。
【請求項15】
少なくとも１つの前記リングセグメント（１４ａ）の半径方向内側に位置する前記内周面（１８）に、前記リングセグメント（１４ａ）の軸線方向において前記第２の軸線方向リング端部（ＲＥ２）から前記第１の軸線方向リング端部（ＲＥ１）に向かって延びておりかつ前記リングセグメント（１４ａ）の半径方向において該リングセグメント（１４ａ）の半径方向内側に位置する前記内周面（１８）から前記リングセグメント（１４ａ）の半径方向外側に位置する前記外周面（２３）に向かって延びる少なくとも１つの突合せ凹部（３３）が設けられており、これにより、半径方向内側に位置する前記内周面（１８）全体に対して相対的により小さな突合せ面（３４）が形成されており、前記突合せ凹部（３３）は、前記リングセグメント（１４ａ）の外側に位置する前記外周面（２３）と半径方向内側に位置する前記内周面（１８）との間に延びる半径方向のリング高さ（ＲＨ）の最大３％の半径方向の突合せ凹部深さ（ｔＡＬ）を有しており、少なくとも３つの前記リリーフ開口（２５）の前記第１のリリーフ開口端部（２５ａ）は、前記突合せ面（３４）が摩耗するまでは前記突合せ凹部（３３）に開口しており、前記突合せ面（３４）の摩耗後には、半径方向内側に位置する前記内周面（１８）に開口することになる、請求項１から１４までのいずれか１項記載のパッキンリング（１４）。
【請求項16】
軸線方向に連続して配置された複数のパッキンリング（７）が内部に設けられているケーシング（３）を備えた、並進揺動型のピストンロッド（２）をシールするためのシール装置（１）であって、少なくとも１つの、請求項１から１５までのいずれか１項記載のパッキンリング（１４）が設けられている、シール装置（１）。
【請求項17】
コンプレッサケーシングと、該コンプレッサケーシングに接して配置され、該コンプレッサケーシング内に配置されたクランクシャフトにピストンロッドを介して結合されたピストンが内部で並進式に揺動する少なくとも１つのシリンダケーシングと、前記コンプレッサケーシング内に配置された、請求項１から１５までのいずれか１項記載の、前記ピストンロッドをシールする少なくとも１つのパッキンリング（１４）とを備えたピストンコンプレッサ。
【請求項18】
前記コンプレッサケーシング内に、ケーシング（３）を備えたシール装置（１）が設けられており、前記ケーシング（３）内に、軸線方向に連続して配置された複数のパッキンリング（７）が設けられており、少なくとも１つの、請求項１から１５までのいずれか１項記載のパッキンリング（１４）が設けられている、請求項１７記載のピストンコンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、それぞれ周方向において第１のセグメント端部と第２のセグメント端部とを備えた少なくとも３つのリングセグメントを有するパッキンリングであって、１つのリングセグメントの第１のセグメント端部の第１の接線方向接触面が、前記リングセグメントに周方向に続くリングセグメントの第２のセグメント端部の第２の接線方向接触面に当接しており、これにより、パッキンリングの半径方向のシールが形成されており、１つのリングセグメントの第１のセグメント端部の、パッキンリングの第１の軸線方向リング端部に面した第１の軸線方向接触面が、前記リングセグメントに周方向に続くリングセグメントの第２のセグメント端部の、パッキンリングの第２の軸線方向リング端部に面した第２の軸線方向接触面に当接しており、これにより、パッキンリングの軸線方向のシールが形成されている、パッキンリングに関する。さらに本発明は、軸線方向に連続して配置された複数のパッキンリングが内部に設けられているケーシングを備えた、並進揺動型のピストンロッドをシールするためのシール装置ならびにコンプレッサケーシングと、該コンプレッサケーシングに接して配置され、内部でピストンが並進式に揺動する少なくとも１つのシリンダケーシングとを備えたピストンコンプレッサに関する。
【0002】
クロスヘッド構成形式、とりわけ複動構成形式のピストンコンプレッサは、時間的に変化する（高い）シリンダ圧が内部を支配しているシリンダ内のクランク側の圧縮室を、揺動するピストンロッドに沿ってシールすることを必要とする。このシールは一般に、クランクケース内を支配している、実質的に周辺圧力に相当する（低い）圧力に対して行われる。このようなシールに用いられるシール部材はパッキンリングと呼ばれ、いわゆる圧力パッキン内に配置されている。この場合、シール部材はそのシール作用を失うこと無しに、ピストンロッドの横方向運動にある程度追従することができる。圧力パッキンの耐用年数および確実性を向上させるために、圧力パッキン内では一般に前記のようなパッキンリングが複数、軸線方向において直列に接続される。このような圧力パッキンもしくはシールは従来技術から、例えば英国特許出願公告第９２８７４９号明細書、米国特許第１００８６５５号明細書または欧州特許出願公開第２０５６００３号明細書から様々な構成で十分に知られている。
【0003】
ピストンロッドとパッキンリングとの間の相対運動に基づき、パッキンリングはピストンロッドに対する接触面にある程度の摩耗の影響を受ける。このリング摩耗は、リングとピストンロッドとの接触面において材料が除去された場合にリングの自動的な連続調整を可能にする、通常カットされたリング形状を必要とする。このためには大抵、半径方向および接線方向にカットされたリングが使用され、これらのリングは対で圧力パッキンのパッキン室に用いられ、これにより、生じる突合せギャップを相互にカバーして摩耗補償する。このような半径方向／接線方向にカットされたリングの組合せは、クロスヘッドの方向にのみシールする単動シールである一方で、ピストンコンプレッサのクランク側の再膨張段階において、パッキン内により高い圧力が閉じ込められる恐れがない、ということを、半径方向のカットが保証する。カットされたリング形状の場合、周知のように一般に外周面上に巻き付けられたコイルエキスパンダが使用され、コイルエキスパンダはパッキンリングを無圧状態でもピストンロッドに押し付ける。
【0004】
特に比較的高い圧力において、従来のユニットでは、ピストンロッドとパッキンケーシングもしくはチャンバディスクとの間に形成されたギャップ内へのパッキンリングの大幅な押出しも生じ得る。この押出しを可能な限り回避するためには、米国特許第３３０５２４１号明細書に開示されているように、リングの低圧側とチャンバディスクとの間に、ピストンロッドに面状には接触しない追加的な金属の支持リングを用いることができる。
【0005】
半径方向にカットされたパッキンリングと接線方向にカットされたパッキンリングとの複合体では、ピストンロッドに対するシールは実質的に接線方向にカットされたパッキンリングのみにより行われ、接線方向にカットされたパッキンリングの各リングセグメントは、接線方向に案内されたカットに基づき、摩耗時には互いに押しずらし合うことができひいてはシール作用を維持するようになっている。半径方向にカットされたパッキンリングは実質的に、接線方向のパッキンリングの摩耗ギャップを軸線方向と半径方向とにおいてシールするためだけに用いられる。半径方向のパッキンリングは、各リングセグメントが周方向において互いに当接し合うまで摩耗する。よって、半径方向にカットされたパッキンリングの摩耗と接線方向にカットされたパッキンリングの摩耗とは異なっている。半径方向にカットされたパッキンリングと接線方向にカットされたパッキンリングとが互いに相対的に回動し、これにより、接線方向にカットされたパッキンリングの摩耗ギャップが最早カバーされなくなりひいてはシール作用が失われることを防ぐためには、各リングの間に回動防止手段が設けられていなければならない。このような回動防止手段は一般にピンとして形成されており、ピンは、半径方向にカットされたパッキンリングと接線方向にカットされたパッキンリングとに対応して配置された凹部に差し込まれる。よって前掲の欧州特許出願公開第２０５６００３号明細書において既に、半径方向にカットされたパッキンリングと接線方向にカットされたパッキンリングとから成る複合パッキンリングを設けるのではなく、半径方向と接線方向とにカットされた単一のパッキンリングを設けることが提案された。これにより、圧力パッキンひいてはシール全体の軸線方向の構成長さが短縮され得る。
【0006】
コンプレッサの圧縮圧力が増大するにつれて、パッキンリングに加えられる荷重ひいてはパッキンリングの摩耗も増大する。セグメント化されたパッキンリングに加えられる荷重を低下させるための周知の方法は、例えば前掲の欧州特許出願公開第２０５６００３号明細書に示されているように、圧力補償手段を設けることである。この場合、加えられた比較的高い圧力は意図的に、周方向に延びる１つまたは複数の圧力補償溝を介して、（半径方向においてパッキンリングとピストンリングとの間の）動的シール面と、軸線方向において圧力とは反対の側（クランクケース側）の方により接近してもたらされる。これにより、動的シール面における面圧が減少し、摩擦力が低下しかつ耐用年数は増大する。しかしこの場合の欠点は、この圧力補償の原理がある程度までしか高められない、という点にある。それというのも、圧力補償溝に基づき、パッキンリングに軸線方向に残留している残留壁厚さが最早十分に安定的ではなく、圧力が加えられることにより変形ひいては漏れが生じる恐れがあるからである。高度に圧力補償されるパッキンリングの別の欠点は、リングが極小さな残留力だけで半径方向においてピストンロッドに圧着される点である。ピストンロッドは並進揺動運動の他に、一般にある程度の横方向運動の影響も受けるため、パッキンリングの軸線方向の当接面における摩擦力が、リングの半径方向運動を妨げるかまたは少なくとも遅らせることがあり、これにより、リングがピストンロッドから持ち上がり、これに伴って漏れが生じる恐れがある。
【0007】
スイス国特許発明第４３９８９７号明細書には、３つの部分から成る接線方向にカットされたパッキンリングが示されている。１つのリングセグメントには、各端面の間に配置された３つの孔が絞り箇所として設けられている。軸線方向のシールには、別個のカバーリングが必要とされている。米国特許第３３０５２４１号明細書に開示された、３つの部分から成る接線方向にカットされたパッキンリングでは、各リングセグメントにおいて両端面間の中心に２つの半径方向の孔が設けられている。これらの孔は、内周面に設けられた周方向溝に開口している。この場合も、軸線方向のシールには、別個のカバーリングが必要とされている。米国特許第１８２８１７８号明細書には、シール用パッキンリングではなく、３つの部分から成る、接線方向にカットされたオイル掻取りリングが開示されている。内周面には、複数の開口を介して軸線方向の端面に接続された周方向溝が配置されている。開口を通じて、ピストンロッドから掻き取られたオイルが外部へ導出される。韓国登録特許第１０１８９８１４１号公報には、４つの部分から成る、軸線方向および接線方向シールを備えたパッキンリングが開示されている。各リングセグメントには、中心リリーフ孔が一緒に配置されている。
【0008】
したがって本発明の課題は、従来技術の欠点を解消するパッキンリングおよびシール装置を提供することにある。特に、パッキンリングは可能な限り簡単かつコンパクトに構成されていて、より長い耐用年数を可能にし、かつ様々な使用条件にフレキシブルに適合され得ることが望ましい。
【0009】
この課題は本発明に基づき、少なくとも１つのリングセグメント、好適には各リングセグメントに、少なくとも３つのリリーフ開口が設けられており、リリーフ開口は、リングセグメントの半径方向内側に位置する内周面から半径方向外側に位置する外周面までかつ／またはリングセグメントの第２の軸線方向リング端部まで延びており、この場合、リリーフ開口はそれぞれ、リングセグメントの半径方向内側に位置する内周面に開口する第１のリリーフ開口端部を有しており、周方向に相並んで配置された２つのリリーフ開口の第１のリリーフ開口端部は、リリーフ開口周方向距離だけ互いに離間されて配置されており、この場合、第１のリリーフ開口端部は、軸線方向において第２の軸線方向リング端部よりも第１の軸線方向リング端部の近くに位置しておりかつ第１の軸線方向リング端部から、リングセグメントの軸線方向リング幅の４％～２０％のリリーフ開口軸線方向距離だけ離間されて配置されていることにより解決される。これにより、組立て状態においてコンプレッサの運転中に、外周面および第２の軸線方向リング端部に加えられる高圧と、これに対して比較的低い、第１の軸線方向リング端部に加えられる圧力との間での圧力補償を可能にするパッキンリングが達成される。
【0010】
