DD278035A3

DD278035A3 - Kolben fuer kreuzkopfgefuehrte hubkolbenverdichter

Info

Publication number: DD278035A3
Application number: DD30360487A
Authority: DD
Inventors: Manfred Malick; Hans-Joachim Lenz
Original assignee: Pumpen & Verdichter Veb K
Priority date: 1987-06-09
Filing date: 1987-06-09
Publication date: 1990-04-25

Abstract

Die Erfindung betrifft den Kolben fuer kreuzkopfgefuehrte Hubkolbenverdichter mit grossem Durchmesser in geteilter Leichtbauausfuehrung. Der Kolben ist dadurch gekennzeichnet, dass das der Kolbenstangenseite zugewandte Kolbenteil asymmetrisch durch Kolbenboden und Umfangsflaeche gebildet, vorzugsweise aus Gusseisen hergestellt und ueber die Kolbenmutter mit der Kolbenstange verbunden ist, waehrend was dem Kolbenstangenende zugekehrte Kolbenteil deckelartig gestaltet, aus Material geringerer Dichte besteht und ueber eine Schraube mittig mit der Kolbenstange verspannt wird. Damit wird erreicht, dass die Uebertragung der Kolbenstangenkraefte nicht ueber Bauteile mit unterschiedlichem Ausdehnungskoeffizienten erfolgt und bei der Verbindung der Kolbenhaelften auf eine Vielzahl von Umfangsschrauben verzichtet werden kann. Fig. 1

Description

Anwendungsgabiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft den Kolben für kreuzkopfgeführte Hubkolbenverdichter mit großem Durchmesser in geteilter

Leichtbauausführung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, Kolben zweiteilig auszuführen. Vorzugsweise wird für beide Hälften Symmetrie angestrebt. Solche Kolben verlieren in der Regel an Steifigkeit. Die kraft· und fornschlüssige Verspannung beider Kolbenteile nur über die Kolbenstange ist bei größeren Durchmessern schwer erreichbar.

Das Verschrauben beider Teile durch mehrere in der Nähe des Außendurchmessers angeoidnete Schrauben stellt größeren Aufwand dar verschlechtert das Schadraumverhältnis und wir't Sicherungsprobleme auf.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen vorzugsweise diskusförmigen Kolben großen Durchmessers zu schaffen, welcher sich durch eine niedrige Gesamtmasse, genaue Führung, kleines Kaltspiel und geringe Freßneigung auszeichnet.

Darstellung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung ist es, den Kolben so zu gestalten, daß die Übertragung der Kolbenstangenkräfte nicht über Bauteile mit unterschiedlichem Ausdehnungskoeffizienten erfolgt und bei der Verbindung der Kolbenhälften auf eine Vielzahl von Umfangsschrauben verzichtet werden kann.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das der Kolbenstangenseite zugewandte Kolbenteil asymmetrisch durch Kolbenboden und Umfangsfläche gebildet, vorzugsweise aus Gußeisen hergestellt und über die Kolbenmutter mit der Kolbenstange verbunden Ist, während das dem Kolbenstangenende zugekehrte Kolbenteil deckelartig gestaltet, aus Material geringerer Dichte besteht und über eine Schraube mittig mit der Kolbenstange verspannt wird.

Ausführungsbeispiel

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: den erfindungsgemäßen Kolben

Fig.2: das kolbenstangenseitige Kolbenteil in Verbindung mit einem Leichtbaukolben Fig.3: die Einzelheit A entsprechend Fig. 1 und Fig. 2.

Gemäß Fig. 1 werden bei dem zweiteiligen Kolben die beiden Kolbenteile 1 und 2 nicht weitgehend symmetrisch, sondern im Gegensatz dazu völlig verschieden ausgebildet. Und zwar so, daß ein offenes, topfförmiges und daher äußerst formsteifes aus dünnwandigem Grauguß bestehendes Kolbenteil 1 ent steht, das dio Rückwand des Kolbens sowie die Laufflächen einschließt, entsprechend verrippt ausgoführt und mit der Kolbenstange 3 über die Kolbenmutter 4 verbunden ist. Die offene Vorderseite wird durch das Kolbenteil 2 verschlossen, welches aus leichtem Werkstoff, z. 8. Alu, besteht. Das Kolbenteil 2 wird am Kolbenteil 1 zentriert und mit der Kolbenstange 3 über eine einzige Schraube 5 verbunden.