好適には、リリーフ開口周方向距離は１ｍｍ～１５ｍｍ、特に好適には２ｍｍであり、１つのリングセグメントの全てのリリーフ開口の間のリリーフ開口周方向距離は、好適には同じ大きさである。これにより、圧力補償を改良することができ、特に周方向において均一に行うことができる。
【0011】
好適には、少なくとも１つのリリーフ開口は、少なくともリリーフ開口端部に、パッキンリングの軸線方向リング幅の２～１００％であり、軸線方向リング幅の好適には２～５０％、特に最大２５％である周方向のリリーフ開口長さを有している。これにより、例えば周方向における比較的小さな範囲にわたって延在する溝状の凹部を内周面に設けることができる。好適には、少なくとも１つのリリーフ開口の、パッキンリングの半径方向内側に位置する内周面に接する少なくとも１つの部分は、第１の軸線方向リング端部に向かって傾斜または湾曲している。これにより、圧力補償をパッキンリングの半径方向の摩耗に適合させ、特に増大させることができる。
【0012】
有利には、少なくとも１つのリリーフ開口が設けられており、該リリーフ開口の、パッキンリングの半径方向内側に位置する内周面に開口する第１のリリーフ開口端部は、周方向において、リリーフ開口の、パッキンリングの半径方向外側に位置する外周面に開口する第２のリリーフ開口端部から離間されている。これにより、例えば内側に位置する内周面において第１のセグメント端部の領域に、パッキンリングの内側に位置する内周面から外側に位置する外周面まで傾斜して延びるリリーフ孔が設けられてよい。
【0013】
少なくとも１つのリングセグメント、好適には各リングセグメントの半径方向外側に位置する外周面に、第１の軸線方向リング端部から第２の軸線方向リング端部まで延びる少なくとも１つの軸線方向溝が設けられていると、有利である。これにより、リングセグメントひいてはパッキンリングの構造剛性が改良され得る。
【0014】
好適には、少なくとも３つのリリーフ開口は、少なくともそのリリーフ開口端部に、それぞれパッキンリングの軸線方向リング幅の２～３０％、好適には２～２０％である軸線方向リリーフ開口幅を有している。有利には、少なくとも１つのリリーフ開口は、真っ直ぐな延在部と、パッキンリングの軸線方向リング幅の２～３０％、好適には２～２０％であるリリーフ開口直径を備えた一定の円形横断面とを有している。これにより、リリーフ開口は例えば穿孔またはフライスにより簡単に製造され得、この場合、可能な限り良好な圧力補償を達成するためには複数の寸法が有利であるということが判った。
【0015】
１つの別の有利な構成では、少なくとも１つのリングセグメントに、リングセグメントの半径方向外側に位置する外周面および／または第２の軸線方向リング端部から、リングセグメントの半径方向内側に位置する内周面に向かって延びる少なくとも１つの摩耗開口が設けられており、この場合、少なくとも１つの摩耗開口の、内周面に面した半径方向内側の摩耗開口端部は、リングセグメントの半径方向内側に位置する内周面からリングセグメントの半径方向において、リングセグメントの外側に位置する外周面と半径方向内側に位置する内周面との間に延びる半径方向のリング高さの最大４０％の距離だけ離間されており、この場合、摩耗開口端部は、第１の軸線方向リング端部と第２の軸線方向リング端部との間に位置しておりかつ第１の軸線方向リング端部と第２の軸線方向リング端部とから離間されている。これにより、パッキンリングの半径方向内側に位置する内周面において摩耗開口が露出する所定の摩耗状態から、圧力補償が大幅に増大されかつ圧着圧力が低下させられる。
【0016】
少なくとも１つの摩耗開口の、半径方向内側に位置する内周面に面した少なくとも１つの端部が、第１の軸線方向リング端部に向かって傾斜していると有利である。これにより、傾斜したリリーフ開口の場合と同様に、パッキンリングの半径方向内側に位置する内周面において摩耗開口が露出した時から、圧力補償特性が、パッキンリングの半径方向に進行する摩耗に適合され得、特に増大され得る。
【0017】
有利には、少なくとも１つの摩耗開口は真っ直ぐな延在部と、パッキンリングの軸線方向リング幅の２～６０％、好適には２～４０％である摩耗開口直径を備えた円形横断面とを有している。これにより、摩耗開口は例えば穿孔またはフライスにより簡単に製造され得、この場合、可能な限り良好な圧力補償を達成するためには複数の寸法が有利であるということが判った。
【0018】
好適には、少なくとも１つの摩耗開口の、第１の軸線方向リング端部に面した画定部は、軸線方向において、軸線方向リング幅の２％～２０％、好適には２～１５％の摩耗開口軸線方向距離だけ、第１の軸線方向リング端部から離間されている。これにより、パッキンリングの安定性を許容不能に低下させること無しに、圧力補償が改良され得る。
【0019】
１つの別の有利な構成では、少なくとも１つのリングセグメントに、リングセグメントの半径方向外側に位置する外周面からリングセグメントの半径方向内側に位置する内周面に向かって延びかつ第１の軸線方向リング端部から第２の軸線方向リング端部に向かって延びる少なくとも１つの補償凹部が設けられており、この場合、好適にはリングセグメント毎に少なくとも１つの補償凹部が設けられている。これにより、壁に対する軸線方向の圧着圧力が低下させられひいては半径方向の摩擦が低下させられ、これにより、パッキンリングはピストンロッドの横方向運動に、より良好に追従することができるようになる。
【0020】
少なくとも１つのリングセグメントの半径方向内側に位置する内周面に、リングセグメントの軸線方向において第２の軸線方向リング端部から第１の軸線方向リング端部に向かって延びておりかつリングセグメントの半径方向においてリングセグメントの半径方向内側に位置する内周面からリングセグメントの半径方向外側に位置する外周面に向かって延びる少なくとも１つの突合せ凹部が設けられているとさらに有利であり、この場合、突合せ凹部は、リング高さの最大３％の半径方向の突合せ凹部深さを有している。これにより、突合せ凹部に含まれない、パッキンリングの半径方向内側に位置する内周面において、コンプレッサの高速運転段階中に面圧の増大を生ぜしめることができ、このことは、特に大幅に圧力補償されるパッキンリングにおいて高速運転中の漏れを減少させるために有利である。
【0021】
前記課題はさらに、少なくとも１つの本発明によるパッキンリングが設けられたシール装置、ならびに少なくとも１つの本発明によるパッキンリングがコンプレッサケーシング内に設けられたピストンコンプレッサにより解決される。
【0022】
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】ピストンロッド用のシール装置を示す図である。
【図2】パッキンリングを示す等角投影図である。
【図6】パッキンリングを、外周面の平面図およびパッキンリングの複数の異なる位置における断面図で示す図である。
【0024】
図１には、例えば十分に周知のクロスヘッドを備えたピストンコンプレッサ（図示せず）の並進揺動型のピストンロッド２用の、従来技術において周知のシール装置１（圧力パッキン）が示されている。ピストンロッド２は、二重矢印により示されているように、実質的に並進的な揺動運動を行う。並進運動は、特に大型で比較的低速で運転するピストン機械、例えばガスコンプレッサまたは大型ディーゼルエンジンにおいて使用される、ピストン機械の周知のクロスヘッド構成形式に基づき生じる。この場合、コネクティングロッドの横力は、クランクケース内に支承されて配置された、いわゆるクロスヘッドジョイントに支持される。ピストンロッドでもってクロスヘッドに取り付けられたピストンは、これにより、実質的に並進運動だけを実施するに過ぎない。クロスヘッドの構想は基本的に周知であるため、ここでこのことについてより詳しく説明はしない。ただしここでは、純粋な並進運動とは、ピストンロッド２は僅かに横方向に動かされることもあり得る、ということを意味する。
【0025】
シール装置１は、ピストンコンプレッサ内に組み込まれた状態では、第１の軸線方向シール端部ＡＥ１が、軸線方向において、シリンダ内に配置されたピストンコンプレッサのピストン（図示せず）に面しているように配置されている。シール装置１の、反対側に位置する第２の軸線方向シール端部ＡＥ２は、ピストンコンプレッサのクランクケースに面している。よってシール装置１は、（シリンダ内の）第１のシール端部ＡＥ１における高い圧力ＰＨを、これに対して相対的に低く、実質的に周辺圧力に相当するかまたは僅かに高くてよい、（クランクケース内の）第２のシール端部ＡＥ２における圧力ＰＮに対してシールするために用いられる。可能な限り良好なシール作用を得るということは、シリンダからクランクケース内へ流出し、そこから場合により周辺に流出し得る圧縮された媒体が最小限である、ということを保証するために重要である。特に、例えば天然ガスが圧縮されるガスコンプレッサの場合には、場合により火炎または爆発を招く恐れがある、ガスと空気とから成る燃焼可能な混合物がコンプレッサ外に形成されることを回避するために、このことは極めて重要である。さらに、コンプレッサの周辺の人間を危険に晒さないようにするために、安全上の理由から、可能な限り良好なシールが必要とされている。追加的に、コンプレッサの供給量ひいては効率を高めるために、可能な限り良好なシールが有利である。
【0026】
シール装置１は、一般に実質的に円筒形のケーシング３を有しており、ケーシングは、例えば軸線方向に連続して配置された所定の数ｉのケーシングセグメント３ｉ（チャンバディスクとも呼ばれる）から組み立てられていてよい。図示の例では、シール装置１は、ピストンロッド２に面した複数の室４を有しており、これらの室４は、ここではケーシングセグメント３ｉに設けられた凹部により形成されている。各室４内にはそれぞれ１つまたは複数の、異なる実施形態のパッキンリング７ａ～７ｃが配置されており、例えば冒頭に記載したように、半径方向にカットされたパッキンリングと、接線方向にカットされたパッキンリングまたは図示のように半径方向／接線方向にカットされた複合型のパッキンリング７ｂとが組み合わせられている。パッキンリング７ａ～ｃが押し出されることを回避するために、軸線方向でパッキンリング７ａ～ｃに続いて、例えば適当な金属から製造された各１つの支持リング８が設けられていてよい。図示のシール装置１は、例えば３つの異なる型のパッキンリング７を有しており、この場合、シリンダの隣の第１のパッキンリング７ａとして、ガスの流速を低下させるために用いられる、いわゆる圧力遮断リングまたは「プレッシャブレーカ」が設けられている。クランクケースの方向においてパッキンリング７ａの隣には、２つのパッキンリング７ｂがそれぞれ室４ｂ内に配置されている。パッキンリング７ｂは、ここでは半径方向／接線方向にカットされた従来の複合型のパッキンリングである。これらに軸線方向に続く複数のパッキンリング７ｃは、それぞれ室４ｃ内に配置されており、図示の例では緩衝室４ｅにより、室４ｂもしくは室４ｂ内に配置されたパッキンリング７ｂから隔離されている。パッキンリング７ｃは、図示の実施例では例えば欧州特許第２３７６８１９号明細書または欧州特許第２８５５９８２号明細書に記載されているようなシールバリアを形成している。このためには、室４ｃ内に加圧されたシール媒体、例えばシールオイルが、供給管路９を介して供給される。シール媒体は、循環用に流出管路１０を介して導出され得る。シール媒体により、各パッキンリング７ｃに半径方向外側と軸線方向とからオイル圧が加えられ、このオイル圧により各パッキンリング７ｃはピストンロッド２に対して押圧されると共に軸線方向で互いに押し離され、これにより、シールを形成もしくは改良することができる。これに対してパッキンリング７ｂは、周面に配置されたコイルエキスパンダ１１によりピストンロッド２に保持され、運転中は差圧によりピストンロッド２に対して押圧される。ただしパッキンリング７ｃを用いたシールバリアによるシールは、完全を期すためだけに図示したものであるに過ぎず、本発明にとって重要ではない。
【0027】
シール装置１の第２の軸線方向シール端部ＡＥ２には、パッキンリング７ｃに続いて２つの掻取りリング１３が配置されており、これらの掻取りリング１３は、ピストンロッド２に付着するシール媒体を掻き取って集めるために設けられている。掻取りリング１３はシール媒体を掻き取り、半径方向外側に向かって室４ｄ内へ導出する。このシール媒体は、室４ｄから収集管路１２を介して導出され、その後例えば濾過され、リザーバタンク内に集められ、再びパッキンリング７ｂに供給される。
【0028】
図１に示すシール装置１は、当然例示的なものであり、特にパッキンリング７ａ～ｃおよび／または掻取りリング１３が異なって配置された任意の異なる構成を有していてもよい。例えば、シールバリアによるシールのための室４ｃを形成するケーシングセグメント３ｉおよび緩衝室４ｅを完全に省き、シール装置１内には、パッキンリング７ｂ用の室４ｂと、掻取りリング１３用の１つまたは複数の室４ｄとを備えたケーシングセグメント３ｉのみが設けられてもよい。本発明ではシール装置１内に、以下で説明する、本発明に基づき構成された少なくとも１つのパッキンリング１４が配置されている。
【0029】
以下で図２～図８ｄに基づき説明する、本発明によるパッキンリング１４は、例えば図１に示したパッキンリング７ｂに関係する。もちろん、図示のシール装置１は、本発明によるパッキンリング１４の適用を説明するために例示したものであるだけに過ぎないと解される。シール装置１はもちろん多少なりとも、乾式動作型のパッキンリング７ａ（圧力遮断リング）と、パッキンリング７ｂと、シール媒体により押圧されるパッキンリング７ｃと、掻取りリング１３と、また例えば１つだけまたは複数の乾式動作型のパッキンリング７ｂとを有していてもよく、この場合、少なくとも１つの本発明によるパッキンリング１４が設けられている。
【0030】
図２には、本発明によるパッキンリング１４が示されている。パッキンリング１４は、実質的に円筒状の中心開口１５を有しており、組立て状態ではこの中心開口１５を貫通して、例えばピストンコンプレッサの並進揺動型のピストンロッド２（図１参照）が延在している。円筒状の開口１５の直径、つまりパッキンリング１４の内径Ｄｉ（図３ａ参照）は、実質的にピストンロッド２の直径に相当する、もしくはさらに詳しく説明するように、運転中に摩耗してもピストンロッド２の直径に適合する。パッキンリング１４は、それぞれ周方向において第１のセグメント端部ＳＥ１と、周方向において第２のセグメント端部ＳＥ２とを備えた少なくとも３つのリングセグメント１４ａを有している。３つのリングセグメント１４ａは、好適には同一に形成されており、周方向に互いに隣接して組み立てられて、パッキンリング１４を形成していてよい。パッキンリング１４を複数のリングセグメント１４ａに分割することは、パッキンリング１４をピストンロッド２により簡単に取り付けることができ、コンプレッサの運転中に生じるパッキンリング１４の摩耗をより良好に補償することができる、という利点を有している。特に、パッキンリング１４をピストンロッド２の周りに配置するために、ピストンロッド２を取り外さずに済む。
【0031】
リングセグメント１４ａの第１のセグメント端部ＳＥ１には、第１の接線方向接触面１９ａと第１の軸線方向接触面１６とが設けられており（図３ｂも参照）、この場合、第１の軸線方向接触面１６は、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１に面している。第１の接線方向接触面１９ａと第１の軸線方向接触面１６とは両方共、好適には第１の摩耗制限面２２により画定されている。図示の例では、第１の接線方向接触面１９ａと第１の軸線方向接触面１６とは互いにすぐに接しており、好適には互いに直角に配置されている。最も簡単なケースでは、第１のセグメント端部ＳＥ１に、パッキンリング１４の第１の軸線方向リング端部ＲＥ１から部分的に、軸線方向において反対側に位置する第２の軸線方向リング端部ＲＥ２に向かって延在する第１の軸線方向セグメント凹部が設けられていてよい（図３ｂも参照）。よって、第１の軸線方向セグメント凹部の画定面は、第１の接線方向接触面１９ａと第１の軸線方向接触面１６とを形成しており、さらに、その機能を以下でさらに詳細に説明する第１の摩耗制限面２２をも形成している。
【0032】
リングセグメント１４ａの第２のセグメント端部ＳＥ２には第２の接線方向接触面１９ｂが設けられており、第２の接線方向接触面１９ｂは、周方向においてこれに続くリングセグメント１４ａの第１のセグメント端部ＳＥ１の第１の接線方向接触面１９ａに当接しており、これにより、パッキンリング１４の半径方向のシールを形成することができる。さらに、リングセグメント１４ａの第２のセグメント端部ＳＥ２には第２の軸線方向接触面１７が設けられており（図４ａおよび図４ｂも参照）、第２の軸線方向接触面１７は、周方向においてこれに接するリングセグメント１４ａの第１のセグメント端部ＳＥ１の第１の軸線方向接触面１６に当接しており、これにより、パッキンリング１４の軸線方向のシールを形成することができる。第２の接線方向接触面１９ｂと第２の軸線方向接触面１７とは、好適には互いに接しており、有利には互いに直角に配置されている。最も簡単なケースでは、図示のように、リングセグメント１４ａの第２のセグメント端部ＳＥ２に、パッキンリング１４の第２の軸線方向リング端部ＲＥ２から部分的に、軸線方向において反対側に位置する第１の軸線方向リング端部ＲＥ１に向かって延在する第２の軸線方向セグメント凹部が設けられていてよい（図４ｂも参照）。この場合、第２の軸線方向セグメント凹部の軸線方向の画定部が第２の軸線方向接触面１７を形成しており、周方向の画定部が第２の端面２９を形成している。ただし、第２の軸線方向セグメント凹部は第２の接線方向接触面１９ｂを形成してはおらず、第２の接線方向接触面１９ｂは、例えばリングセグメント１４ａが第２のセグメント端部ＳＥ２において半径方向外側に向かって接線方向に切断されていることにより形成される。ただしここで述べておくと、第１および第２の接線方向接触面１９ａ，１９ｂに関連する接線方向という用語は、必ずしも厳密な数学的な意味での接線方向を意味するものではない。つまり、接線方向接触面１９ａ，１９ｂの延在部は必ずしも、例えば内径Ｄｉまたは外径Ｄａ等の湾曲部の接線を形成する必要はない。よって、第１および第２のセグメント凹部は、例えば適当なフライスにより製造され得るか、または射出成形法の中で切り抜かれてよい。
【0033】
パッキンリング１４は組立て状態では、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１が、実質的に周辺圧力に相当する（またはそれよりも僅かに高くてよい）低圧ＰＮが内部を支配しているクランクケースに面し、これに対して第２の軸線方向リング端部ＲＥ２は、相対的により高い圧力ＰＨが内部を支配しているシリンダに面するように、コンプレッサ内に配置されている。これに関して、以下で高圧側および低圧側という用語も使用される。ここで述べておくと、シール装置１において軸線方向に複数のパッキンリング１４が連続して配置されている場合、圧力は、シール装置１全体にわたり、シリンダ側の高圧ＰＨから、これに対して装置的に低いクランクケース側の圧力ＰＮに低下する。つまり、軸方向において最初にシリンダに接するパッキンリング１４は、クランクケースの方に続くパッキンリング１４よりも高い圧力に晒されている。つまり、シール装置１の各パッキンリング１４における圧力状態は、通常それぞれ異なっている。
【0034】
新規組立て状態においてパッキンリング１４が未だ摩耗を有していない場合、図示の例では、隣り合うリングセグメント１４ａの、周方向において互いに面した第１および第２の摩耗制限面２１，２２が、摩耗距離ａにより互いに離間されており、この場合、それにもかかわらず接線方向接触面１９ａと１９ｂおよび軸線方向接触面１６と１７とはもちろん互いに当接し合っており、これにより、パッキンリング１４の半径方向および軸線方向のシールを形成することができる。前記摩耗距離ａは、パッキンリング１４が連続運転中に半径方向内側の内周面１８に影響を受ける摩耗を補償するために役立つ。パッキンリング１４の半径方向外側の外周面２３には、周方向においてパッキンリング１４全体の周りに延びる周方向溝２０が設けられていてよい。周方向溝２０は、コイルエキスパンダ１１（図示せず）を収容するために設けられており、コイルエキスパンダ１１は、図１に基づき説明したように、パッキンリング１４を半径方向において緊締し、組立て状態においてピストンロッド２に保持する。
【0035】
内周面１８に摩耗が生じると、コイルエキスパンダ１１がシリンダ側の高圧ＰＨとの組合せにおいて、図３ａにおいてセグメント端部ＳＥ１，ＳＥ２のところに矢印により示唆したように、リングセグメント１４ａの互いに面した接線方向接触面１９ａ，１９ｂが相接して滑動することでパッキンリング１４が自動的に半径方向に調整されるようにする。摩耗により、摩耗距離ａは最大限の摩耗調整に達するまで減少し、最大限に摩耗調整されると、摩耗距離はゼロになり（ａ＝０）、周方向においてリングセグメント１４ａの第２のセグメント端部ＳＥ２の端部に設けられた第２の摩耗制限面２１は、周方向において接するリングセグメント１４ａの第１のセグメント端部ＳＥ１の第１の摩耗制限面２２に接触することになる。
【0036】
本発明に基づき、少なくとも１つのリングセグメント１４ａ、ただし好適には全てのリングセグメント１４ａに少なくとも３つのリリーフ開口２５が設けられており、リリーフ開口２５はそれぞれ、パッキンリング１４の各リングセグメント１４ａの半径方向内側に位置する内周面１８から半径方向外側に位置する外周面２３までかつ／またはパッキンリング１４の各リングセグメント１４ａの第２の軸線方向リング端部ＲＥ２まで延びている。リリーフ開口２５は、内側に位置する内周面１８を、半径方向外側に位置する外周面２３および／または第２の軸線方向リング端部ＲＥ２に接続する連続的な切抜き部である。つまりリリーフ開口２５は、今までの従来技術におけるように、内側に位置する内周面１８において周方向に延在する周方向溝に開口しているのではなく、内側に位置する内周面１８に直接に開口している。
【0037】
リリーフ開口２５は、コンプレッサの運転中にパッキンリング１４において、パッキンリング１４の、シリンダに面した高圧側（第２の軸線方向リング端部ＲＥ２）と、パッキンリング１４の、クランクケースに面した低圧側（第２の軸線方向リング端部ＲＥ１）との間を支配する圧力状態に、以下で図５ａおよび図５ｂに基づきさらに詳しく説明するように意図的に影響を及ぼすために用いられる。
【0038】
リリーフ開口２５は、それぞれ第１のリリーフ開口端部２５ａを有しており、第１のリリーフ開口端部２５ａは、パッキンリング１４の各リングセグメント１４ａの半径方向内側に位置する内周面１８に開口している。２つの隣り合うリリーフ開口２５の、半径方向内側に位置する内周面１８に開口するリリーフ開口端部２５ａは、周方向においてリリーフ開口周方向距離ｚだけ互いに離間されて配置されている。つまり、リリーフ開口端部２５ａは、半径方向内側に位置する内周面１８において、互いに接続されていない。よって、周方向において２つの隣り合うリリーフ開口端部２５ａの間には、リングセグメント１４ａの内周面１８が延在している。リリーフ開口周方向距離ｚは、リングセグメント１４ａの大きさに応じて、好適には１ｍｍ～１５ｍｍであり、特に好適には１～１０ｍｍであり、例えば２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４ｍｍである。また、これらの間に位置する距離、例えば１．５ｍｍ、２．５ｍｍ、３．５ｍｍ、４．５ｍｍ、５．５ｍｍ等も可能である。この場合、リリーフ開口周方向距離ｚは、リリーフ開口端部２５ａの中心からリリーフ開口端部２５ａの中心まで測定されるのではなく、各リリーフ開口端部２５ａの画定部間の周方向距離を示すものであるか、または換言すると、隣り合うリリーフ開口端部２５ａの間の周方向における内周面１８の長さを示すものである。ただしこの場合、１つのリングセグメント１４ａの各リリーフ開口２５のリリーフ開口端部２５ａの間のリリーフ開口周方向距離ｚは、必ずしも同一である必要はない。
【0039】
リリーフ開口端部２５ａは、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１からリリーフ開口軸線方向距離ｘだけ離間されて配置されている。よって、軸線方向においてリリーフ開口端部２５ａと第１の軸線方向リング端部ＲＥ１との間には、リングセグメント１４ａの内周面１８が延在している。リリーフ開口軸線方向距離ｘは、図２および図６に詳細に示すように、軸線方向リング幅ＲＢの４％～２０％、特に好適には４～１５％、特に最大１０％である。リリーフ開口軸線方向距離ｘも同様に、リリーフ開口端部２５ａの中心から測定されるのではなく、やはりリリーフ開口端部２５ａの画定部から測定される、または換言すると、リリーフ開口端部２５ａと第１の軸線方向リング端部ＲＥ１との間の軸線方向における内周面１８の長さとして測定される。ただしこの場合、１つのリングセグメント１４ａの各リリーフ開口２５の個々のリリーフ開口端部２５ａのリリーフ開口軸線方向距離ｘは、必ずしも同一である必要はない。この場合、軸線方向リング幅ＲＢは、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１と第２の軸線方向リング端部ＲＥ２との間に延在している。以下に、リリーフ開口２５の構成の詳細を、図６に基づきさらに詳しく説明する。図２において明らかなように、リリーフ開口２５の軸線方向リリーフ開口幅は、少なくともリリーフ開口端部２５ａでは、リング幅ＲＢに比べて小さくなっている。（少なくともリリーフ開口端部２５ａにおいて）円形の横断面のリリーフ開口２５の場合、軸線方向リリーフ開口幅が直径に相当する。リリーフ開口端部２５ａの軸線方向リリーフ開口幅は、リング幅ＲＢの好適には２％～３０％、好適には２～２５％、特に好適には最大２０％、特に最大１５％である。一般にリリーフ開口端部２５ａは、パッキンリング１４の両方の軸線方向リング端部ＲＥ１，ＲＥ２の間の中心に位置しているのではなく、第２の軸線方向リング端部ＲＥ２よりも第１の軸線方向リング端部ＲＥ１の近くに位置している。第１の軸線方向リング端部ＲＥ１は、組立て状態では低圧側に面している。
【0040】
各図に、特に図２～図４ｂに示した別の特徴、特にリリーフ開口２５の延在部、１つまたは複数の摩耗開口２７を設けること、周方向溝２０または軸線方向溝２４は任意であり、以下で説明する。よって図２に示したパッキンリング１４の構成は、互いに独立した複数の特徴を備える１つの有利な構成を示すものである。
【0041】
パッキンリング１４の構造剛性を改良するために、少なくとも１つのリングセグメント１４ａ、好適には各リングセグメント１４ａの外周面２３に、少なくとも１つの軸線方向溝２４が設けられていてよく、軸線方向溝２４は、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１から軸線方向に連続して（場合により周方向溝２０により中断されて）第２の軸線方向リング端部まで延在している。ただし好適には、リングセグメント１４ａ毎に複数の軸線方向溝２４が設けられている。図示の例では、リリーフ開口２５は外周面２３において、それぞれ軸線方向溝２４に開口している。ただしもちろん、このことは必須ではなく、リリーフ開口２５は、周方向において軸線方向溝２４の隣の、パッキンリング１４の外周面２３（もしくは周方向溝２０）に開口していてもよい。
【0042】
図示の実施形態のリリーフ開口２５は、それぞれ円筒状の孔の形態で形成されている。それというのも、これらのリリーフ開口２５は特に簡単に切削式に製造可能であるからである。しかしまたもちろん、１つまたは複数のリリーフ開口２５に対して非円形の横断面および／またはリリーフ開口２５の非直線的な延在部が想定されてもよい。ただしこのことは、リリーフ開口２５の製造手間を高めることになる。
【0043】
リリーフ開口２５は、好適には真っ直ぐな延在部を有しており、これにより、リリーフ開口２５は例えば円筒状のドリルまたはフライスにより、可能な限り簡単に製造され得る。しかしまたもちろん別の製造法も考えられ、例えばリリーフ開口２５は射出成形法により直接に製造され得、特に例えば後から穿孔する必要無しに、射出成形法の中でリングセグメント１４ａに組み込まれてよい。また、パッキンリング１４を例えば３Ｄ印刷等の付加製造法を用いて製造することも考えられ、この場合もやはり、製造中に直接、リリーフ開口２５が考慮され得る。
【0044】
しかしながら、リリーフ開口２５がどのように製造されるかは、本発明にとって重要ではなく、重要なのは、リリーフ開口２５の所要の周辺条件、つまり、周方向におけるリリーフ開口周方向距離ｚ、リリーフ開口軸線方向距離ｘおよびリリーフ開口２５が、半径方向内側に位置する内周面１８から（それぞれシリンダ側の高圧ＰＨが加えられる）半径方向外側に位置する外周面２３および／または第２の軸線方向リング端部ＲＥ２まで延びている、ということが守られる、という点である。最も簡単な構成では、リリーフ開口２５は、例えば図６に示す断面Ａ－Ａのように、パッキンリングの半径方向に、つまり軸線方向リング端部ＲＥ１，ＲＥ２に対して平行に延びている。
【0045】
ただし、１つの好適な構成では、少なくとも１つのリリーフ開口２５の、パッキンリング１４の半径方向内側に位置する内周面１８に接する少なくとも１つの部分が、図２に示した例において示唆すると共に図６に基づきさらに詳しく説明するように、例えば第１のリリーフ開口角度εだけ、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１に向かって傾斜している。これにより、パッキンリング１４の耐用年数にわたり、パッキンリング１４における圧力状態に意図的に影響を及ぼすことができ、これにより、パッキンリング１４の圧力補償が、半径方向の摩耗に適合され得る。最も簡単なケースでは、この構成でも、相応するリリーフ開口２５が円筒状の孔として形成されており、この場合、孔の軸線は、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１に向かって傾斜している。これにより、半径方向外側に位置する外周面２３に開口する第２のリリーフ開口端部２５ｂは、リリーフ開口２５の、半径方向内側に位置する内周面１８に開口する第１のリリーフ開口端部２５ａよりも、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１の近くに位置することになる。傾斜した延在部に基づき、リングセグメント１４ａが半径方向に摩耗すると、第１のリリーフ開口端部２５ａが実質的に第１の軸線方向リング端部ＲＥ１に向かって「移動」し、これにより、パッキンリング１４の圧力補償が摩耗に応じて増大される。それというのも、内周面１８における高圧ＰＨが、軸線方向において第１の軸線方向リング端部ＲＥ１のより近くに接近させられるからである。つまり実質的に、リングセグメント１４ａの摩耗が大きいほど、圧力補償もより大きくなる。これにより、運転中、ピストンロッド２に対するパッキンリング１４の半径方向の圧着力が低下させられ、パッキンリング１４の耐用年数が向上することになる。
【0046】
半径方向内側に位置する内周面１８において圧力を周方向により良好に分散させるために、１つまたは複数のリリーフ開口２５は、半径方向内側に位置する内周面１８において、例えば周方向において比較的小さな範囲にわたり延在するフライス切削箇所／溝の形式で終わっていてもよい。この場合、第１のリリーフ開口端部２５ａは最早、残りのリリーフ開口２５の好適には円形の横断面（半径方向においてフライス切削箇所／溝と外側の外周面２３および／または第２の軸方向リング端部ＲＥ２との間）を有することはなく、相応する形状のフライス切削箇所／溝により形成されていてよい。この場合、周方向におけるリリーフ開口周方向距離ｚおよび軸線方向におけるリリーフ開口軸線方向距離ｘは、フライス切削箇所／溝の各画定部から軸線方向と周方向とに測定される。フライス切削箇所／溝の代わりに、例えば一種の長孔が設けられてもよい。一般に、リリーフ開口２５は少なくともそのリリーフ開口端部２５ａに、パッキンリング１４の軸線方向リング幅ＲＢの好適には２～１００％であり、軸線方向リング幅ＲＢの好適には２～５０％、特に最大２５％である、周方向のリリーフ開口長さを有している。一般に重要なのは、各リリーフ開口端部２５ａが半径方向内側に位置する内周面１８において、運転中の圧力補償用に設けられた周方向溝を介して互いに接続されていない点である。つまり周方向溝は、特に小さなリリーフ開口軸線方向距離ｘと共に、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１に、リング材料から成る狭幅な側面を形成している。この側面は、運転中に励振されると考えられ、このことは、不均一な摩耗と望ましくない不密性とをもたらす恐れがある。
【0047】
本発明の１つの別の有利な構成では、パッキンリング１４の少なくとも１つのリングセグメント１４ａ、好適には各リングセグメント１４ａに、追加的に少なくとも１つの摩耗開口２７が設けられており、摩耗開口２７は、パッキンリング１４の半径方向外側に位置する外周面２３および／または第２の軸線方向リング端部ＲＥ２からリング高さＲＨの一部にわたり、パッキンリング１４の半径方向内側に位置する内周面１８に向かって延びているが、リングセグメント１４ａの非摩耗状態では、リングセグメント１４ａの内周面１８にまで延びてはいない。孔の場合、摩耗開口２７は、例えば外周面２３を起点とする止り穴として内周面１８に向かって形成されている。もちろん、孔として形成された摩耗開口２７は、追加的または択一的に第２の軸線方向リング端部ＲＥ２を起点として、内周面１８に向かって穿孔されてもよい。摩耗開口２７にとって重要なのは、（その構成にかかわらず）少なくとも１つの摩耗開口２７の、内周面１８に半径方向において最も広く面した摩耗開口端部２７ａ（図６参照）が、リングセグメント１４ａの半径方向内側に位置する内周面１８から、リングセグメント１４ａの半径方向においてリング高さＲＨの最高４０％、好適には最高３０％、特に好適には最高２０％の距離だけ離間されている、という点である。この場合、リング高さＲＨは、パッキンリング１４の外側に位置する外周面２３と半径方向内側に位置する内周面１８との間に延在している、つまり図４ａに示すように、実質的に、パッキンリング１４の内径Ｄｉと外径Ｄａとの差の１／２に相当する。重要なのは、摩耗開口端部２７ａが第１の軸線方向リング端部ＲＥ１と第２の軸線方向リング端部ＲＥ２との間に位置しておりかつ第１の軸線方向リング端部ＲＥ１と第２の軸線方向リング端部ＲＥ２とから離間されていることである。つまり、摩耗開口端部２７ａは、軸線方向に見ても周方向に見てもリング材料により包囲されているため、半径方向に相応に摩耗した場合に初めて露出させられる。
【0048】
ただし好適には、図２～図４に示すように、１つのリングセグメント１４ａには全周にわたり複数の摩耗開口２７が設けられており、特に好適にはリングセグメント１４ａ毎に少なくとも２つの摩耗開口２７が設けられている。図示の例では、摩耗開口２７は、外周面２３もしくはここでは外周面２３に配置された外周溝２０を起点として、パッキンリング１４の半径方向で（軸線方向リング端部ＲＥ１，ＲＥ２に対して平行に）内周面１８に向かって、内周面１８に到達すること無しに延びていると共に、円筒状の孔として形成されている。
【0049】
摩耗開口２７が穿孔される場合には、摩耗開口２７は図示のように、使用されたドリルに相応して円錐形の底部を有し得る。摩耗開口２７が例えばフライスによりフライス切削加工される場合には、摩耗開口２７は一般に実質的に平らな底部を有している。しかしまたもちろん、射出成形または付加製造等の別の製造手段も、やはり考えられる。
【0050】
摩耗開口２７の長さおよび直径は、実質的にパッキンリング１４の所望の圧力補償特性に左右され、この場合、長さもしくは延在長さは半径方向において、摩耗開口２７の摩耗開口端部２７ａが内周面１８から、パッキンリング１４の半径方向のリング高さＲＨの最高４０％離間されているように設定される。図２～図４に示した例では、摩耗開口２７は、軸線方向において両方のリング端部ＲＥ１，ＲＥ２の間の中心に配置されている。しかしまた摩耗開口２７は、図６に基づきさらに詳しく説明するように、一方のリング端部ＲＥ１，ＲＥ２のより近くに配置されていてもよく、好適には、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１から、リング幅ＲＢの２％～２０％、好適には２～１５％、特に最大１０％の摩耗開口軸線方向距離ｙだけ離間されている。具体的な軸線方向の配置は、実質的にパッキンリング１４の、達成しようとする所望の圧力補償に左右される。
【0051】
１つのリングセグメント１４ａの少なくとも１つの摩耗開口２７もしくは好適には複数の摩耗開口２７は、パッキンリング１４の特定の摩耗状態から、内周面１８に面した半径方向内側の摩耗開口端部２７ａ（図２および特に図６参照）が露出させられるように設定されている。これにより、摩耗開口２７はこの摩耗状態を起点として、外周面２３から内周面１８までの全体に延在することになる。よってこの摩耗状態から、摩耗開口２７はリリーフ開口２５と同様に作用する。特にこの場合、摩耗開口２７はコンプレッサの運転中、パッキンリング１４の内周面１８と外周面２３との間の圧力補償を向上させ、これにより、例えばパッキンリング１４の望ましくない早期のつぶれが回避され得る。
【0052】
しかしまた、第２の軸線方向リング端部ＲＥ２にも高圧ＰＨが加えられるため、摩耗開口２７はリリーフ開口２５と同様に、第２の軸線方向リング端部ＲＥ２を起点として内周面１８に向かって延びていてもよい。
【0053】
例えば摩耗開口２７は、摩耗開口２７が内周面１８において露出させられる摩耗状態から、内周面１８と外周面２３との間で実質的に完全な圧力補償が行われるように寸法設定され得る。これにより、パッキンリング１４は確かにそのシール作用を部分的に失うことにはなるが、その代わりに破壊のリスクが低下、特に回避され得る。この場合、完全な圧力補償とは、圧力に基づき外周面２３と内周面１８とに作用する各半径方向力が実質的に完全に均衡するため、半径方向では最早実質的に、差圧により生じた力がパッキンリング１４に作用することはない、ということを意味する。つまり実質的に、パッキンリング１４は特定の摩耗状態から自発的に非作動状態になる。このために好適には、シール装置１の、より少ない摩耗を有し得る１つまたは複数の別のパッキンリング１４は、そのシール作用を依然として実質的に正常に発揮する、ということが想定されている。よって、コンプレッサの停止につながる場合もある非作動状態のパッキンリング１４の交換を直ちに行う必要はなく、例えば測定技術的に検出可能な所定の漏れ量からの設定保守整備間隔を、より容易に守ることができると考えられる。
【0054】
リリーフ開口２５の場合と同様に、少なくとも１つの摩耗開口２７の、半径方向内側に位置する内周面１８に面した少なくとも１つの端部が、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１に向かって、例えば以下に図６に基づきさらに詳しく説明するように摩耗開口角度φだけ傾斜していると、有利であり得る。よってこの場合も、圧力補償特性を、摩耗を介して適合させることができる。好適には、摩耗開口２７は周方向においてそれぞれ、２つのリリーフ開口２５の間、特に好適には２つのリリーフ開口２５の間の中心に配置されている。
【0055】
図３ａには、図２に示したパッキンリング１４が、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１もしくは好適には組立て状態において低圧側に面した平らな第１のリング端面を上から垂直に見た図で示されている。図３ｂには、図３ａに示したパッキンリング１４の１つの個別のリングセグメント１４ａが示されている。図３ｂでは、第１の接線方向接触面１９ａと第１の軸線方向接触面１６とを形成するようにリングセグメント１４ａの第１のセグメント端部ＳＥ１に配置された、第１の軸線方向セグメント凹部の形状が認められる。既述のように、第１の軸線方向セグメント凹部は、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１から軸線方向に部分的に、反対側に位置する第２の軸線方向リング端部ＲＥ２に向かって延在しているため、第１の軸線方向セグメント凹部に周方向に続くリングセグメント１４ａの第２のセグメント端部ＳＥ２が、第１の軸線方向セグメント凹部に係合することができるようになっている。つまり、隣り合うリングセグメント１４ａは周方向において部分的にオーバラップしており、これにより、リングセグメント１４ａの第１のセグメント端部ＳＥ１の第１の接線方向接触面１９ａは、隣り合うリングセグメント１４ａの第２のセグメント端部ＳＥ２の第２の接線方向接触面１９ｂに当接して、パッキンリング１４の半径方向のシールを形成することができる。同様に、リングセグメント１４ａの第１のセグメント端部ＳＥ１の、各第１の軸線方向セグメント凹部により形成された第１の軸線方向接触面１６も、第２のセグメント端部ＳＥ２の、各第２の軸線方向セグメント凹部により形成された第２の軸線方向接触面１７に当接して、パッキンリング１４の軸線方向のシールを形成することができる。第１の軸線方向セグメント凹部と第２の軸線方向セグメント凹部とは、１つのリングセグメント１４ａの周方向において互いに反対の側に位置するセグメント端部ＳＥ１，ＳＥ２と、互いに対向して位置する軸線方向リング端部ＲＥ１，ＲＥ２とに配置されている。
【0056】
この場合、セグメント端部ＳＥ１，ＳＥ２は周方向において、接線方向接触面１９ａ，１９ｂが互いに面しておりかつ相接して滑動することができるように協働する。これにより、一方のリングセグメント１４ａの第２のセグメント端部ＳＥ２の第２の摩耗制限面２１が、摩耗距離ａ（図２および図３ａ参照）をあけて配置された、隣のリングセグメント１４ａの第１のセグメント端部ＳＥ１の第１の軸線方向セグメント凹部の第１の摩耗制限面２２に当接するまで、運転中にパッキンリング１４の摩耗調整が可能になる。リングセグメント１４ａの第２のセグメント端部ＳＥ２において、好適には第２の接線方向接触面１９ｂと第２の摩耗制限面２１との間の移行部には、特定の半径を有する外アールＲ２が設けられており、これにより、摩耗調整もしくは特に各接線方向接触面１９ａ，１９ｂの相接する滑動を促進することができる。このために有利には、図３ｂおよび図４ｂに示すように、第１のセグメント端部ＳＥ１においても同様に、第１の接線方向接触面１９ａと第１の摩耗制限面２２との間に内アールＲ１が設けられている。
【0057】
摩耗開口２７は、ここでは円錐形の底部を備えた止り穴孔として形成されており、外周面２３、ここでは周方向溝２０の底部から、半径方向においてリング高さＲＨの一部にわたり内周面１８に向かって延びており、この場合、各摩耗開口２７の摩耗開口端部２７ａは、それぞれ半径方向内側に位置する内周面１８からリングセグメント１４ａの半径方向に、パッキンリング１４の半径方向のリング高さＲＨの最高４０％の距離だけ離間されている。図示のパッキンリング１４では、リングセグメント１４ａ毎に３つのリリーフ開口２５と、２つの摩耗開口２７とが設けられている。摩耗開口２７は、ここでは周方向において各リリーフ開口２５の間の中心に配置されている。摩耗開口２７は、ここではパッキンリング１４の半径方向に（軸線方向リング端部ＲＥ１，ＲＥ２に対して平行に）延びており、リリーフ開口２５は、傾斜して形成されている、つまり第１の軸線方向リング端部ＲＥ１に向かって傾斜しており、これにより、摩耗に応じて圧力補償を増大させることができる。ただしもちろん、この構成は例示的なものであるだけに過ぎないと解され、リリーフ開口２５および／または摩耗開口２７の正確な構造的な構成、ならびに数および向きはもちろん当業者に任されており、パッキンリング１４の所望の使用分野および得ようとする効果、特に達成しようとする圧力補償次第である。
【0058】
図４ａおよび図４ｂには、パッキンリング１４もしくはパッキンリング１４の個々のリングセグメント１４ａが、組立て状態ではコンプレッサの高圧側に面している第２の軸線方向リング端部ＲＥ２の平面図で示されている。特に図４ｂでは、第２の軸線方向接触面１７を形成するようにリングセグメント１４ａの第２のセグメント端部ＳＥ２に設けられた第２の軸線方向セグメント凹部が認められる。第２の接線方向接触面１９ｂは、第２のセグメント端部ＳＥ２において半径方向外側に設けられている。第２の軸線方向セグメント凹部は、部分的に第２の軸線方向リング端部ＲＥ２から、特にこれに設けられた好適には平らな第２のリング端面２８から、軸線方向で第１の軸線方向リング端部ＲＥ１、特に第１の平らなリング端面に向かって延びている。さらに、第２の軸線方向セグメント凹部は、第２の軸線方向接触面１７の隣に、図４ａに示すように隣接するリングセグメント１４ａの第１のセグメント端部ＳＥ１の第１の端面３０からセグメント距離ｂだけ離間された第２のセグメント端部ＳＥ２の第２の端面２９を形成している。隣り合うセグメント端部ＳＥ１，ＳＥ２の協働により、パッキンリング１４を半径方向に完全に貫通しておりかつ軸線方向において画定された半径方向凹部３１が生ぜしめられ、半径方向凹部３１の幅は、セグメント距離ｂに相当する。パッキンリング１４の摩耗が続くと、セグメント距離ｂも摩耗距離ａ（図２および図３ａ参照）と同様に、摩耗距離ａがゼロになるまで減少する（この場合、ｂ＞ａである）。パッキンリング１４の（新規）非摩耗状態において各値が等しい場合（ａ＝ｂ）、摩耗が進行すると、摩耗距離ａは、図示の例では運動学的な理由から、セグメント距離ｂよりも早くゼロになる。このことは実質的に、具体的な構造上の構成、特に接線方向接触面１９ａ，１９ｂの配置に左右される。しかしまた択一的に、端面２９，３０が摩耗制限部として利用されてもよい（この場合、ａ＞ｂである）。
【0059】
しかしまた接線方向接触面１９ａ，１９ｂは、例えば外周面２３から内周面１８まで連続して延びていてもよい。これにより、摩耗調整は実質的に、最早今まで示したように摩耗距離ａによっては制限されなくなる。したがって、第１のセグメント端部ＳＥ１に設けられた第１の軸線方向セグメント凹部は最早、第１の摩耗制限面２２を有しておらず、第２のセグメント端部ＳＥ２も最早、第２の摩耗制限面２２１を有してはいない。この場合、摩耗調整の制限は、例えば第２の軸線方向リング端部ＲＥ２に設けられた半径方向凹部３１により達成され得、半径方向凹部３１の幅は、図４ａに基づき示したようにセグメント距離ｂに相当する。
【0060】
もちろん、可能な限り最適化された適用結果を得るために、パッキンリング１４の材料および表面特性が変更されてもよい。１つの有利な構成では、パッキンリング１４は、摩擦学的に最適化された適当な材料、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）複合材料から製造されている。製造は、例えば切削式の製造、射出成形により行われるか、または例えば３Ｄ印刷等の付加法により行われてもよい。
【0061】
図５ａには、コンプレッサの運転中の従来のパッキンリング７ｂ（図１参照）における圧力状態が、長手方向断面に基づき簡単に略示されている。これに比べ図５ｂには、本発明に基づくパッキンリング１４における圧力状態が示されている。パッキンリング１４は、（例えば図１に示すように）好適には、ピストンロッド２をシールするために例えばコンプレッサのクランクケース内に配置されたシール装置１（図示せず）内に配置されている。パッキンリング７ｂ，１４は、各第１の軸線方向リング端部ＲＥ１が低圧側（クランクケース側）に面しており、各第２の軸線方向リング端部ＲＥ２は高圧側（シリンダ側）に面しているように配置されている。パッキンリング７ｂ，１４は、各第１の軸線方向リング端部ＲＥ１が、シール装置１のケーシングセグメント３ｉに当接するように配置されており、これにより、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１とケーシングセグメント３ｉとの間に半径方向のシールを形成することができる。このシールは、実質的に静的シールに相当するものである。それというのも、パッキンリング１４の第１の軸線方向リング端部ＲＥ１とケーシングセグメント３ｉとの間に相対運動は全くまたは極僅かにしか生じないからである。
【0062】
この場合、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１において、半径方向外側に位置する外周面２３には高圧ＰＨが加えられており、これに対して半径方向内側に位置する内周面１８には比較的低い圧力ＰＮが加えられている。高圧ＰＨは、半径方向においてより低い圧力ＰＮに低下しており、この場合、圧力特性線は、図示の例では非線形に推移している。第２の軸線方向リング端部ＲＥ２には高圧ＰＨが加えられており、高圧ＰＨは、半径方向外側に位置する外周面２３と半径方向内側に位置する内周面１８との間の半径方向のリング高さＲＨにわたり、実質的に一定である。ここで述べておくと、圧力はシール装置１において、軸線方向でシリンダ内の高圧ＰＨからクランクケース内の低圧ＰＮへ、その時々に設けられた数の各パッキンリング１４を介して段階的に低下する。つまり、シール装置１の各パッキンリング１４における圧力状態は、通常当然ながら、それぞれ異なっている。したがって、シリンダに面した第１のパッキンリング１４に加えられる高圧ＰＨは、後続のパッキンリング１４に加えられる高圧ＰＨ等には相当しない。つまり、本明細書中の高圧ＰＨおよび低圧ＰＮは、それぞれ１つのパッキンリング１４に関するものである。１つのパッキンリング１４における低圧ＰＮは、それぞれ軸線方向に（クランクケースに向かって）続くパッキンリング１４等の高圧ＰＨに、ほぼ相当する。
【0063】
これと同様に、半径方向外側に位置する外周面２３には高圧ＰＨが加えられており、この場合、この圧力は実質的に、第２の軸線方向リング端部ＲＥ２と第１の軸線方向リング端部ＲＥ１との間のパッキンリング１４の軸線方向リング幅ＲＢにわたり一定である。運転中、並進揺動型のピストンロッド２に当接する半径方向内側に位置する内周面１８において、第２の軸線方向リング端部ＲＥ２（シリンダ側）における高圧ＰＨと、これに対して相対的に低い、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１（クランクケース側）における圧力ＰＮとの間でシールが行われる。この場合は、（位置固定の）パッキンリング１４と並進揺動型のピストンロッド２との間の相対運動に基づき、動的シールである。図５ａに示唆するように、半径方向内側に位置する内周面１８に沿ってほぼ実質的に線形の圧力特性線が生じており、この場合、圧力は、（第２の軸線方向リング端部ＲＥ２における）高圧ＰＨから、（第１の軸線方向リング端部ＲＥ１における）低圧ＰＮに低下している。基本的に、内周面１８における軸線方向での圧力降下も、ガス状媒体の圧縮性に基づきやはり非線形ではあるが、ただし特定のケースでは（例えば高い絶対圧において高圧ＰＨと低圧ＰＮとの間の差圧が小さい場合）、図示のように圧力特性線は、簡単のために一次関数に容易に近似し得る。つまり、図５ａに示す例では、パッキンリング７ｂは、本発明によるパッキンリング１４に比べてより大きな半径方向の差圧に基づき、半径方向においてピストンロッド２により強力に押し付けられ、このことは、より大きな摩耗につながることになるため不利である。追加的に、図５ａに示すパッキンリング７ｂは、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１の領域において、第２の軸線方向リング端部ＲＥ２に比べてより大きな半径方向の差圧に基づき、第２の軸線方向リング端部ＲＥ２におけるよりも強力にピストンロッド２に押し付けられる。この不均一な圧力分布は、場合により追加的に不均一な摩耗をもたらす恐れがあり、このこともやはり不利である。
【0064】
図５ｂには、本発明によるパッキンリング１４が示されており、この場合、この断面図は、ここでは円筒状の孔として形成されておりかつパッキンリング１４の半径方向において、軸線方向リング端部ＲＥ１，ＲＥ２に対して平行に延びるリリーフ開口２５の領域内に延びている。ただし説明したように、図２に示すようにリングセグメント１４ａ毎に少なくとも３つのリリーフ開口２５が設けられており、これにより、周方向における圧力特性線を可能な限り均一に形成することができる。各軸線方向リング端部ＲＥ１，ＲＥ２および半径方向外側に位置する外周面２３における圧力特性線は、図５ａに示した従来のパッキンリング７ｂと実質的に同じである。この場合は、ピストンロッド２とパッキンリング１４との間の、半径方向内側に位置する内周面１８に沿った動的シール面における圧力特性線が、リングセグメント１４ａ毎に少なくとも３つのリリーフ開口２５により、意図的に影響を及ぼされる。
【0065】
図５ｂにおいて明らかなように、圧力補償は、半径方向外側に位置する外周面２３（高圧ＰＨ）と、半径方向内側に位置する内周面１８（低圧ＰＮ）との間で行われる。つまり、第２の軸線方向リング端部ＲＥ２（シリンダ側）と、リリーフ開口２５の第１のリリーフ開口端部２５ａの、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１に面した画定部との間の圧力は、実質的に一定である。リリーフ開口の第１のリリーフ開口端部２５ａの、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１に面した画定部と、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１とから、圧力は高圧ＰＨから、これに対して相対的に低い圧力ＰＮに低下しており、この場合、圧力特性線は、既に図５ａに基づき説明したように、ほぼ実質的に線形である。
【0066】
図５ａに示したパッキンリング７ｂとは異なり、図５ｂに示すパッキンリング１４では実質的に完全な圧力補償が、第２の軸線方向リング端部ＲＥ２と、リリーフ開口２５の第１のリリーフ開口端部２５ａの、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１に面した画定部との間の領域で軸線方向に行われる。図５ａに示した圧力特性線と、図５ｂに示した圧力特性線との間の差圧ΔＰは、図５ｂに平行線で書き込まれている。このことから生じるのは、パッキンリング１４が半径方向の圧力補償に基づき、軸線方向において従来のパッキンリング７ｂよりも長い領域にわたって支持され、かろうじて第１のリリーフ開口端部２５ａの、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１に面した画定部と第１の軸線方向リング端部ＲＥ１との間の領域において、半径方向の差圧に基づきより強力にピストンロッド２に押し付けられる、ということである。
【0067】
最大限の圧力補償は、実地では各リリーフ開口２５相互のリリーフ開口周方向距離ｚと、リリーフ開口端部２５ａの、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１からのリリーフ開口軸線方向距離ｘと、パッキンリング１４の材料特性とにより制限される。構造的な構成は、与えられた材料においてパッキンリング１４の十分に高い強度が保証され、これにより可能な限り、第１のリリーフ開口端部２５ａとパッキンリング１４の第１の軸線方向リング端部ＲＥ１との間の領域に変形ひいてはこれに付随する漏れが生じないように、周方向における各リリーフ開口２５間のリリーフ開口周方向距離ｚと、軸線方向における、各リリーフ開口２５と第１の軸線方向リング端部ＲＥ１との間のリリーフ開口軸線方向距離ｘとが選択されるように行われる。
【0068】
このことを保証するために、リリーフ開口周方向距離ｚは１ｍｍ～１５ｍｍであり、リリーフ開口軸線方向距離ｘは、軸線方向リング幅ＲＢの４％～２０％であり、リリーフ開口２５の（少なくともリリーフ開口端部２５ａにおける）リリーフ開口長さは、リング幅ＲＢの好適には２％～１００％であり、リリーフ開口２５の（少なくともリリーフ開口端部２５ａにおける）軸線方向のリリーフ開口幅は、軸線方向リング幅ＲＢの好適には２％～３０％である。この場合、リリーフ開口端部２５ａの軸線方向のリリーフ開口幅と、リリーフ開口軸線方向距離ｘとは、いずれにしろ、各リリーフ開口端部２５ａが各軸線方向リング端部ＲＥ１，ＲＥ２の間に偏心的に位置している、つまり、第２の軸線方向リング端部ＲＥ２よりも第１の軸線方向リング端部ＲＥ１の近くに位置している、という条件が満たされているように、互いに調整される。リリーフ開口周方向距離ｚが極度に小さいと、リングが極度に弱められ、このことは、望ましくない変形と、より多くの漏れとにつながる恐れがある。これに対してリリーフ開口周方向距離ｚが極度に大きいと、各リリーフ開口２５ａの間に高圧ＰＨが場合により完全には形成されない恐れがある。このことは、周方向における不都合な圧力分布ひいては不十分な圧力補償につながり、このこともやはり、より高い摩擦力と、その結果生じる、より大きなリング摩耗とを生ぜしめる恐れがある。もちろん、図５ｂに示したリリーフ開口２５の大きさ、形状および配置は例示的なものであるだけに過ぎないと解され、具体的な構造的な構成は、パッキンリング１４の使用分野に向けられたものであり、当業者に委ねられ続ける。
【0069】
図６には、パッキンリング１４の複数の長手方向断面Ａ－Ａ～Ｄ－Ｄに基づき、リリーフ開口２５および摩耗開口２７の配置の様々な可能性が例示されている。断面Ａ－Ａに示すリリーフ開口２５は、パッキンリング１４の半径方向に、つまり実質的に両方の軸線方向リング端部ＲＥ１，ＲＥ２に対して平行に延びている。リリーフ開口２５は、円形の横断面を有しておりかつ第１の軸線方向リング端部ＲＥ１から、リリーフ開口２５の、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１に面した第１のリリーフ開口端部２５ａの画定部から測定されたリリーフ開口軸線方向距離ｘだけ離間されている。リリーフ開口軸線方向距離ｘは、パッキンリング１４の使用分野に、特にパッキンリングの半径方向内側に位置する内周面１８における所望の圧力特性線に、図５ｂに基づき示したように合わせられている。リリーフ開口軸線方向距離ｘは、パッキンリング１４の軸線方向リング幅ＲＢの好適には４％～２０％、好適には４～１５％、特に好適には４～１０％である。既に説明したように、リリーフ開口軸線方向距離ｘは、パッキンリング１４の十分に高い強度を保証するために所定の最小距離を下回らないことが望ましく、この場合の最小距離は、軸線方向リング幅ＲＢの４％である。つまりリリーフ開口２５は、図示のように半径方向に連続して延びる孔として形成されている場合、主に、パッキンリング１４の低圧側に面した半部に設けられている。
【0070】
リリーフ開口２５が円筒状の孔として形成されている場合、リリーフ開口直径ｄＥは、パッキンリング１４の軸線方向リング幅ＲＢの好適には２～３０％、好適には２～２５％、特に好適には２～２０％、特に最大１５％である。しかしまたリリーフ開口２５は、非円形の横断面、例えば楕円形の横断面または長孔の形態の横断面を有していてもよい。この場合、前記寸法は、リリーフ開口２５の軸線方向のリリーフ開口幅に当てはまる。
【0071】
リリーフ開口２５の横断面形状および延在部に関係なく、一般に、リリーフ開口２５の第１のリリーフ開口端部２５ａは、半径方向内側に位置する内周面１８において偏心的に配置されている、ということが当てはまる。つまり、リリーフ開口２５の第１のリリーフ開口端部２５ａは軸線方向において、第２の軸線方向リング端部ＲＥ２よりも第１の軸線方向リング端部ＲＥ１の近くに位置している。よって、第１のリリーフ開口端部２５ａにおけるリリーフ開口２５の軸線方向のリリーフ開口幅、例えば円形の横断面の場合の直径は、リリーフ開口軸線方向距離ｘに左右される。つまり、第１のリング端部ＲＥ１からのリリーフ開口軸線方向距離ｘが大きくなる程、最大限の軸線方向のリリーフ開口幅はより小さくなり、これにより、リリーフ開口端部２５ａが軸線方向において、第２の軸線方向リング端部ＲＥ２よりも第１の軸線方向リング端部ＲＥ１の近くに位置することが保証される。
【0072】
既述しかつ図２に示したように、リリーフ開口２５は、図６の断面Ｄ－Ｄに示したように、パッキンリング１４の半径方向からそれた延在部を有していてもよい。ここでは、リリーフ開口２５は断面Ａ－Ａと同様に円形の横断面を有しているが、ただしリリーフ開口２５は軸線方向において、半径方向に対してリリーフ開口角度εだけ傾けられて配置されている。よって、リリーフ開口の半径方向外側の第２のリリーフ開口端部２５ｂは、半径方向内側の第１のリリーフ開口端部２５ａよりも第１の軸線方向リング端部ＲＥ１の近くに位置している。図示の例では、リリーフ開口角度εは、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１と、円筒状の孔として形成されたリリーフ開口２５の軸線との間で測定される。リリーフ開口軸線方向距離ｘは、既述のように、半径方向内側に位置する内周面１８において第１の軸線方向リング端部ＲＥ１に面した第１のリリーフ開口端部２５ａの画定部から測定される。リリーフ開口軸線方向距離ｘの値は当然、パッキンリング１４の摩耗無しの新品状態に関するものである。しかしまたリリーフ開口２５は、平面図（図３および図４）で見て半径方向からそれた延在部を有していてもよい、つまり、以下で図８ｂに基づきさらに詳しく説明するように傾斜していてもよい。
【0073】
少なくとも１つのリリーフ開口２５を傾斜させて配置することにより、パッキンリング１４の摩耗に応じて圧力補償を変化させることができる。それというのも、半径方向内側のリリーフ開口端部２５ａの軸線方向位置が摩耗に応じて変化するからである。図示の例では、パッキンリング１４の半径方向の摩耗ｖが生じると、リリーフ開口端部２５ａは第１の軸線方向リング端部ＲＥ１に向かって移動する。つまり、半径方向の摩耗ｖが生じた場合のリリーフ開口軸線方向距離ｘｖは、パッキンリング１４の新品状態におけるリリーフ開口軸線方向距離ｘよりも小さくなっている。リリーフ開口軸線方向距離の値ｘｖは当然、リリーフ開口角度εに左右される。これにより、圧力補償は軸線方向において、パッキンリング１４の摩耗状態に応じて増大するようになっており、この場合、圧力補償の度合いは、リリーフ開口角度εの大きさに応じて選択され得る。
【0074】
ただしリリーフ開口２５は、その全長にわたり全体的に傾けられて形成されている必要はなく、基本的に、リリーフ開口２５の、内周面１８に接する部分のみが第１の軸線方向リング端部ＲＥ１に向かって傾斜していても十分である。リリーフ開口２５の、外周面２３に面した残りの部分は、断面Ｄ－Ｄに破線で示唆したように、各リング端部ＲＥ１，ＲＥ２に対して平行に延在していてよい。よって、部分的に傾けられたリリーフ開口２５の圧力補償は、摩耗ｖが達成されかつリリーフ開口２５の傾斜部分が実質的に完全に消失するまでは、摩耗に依存している（第１のリリーフ開口端部２５ａが第１のリング端部ＲＥ１に向かって移動する）。
【0075】
摩耗がさらに進むと、圧力補償はリリーフ開口２５の直線部分（破線で図示）に基づき、実質的に一定に保たれる。それというのも、第１のリリーフ開口端部２５ａが第１のリング端部ＲＥ１に向かってさらに移動することはないからである。この場合、パッキンリング１４の半径方向におけるリリーフ開口２５の傾斜部分の長さは、リング高さＲＨの好適には０～６０％、特に好適には４０％である。もちろん、リリーフ開口２５全体またはリリーフ開口２５の、内周面１８に接する部分は、直線的な延在部の代わりに、全体的または部分的に湾曲した延在部を有していてもよい。この場合、リリーフ開口２５またはリリーフ開口２５の、内周面１８に接する部分は、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１に向かって湾曲していてよく、これにより、第１のリリーフ開口端部２５ａは摩耗に応じて、第１のリング端部ＲＥ１に向かって移動することになる。
【0076】
本発明の１つの別の有利な構成では、既述のようにリリーフ開口２５に対して追加的に、図２に基づき既述したように、パッキンリング１４に、１つまたは複数の摩耗開口２７が設けられていてよい。断面Ｂ－Ｂには、円錐形の底部と摩耗開口直径ｄｖとを有する円筒状の孔の形態の摩耗開口２７が示されている。摩耗開口２７は、ここではパッキンリング１４の半径方向に、つまり図示の例では第１および第２の軸線方向リング端部ＲＥ１，ＲＥ２に対して平行に延びている。ただし摩耗開口２７はリリーフ開口２５とは異なり、パッキンリング１４の半径方向外側に位置する外周面２３を起点として、リング高さＲＨの一部にわたってのみ、半径方向内側に位置する内周面１８に向かって延びており、（摩耗無しの新品状態において）内周面１８に到達することはない。つまり、摩耗開口２７はパッキンリングの所定の半径方向の摩耗ｖから初めて、パッキンリング１４の半径方向外側に位置する外周面２３を半径方向内側に位置する内周面１８に接続する。よって摩耗開口２７は、前記摩耗状態ｖから初めて圧力補償に寄与し、この場合、実質的にリリーフ開口２５と同様の機能を担う。
【0077】
少なくとも１つの摩耗開口２７は、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１から摩耗開口軸線方向距離ｙだけ離間されており、この場合、摩耗開口軸線方向距離ｙは摩耗開口２７の、半径方向において内周面１８の最も近くに位置する点から測定される。それというのも、この点が最初に摩耗により露出させられるからである。つまり、摩耗開口２７は第１の軸線方向リング端部ＲＥ１に接続しているのではなく、半径方向外側に位置する外周面２３および／または第２の軸線方向リング端部ＲＥ２にのみ接続している。よって一般に、内周面１８に面した半径方向内側の摩耗開口端部２７ａは、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１と第２の軸線方向リング端部ＲＥ２との間に位置している。よって摩耗開口端部２７ａは、軸線方向および周方向に見て、パッキンリング１４の材料により包囲されている。図示の例（断面Ｂ－Ｂ）では、摩耗開口２７は円錐形の底部を有する孔として形成されており、したがって摩耗開口軸線方向距離ｙは、摩耗開口端部２７ａの先端まで測定される。摩耗開口軸線方向距離ｙは、リリーフ開口軸線方向距離ｘと同じ大きさであってよいが、例えば図６に示唆したように異なっていてもよい。好適には、摩耗開口軸線方向距離ｙは、パッキンリング１４の軸線方向リング幅ＲＢの２～２０％、特に好適には２～１５％、特に最大１０％である。
【0078】
半径方向外側の外周面２３を起点とする、摩耗開口２７の半径方向延在長さ、ここでは円筒状の孔の摩耗開口深さｔｖは、摩耗開口端部２７ａが半径方向において内周面１８から、半径方向のリング高さＲＨの最高４０％であり、有利にはパッキンリングの予想される摩耗ｖに応じて選択される距離だけ離間されているように選択されている。例えば特定のパッキンリング材料の特定の摩耗ｖが達成されるまでの時間が、試験において特定の運転条件下でピストンロッド２の表面粗さを考慮して検出され得る。このことから例えば、摩耗ｖが達成されるまで、コンプレッサがどれほど長く運転可能か（例えば運転時間数）を見積もることができる。この場合、摩耗開口２７の摩耗開口深さｔｖは、摩耗開口２７が所定の運転時間数から半径方向外側の外周面２３を半径方向内側の内周面１８に接続し、この時点から圧力補償の増大を可能にするように設定され得る。
【0079】
しかしまた、半径方向内側に位置する内周面１８に面した少なくとも一方の端部において第１の軸線方向リング端部ＲＥ１に向かって傾斜した少なくとも１つの摩耗開口２７がパッキンリング１４に設けられていてもよい。ただし好適には、（断面Ｃ－Ｃに破線で示唆したように）摩耗開口２７の端部のみが傾斜しているのではなく、摩耗開口２７全体が傾斜している。特に、少なくとも１つの摩耗開口２７は、図６において断面Ｃ－Ｃに示したように半径方向外側に位置する外周面２３から半径方向内側に位置する内周面１８に向かって斜めに延びる円筒状の孔として形成されていてよい。摩耗開口２７は、ここでは第１の軸線方向リング端部ＲＥ１に対して摩耗開口角度φだけ傾けられている。これにより、真っ直ぐな構成（断面Ｂ－Ｂ）と同様に、摩耗ｖから圧力補償の増大が行われる。追加的に、断面Ｃ－Ｃに示した傾斜した態様の場合には、既にリリーフ開口２５に基づき説明したように、圧力補償が摩耗ｖから、さらに進む摩耗に応じて自動的に増大する。傾斜した孔の場合、摩耗開口深さｔｖは孔深さに相当するのではなく、断面Ｃ－Ｃに示すように、半径方向外側に位置する外周面２３を起点とした、摩耗開口２７の半径方向における最大延在長さに相当する。
【0080】
摩耗開口２７の摩耗開口直径ｄｖは（円形の横断面の場合）、例えばリリーフ開口直径ｄＥに相当していてよいか、またはリリーフ開口直径ｄＥとは異なっていてよい。同様に、摩耗開口２７と第１の軸線方向リング端部ＲＥ１との間の摩耗開口角度φは、リリーフ開口角度εに相当していてよいか、またはリリーフ開口角度εとは異なっていてよい。このこともやはり、パッキンリング１４を使用する周辺条件および達成しようとする圧力補償に関する所望の特性に左右される。
【0081】
ただし、リリーフ開口２５および／または摩耗開口２７は必ずしも、パッキンリング１４の半径方向外側に位置する外周面２３に開口している必要はない。例えばリリーフ開口２５については断面Ａ－Ａに、摩耗開口については断面Ｂ－Ｂに破線で示唆したように、例えばリリーフ開口２５および／または摩耗開口２７は追加的または択一的に、第２の軸線方向リング端部ＲＥ２内に延びているということが考えられる。シリンダ側の高圧ＰＨは第２の軸線方向リング端部ＲＥ２にも加えられるため、圧力補償の効果は、半径方向内側に位置する内周面１８を第２の軸線方向リング端部ＲＥ２に接続するリリーフ開口２５もしくは所定の摩耗ｖから内周面１８を第２の軸線方向リング端部ＲＥ２に接続する摩耗開口２７によっても実現され得る。ただし、より簡単な製造に基づき、リリーフ開口２５および／または摩耗開口２７が、特に円筒状の孔の形態で、パッキンリング１４の半径方向外側に位置する外周面２３を起点として、半径方向内側に位置する内周面１８までもしくは該内周面１８に向かって配置されると有利である。
【0082】
パッキンリング１４の１つの別の有利な構成では、図７ａ～図７ｄにそれぞれ１つのリングセグメント１４ａに基づき示すように、パッキンリング１４に少なくとも１つの補償凹部３２が設けられていてよい。少なくとも１つの補償凹部３２は、パッキンリング１４の半径方向外側に位置する外周面２３からリング高さＲＨの一部にわたり、パッキンリング１４の半径方向内側に位置する内周面１８に向かってかつ第１の軸線方向リング端部ＲＥ１からリング幅ＲＢの一部にわたり、第２の軸線方向リング端部ＲＥ２に向かって延びている。補償凹部３２は実質的に、コンプレッサの運転中に軸線方向の圧着力ひいては第１の軸線方向リング端部ＲＥ１とシール装置１のケーシングセグメント３ｉ（図７ａの断面Ｅ－Ｅに略示）との間の接触面における摩擦を低下させるために役立つ。
【0083】
特に大幅に圧力補償されたパッキンリング１４（例えば多数のリリーフ開口２５、より小さなリリーフ開口周方向距離ｚ、より小さなリリーフ開口軸線方向距離ｘ）の場合には、大きな圧力補償に基づき、パッキンリング１４が運転中に、半径方向において比較的小さな合力によってしかピストンロッド２に押し付けられない、ということが生じ得る（例えば図５ｂ参照）。運転中に場合により生じ得るピストンロッド２の横方向運動に、補償凹部３２無しのパッキンリング１４は、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１とケーシングセグメント３ｉとの間の接触面における摩擦に基づき、場合により不十分にしか追従することができず、これにより、パッキンリング１４がピストンロッド２から半径方向に持ち上げられ、ひいては望ましくない漏れにつながる恐れがある。補償凹部３２により、パッキンリング１４の横方向運動に抗して作用する摩擦力が減じられ、これにより、パッキンリング１４はピストンロッド２の動きに、半径方向においてより良好に追従することができる。補償凹部３２は、以下に図７ａ～図７ｄに基づき詳しく説明するように、様々に形成されていてよく、この場合、左側には各リングセグメント１４ａが平面図で示されており、右側には各断面線に相応する断面図がそれぞれ示されている。
【0084】
図７ａでは、補償凹部３２は、幅ｂＡの細長い溝の形態で加工成形されており、左側の図で判るように、第１の補償凹部端部３２ａと、周方向において第１の補償凹部端部３２ａから所定の角度だけ離間された第２の補償凹部端部３２ｂとを有している。断面Ｅ－Ｅにおいて明らかな、補償凹部３２の半径方向における最大延在長さｈＡは、半径方向のリング高さＲＨの好適には６０％である。これにより、半径方向のシールを達成するために、ケーシングセグメント３ｉにおける接触面と接触している十分に大きな静的シール面が第１の軸線方向リング端部ＲＥ１に提供される、ということが保証される。半径方向における補償凹部３２の最大延在長さｈＡは、補償凹部３２の構造的な構成に関係無く適用される。パッキンリング１４の軸線方向における補償凹部３２の最大補償凹部深さｔＡは、パッキンリング１４のリング幅ＲＢの１～４０％、好適には０．５ｍｍであり、このこともやはり、補償凹部３２の構造的な構成（図７ａ～図７ｄ）に関係無く適用される。
【0085】
図７ｂに示す構成は、左側の平面図に示すように、周方向において互いに間隔をあけて配置された複数の別個の補償凹部３２を有している。これにより、周方向において外側に（セグメント端部ＳＥ１，ＳＥ２に）位置するように配置された補償凹部３２は、例えばその間に位置する補償凹部３２とは別に寸法設定されてよく、これにより、圧着力を周方向において変化させることができる。右側に示す断面Ｆ－Ｆにはやはり、相応する補償凹部３２の半径方向における延在長さｈＡならびに補償凹部深さｔＡが示されている。
【0086】
図７ｃに示す補償凹部３２の構成は、図７ａに示した構成に実質的に相当するが、左側の平面図において明らかなように、補償凹部３２が、周方向において第１の補償凹部端部３２ａと第２の補償凹部端部３２ｂとの間に位置する領域に、複数の追加的な補償凹部開口３２ｃを有しており、これらの補償凹部開口３２ｃは半径方向において、補償凹部３２を半径方向外側に位置する外周面２３に接続している、という点において相違している。右側に示す断面Ｇ－Ｇにはやはり、補償凹部３２の半径方向における延在長さｈＡならびに補償凹部深さｔＡが示されている。
【0087】
図７ｄには、補償凹部３２の１つの別の構成が示されており、この場合、左側の平面図に示すように、補償凹部３２は、周方向におけるその延在長さ全体にわたり、半径方向においてパッキンリングの外周面２３に接続されている。これにより、ケーシングセグメント３ｉに、シリンダ側の高圧ＰＨが作用し得る比較的大きな接触面が生じることになり、これにより、ケーシングセグメント３ｉに対するパッキンリング１４の軸線方向の圧着力を、図７ａ～図７ｃに示した態様に比べて大幅に低下させることができる。右側に示す断面Ｈ－Ｈにはやはり、相応する補償凹部３２の半径方向における延在長さｈＡならびに補償凹部深さｔＡが示されている。
【0088】
ただしもちろん、図示の各態様は、補償凹部３２の可能な構造的な構成を非限定的に示す、例示的なものであるだけに過ぎない。当業者はもちろん、別の構成の補償凹部３２を設けることもできる。
【0089】
図８ａ～図８ｄには、本発明によるパッキンリング１４の１つの別の有利な構成が、１つのリングセグメント１４ａに基づき例示されている。既に十分に説明したように、パッキンリング１４には複数のリリーフ開口２５が設けられており、この場合、リングセグメント１４ａ毎に、それぞれリリーフ開口周方向距離ｚだけ互いに離間された４つのリリーフ開口２５が設けられている。ただし、リリーフ開口周方向距離ｚは、（図示のように）全てのリリーフ開口２５の間で同じ大きさである必要はなく、例えば異なっていてもよい。
【0090】
パッキンリング１４の少なくとも１つのリングセグメント１４ａの半径方向内側に位置する内周面１８には、本発明の１つの別の有利な構成に基づき、少なくとも１つの突合せ凹部３３が設けられている。少なくとも１つの突合せ凹部３３は、リングセグメント１４ａの軸線方向において第２の軸線方向リング端部ＲＥ２からリング幅ＲＢの一部にわたり、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１に向かって延びている。リングセグメント１４ａの半径方向において突合せ凹部３３は、リングセグメント１４ａの半径方向内側に位置する内周面１８からリング高さＲＨの極一部にわたり、リングセグメント１４ａの半径方向外側に位置する外周面２３に向かって延びている。周方向において突合せ凹部３３は、各セグメント端部ＳＥ１，ＳＥ２から間隔をあけて配置されている。図８ｄにはリングセグメント１４ａの等角投影図が示されており、ここでは突合せ凹部３３が良好に看取される。図示の例では、リングセグメント１４ａに１つの突合せ凹部３３のみが設けられているが、もちろん、図示の突合せ凹部３３に比べてより小さな複数の突合せ凹部３３が、周方向において互いに間隔をあけて並べられてリングセグメント１４ａに設けられてもよい。
【0091】
突合せ凹部３３の配置は、特に大幅に圧力補償されるパッキンリング１４（例えば多数のリリーフ開口２５、より小さなリリーフ開口周方向距離ｚおよびより小さなリリーフ開口軸線方向距離ｘ）において適用される。このようなパッキンリング１４の場合には、コンプレッサが停止状態から高速運転すると、漏れの増大が生じる恐れがある。それというのも、パッキンリング１４をピストンロッド２に押し付ける半径方向の圧着圧力が、製造に起因する製造誤差またはパッキンリング１４および／またはピストンロッド２に場合により生じ得るばりを補償するためには、場合により不十分だからである。少なくとも１つの突合せ凹部３３を配置することにより、パッキンリング１４は高速運転段階開始時に、半径方向内側に位置する内周面１８全体に比べて比較的小さな突合せ面３４でピストンロッド２に当接することになる。これにより、高速運転段階開始時に圧力に基づく面圧が突合せ面３４において高められ、このことは、改良されたシール作用ひいてはより少ない漏れをもたらす。これに関連して高速運転段階とは、ピストンコンプレッサの初回の始動だけでなく、（少なくとも突合せ面３４が存在する限り）停止状態からの全ての始動を意味する。好適には、少なくとも１つの突合せ凹部３３は、１つのリングセグメント１４ａの残りの突合せ面３４が、リングセグメント１４ａの内周面１８の２５％～７５％、好適には６０％であるように寸法設定される。リングセグメント１４ａに複数の突合せ凹部３３が配置される場合、面積比は、リングセグメント１４ａの内周面１８に対する突合せ凹部３３の個々の面積の和に関係する。
【0092】
図８ａには、パッキンリング１４の１つのリングセグメント１４ａが、半径方向内側に位置する内周面１８を垂直方向から見た図で示されている。ピストンコンプレッサの運転中にシリンダ側の高圧ＰＨが加えられる第２の軸線方向リング端部ＲＥ２を起点として、突合せ凹部３３がリング幅ＲＢの一部にわたり、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１に向かって延びており、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１では運転中、高圧ＰＨに対して比較的低い圧力ＰＮが支配的である。パッキンリング１４の軸線方向における突合せ凹部幅ｂＡＬは、コンプレッサの高速運転中に十分に高い効果を発揮するために、軸線方向リング幅ＲＢの好適には３０％～９０％、特に６５％である。さらに図８ａでは、それぞれ周方向において（リリーフ開口端部２５ａの互いに面した画定部から測定して）リリーフ開口周方向距離ｚだけ互いに離間された、リリーフ開口２５の第１のリリーフ開口端部２５ａが看取される。
【0093】
図８ｂには、図８ａに示した断面線Ｉ－Ｉに基づく、リングセグメント１４ａの半径方向断面が示されている。図８ｃには、図８ｂに示した断面線Ｊ－Ｊに基づく、リングセグメント１４ａの長手方向断面が示されている。図８ｃでは、半径方向のリング高さＲＨに比べて相対的に小さな半径方向の突合せ凹部深さｔＡＬが看取され、突合せ凹部深さｔＡＬは、半径方向のリング高さＲＨの１～最大３％の範囲内で、特に好適には２％だけ変動する。この相対的に小さな突合せ凹部深さｔＡＬに基づき、コンプレッサの通常運転中にパッキンリング１４の特性が基本的に変わることなく、突合せ特性が説明したように改良される。よって突合せ凹部３３は、リリーフ開口２５同士を接続する、したがってコンプレッサの運転中に圧力補償に寄与することは全くまたは無視し得るほど僅かにしかない従来の意味での周方向溝ではない。突合せ面３４が摩耗すると、パッキンリング１４は突合せ凹部３３無しのリングと同様に振る舞う。つまり本発明の枠内で、リリーフ開口２５のリリーフ開口端部２５ａが半径方向内側に位置する内周面１８に直接に開口するということは、突合せ凹部３３にも開口していることを意味する。つまり、図５ｂに基づき示した圧力状態は実質的に、突合せ凹部３３を備えたパッキンリング１４にも当てはまる。１つのパッキンリング１４に複数の突合せ凹部３３が設けられている場合、例えば（図示のように）リングセグメント１４ａ毎に１つの突合せ凹部３３が設けられている場合またはリングセグメント１４ａ毎に複数の突合せ凹部３３が設けられている場合、これらの突合せ凹部３３はそれぞれ異なって形成されていてもよい。例えば、突合せ凹部３３は、パッキンリング１４の突合せ特性をより可変にすることができるようにするために、それぞれ異なる半径方向の突合せ凹部深さｔＡＬおよび／またはそれぞれ異なる形状および／または軸線方向においてそれぞれ異なる突合せ凹部幅ｂＡＬを有していてよい。ただし、特に残りの突合せ面３４に関する周辺条件は同じである。製造に起因して突合せ凹部３３は縁部に場合により、例えばフライス等の使用工具の例えば幾何学形状に基づき生じる特定のアールを有していてもよい。
【0094】
図８ｂに示す断面Ｉ－Ｉには再び、様々な態様のリリーフ開口２５ならびに摩耗開口２７が示されている。リングセグメント１４ａの第２のセグメント端部ＳＥ２に配置されたリリーフ開口２５－１は、ここでは残りの３つのリリーフ開口２５－２とは異なっている。リリーフ開口２５－２は円筒状の貫通孔として形成されており、パッキンリング１４もしくはここではリングセグメント１４ａの半径方向に延びている。つまりリリーフ開口２５－２は、（例えば図２～図４に示したように）傾けられて配置されてはおらず、したがって、リリーフ開口角度ε＝０を有している。つまりリリーフ開口２５－２は、図８ｃにおいて明らかなように、第１および第２のリング端部ＲＥ１，ＲＥ２に対して平行に延びている。
【0095】
リングセグメント１４ａの第２のセグメント端部ＳＥ２に配置されたリリーフ開口２５－１は、ここではリングセグメント１４ａの半径方向とは異なる方向に延びている。第１のリリーフ開口角度εだけ軸線方向に傾けられたリリーフ開口２５（図２および図６に示す断面Ｄ－Ｄ）とは異なり、リリーフ開口２５－１は、図８ｂに示す図平面内に位置するように、つまり第１および第２のリング端部ＲＥ１，ＲＥ２に対して平行に位置するように、ただしこの図平面内で、半径方向から第２のリリーフ開口角度ωだけ変位するように配置されている。つまり実質的に、パッキンリング１４の半径方向外側に位置する外周面２３に開口する第２のリリーフ開口端部２５－１ｂが、図８ｂに示すように周方向において、内側に位置する内周面１８に開口する第１のリリーフ開口端部２５－１ａから離間されている。
【0096】
リリーフ開口端部２５－１ａ，２５－１ｂの間隔は、リリーフ開口角度ωとパッキンリング１４の外径Ｄａとを掛けたω×Ｄａから得られる。リリーフ開口２５－１のこの傾斜配置に基づき、内側に位置する内周面１８の、第２のセグメント端部ＳＥ２付近に位置する部分でも圧力補償が可能になる。このような圧力補償は、リリーフ開口２５－２と同様に半径方向に延びる１つのリリーフ開口２５によっては、相接する２つのリングセグメント１４ａのセグメント端部ＳＥ２，ＳＥ１のオーバラップに基づき実現不能であるか、または実現困難でしかない。しかしまたもちろん、第１のリリーフ開口角度εだけ変位されていると共に半径方向から第２のリリーフ開口角度ωだけ変位された１つまたは複数のリリーフ開口２５が１つのパッキンリング１４または１つのリングセグメント１４ａに設けられる、ということも考えられる。つまり、第１のリリーフ開口端部２５ａは第２のリリーフ開口端部２５ｂから、軸線方向においても周方向においても離間されていてよい。
【0097】
２つの摩耗開口２７は、ここではリングセグメント１４ａの半径方向に延びている。図８ｂにおいて明らかなように、それぞれ異なる深さｔｖ１＞ｔｖ２を有する２つの摩耗開口２７は、パッキンリング１４の半径方向外側に位置する外周面２３から半径方向内側に位置する内周面１８に向かって延びている。摩耗ｖ＝ＲＨ－ｔｖ１の場合、最初に深さｔｖ１を有する摩耗開口２７が露出させられ、摩耗ｖ＝ＲＨ－ｔｖ２に進行すると、深さｔｖ２を有する摩耗開口２７が露出させられる。これにより、圧力補償の実質的に２段階の増大が達成される。もちろん、より多くのまたはより少ない摩耗開口２７および／またはリリーフ開口２５が設けられてもよい。１つまたは複数の摩耗開口２７は、様々な深さｔｖに対して追加的または択一的に、パッキンリング１４の半径方向に対して第１の摩耗開口角度φだけ傾けられて配置されていてもよく（図６に示した断面Ｃ－Ｃ参照）かつ／または図８ｂに示したような第２のリリーフ開口角度ωと同様、第２の摩耗開口角度λ（図示せず）だけ傾けられて配置されていてもよい。
【0098】
もちろん、所望の結果、特にパッキンリング１４の所望の圧力補償を達成するために、本発明の図示の各実施形態は用途に応じて任意に組み合わせられてよい。好適には、本発明による少なくとも１つのパッキンリング１４は、特に好適には本発明による複数のパッキンリング１４は軸線方向に連続して、ピストンコンプレッサの、図１に示したシール装置１内に配置されている。
【0099】
最後に再度指摘しておくと、図１～図８ｄに示した各実施形態の図示の説明した特徴は、互いに独立したものであると見なされ、もちろんそれだけでまたは任意の組合せにおいて使用されてもよい。パッキンリング１４は、例えば必ずしも図２に示したようにリリーフ開口２５と摩耗開口とを有している必要はない。最も簡単なケースでは、本発明によるパッキンリング１４は少なくとも１つのリングセグメント１４ａに、リングセグメント１４ａの内周面１８から外周面２３までかつ／または第２の軸線方向リング端部ＲＥ２まで延びる、任意の形状を有する３つのリリーフ開口２５を有していてよく、この場合、内周面１８における第１のリリーフ開口端部２５ａはそれぞれ、所定のリリーフ開口周方向距離ｚだけ互いに離間されており、かつリングセグメント１４ａの軸線方向リング幅ＲＢの４％～２０％のリリーフ開口軸線方向距離ｘだけ、第１の軸線方向リング端部ＲＥ１から離間して配置されている。任意には、１つまたは複数のリリーフ開口２５が傾斜して形成されていてよくかつ／または１つまたは複数の摩耗開口２７が設けられてよく、これらの摩耗開口２７のうちの１つまたは複数もやはり傾斜していてよい。さらに任意には、１つまたは複数の補償凹部３２および／または突合せ凹部３３がパッキンリング１４に設けられてよい。
【図1】
【図2】
【図3a】
【図3b】
【図4a】
【図4b】
【図5a】
【図5b】
【図6】
【図7a】
【図7b】
【図7c】
【図7d】
【図8a】
【図8b】
【図8c】
【図8d】