Durch die zweiteilige Ausführung des Kolbens können beide Kolbenhälften ohne gußtechnische Schwierigkeiten und relativ dünnwandig hergestellt werden.

Der Kolbenumfangsbereich besteht aus Grauguß, wodurch geringes Kaltspiel und eine gute Kolbenführung erreicht und die „Freßneigung" für die Kolbenlauffläche erheblich reduziert ist. Die Übertragung der Kolbenstangenkräfte geschieht über das Kolbenteil 1 und so, daß eine gesicherte und ausreichende Vorspannung in der Schraubenverbindung zwischen Kolbenstange 3 und Schraube 5, stellt im wesentlichen eine Montagehilfe dar, wird während des Verdichtungsvorganges niemals durch Gaskräfte belastet und hat lediglich im Leerlauf die Trägheitskräfte des Kolbenteiles 2 zu übernehmen.

Erfindungsgemäß wird durch die geschaffene Kolbenkonstruktion die Bauteilunifizierung dadurch begünstigt, daß das in Grauguß ausgeführte Kolbenteil 1 für mehrstufige Stufenzylinder mit Ausgleichs- bzw. Pendelraum wieder verwendbar wird, weil das Kolbenteil 1 zum Ausgleichsraum hin offen bleiben und ein im Durchmesser abgestufter Leichtbaukolben 6 sinngemäß in der vorgeschlagenen Weise befestigt werden kann.

Claims

Kolben für kreuzkopfgeführte Hubkolbenverdichter mit großem Durchmesser in geteilter Leichtbauausführung, gekennzeichnet daß das der Kolbenstangenseite zugewandie Kolbenteil (1) asymmetrisch durch Kolbenboden und Umfangsfläche gebildet, aus Gußeisen hergestellt und über die Külbenmutter (4) mit der Kolbenstange (3) verbunden ist, während das dem Kolbenstangenende zugekehrte Kolbenteil (2) deckelartig gestaltet, aus Material geringerer Dichte besteht und über eine Schraube (5) mittig mit der Kolbe nstange (3) verspannt wird.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft den Kolben für kreuzkopfgeführte Hubkolbenverdichter mit großem Durchmesser in geteilter Leichtbauausführung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, Kolben zweiteilig auszuführen. Vorzucisweise wird für beide Hälften Symmetrie angestrebt. Solche Kolben verlieren in der Regel an Steifigkeit. Die kraft- und formschlüssige Verspannung beider Kolbenteile nur über die Kolbenstange ist bei größeren Durchmessern schwer erreichbar.

Das Verschrauben beider Teile durch mehrere in der Nähe des Außendurchmessers angeoidnete Schrauben stellt größeren Aufwand dar. verschlechtert das Schadraumverhältnis und wir't Sicherungsprobleme auf.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen vorzugsweise diskusförmigen Kolben großen Durchmessers zu schaffen, welcher sich durch eine niedrige Gesamtmasse, genaue Führung, kleines Kaltspiel und geringe Freßneigung auszeichnet.

Darstellung des Wesens eier Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung ist es, den Kolben so zu gestalten, daß die Übertragung der Kolbenstangenkräfte nicht über Bauteile mit unterschiedlichem Ausdehnungskoeffizienten erfolgt und bei dur Verbindung der Kolbenhälften auf eine Vielzahl von Umfangsschrauben verzichtet werden kann.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das der Kolbenstangenseite zugewandte Kolbenteil asymmetrisch durch Kolbenboden und Umfangsfläche gebildet, vorzugsweise aus Gußeisen hergestellt und über die Kolbenmutter mit der Kolbenstange verbunden ist, während das dem Kolbenstangenende zugekehrte Kolbenteil deckelartig gestaltet, aus Material geringerer Dichte besteht und über eine Schraube mittig mit der Kolbenstange verspannt wird.

Ausführungsbeispiel

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: den erfindungsgemäßen Kolben

Fig.2: das kolbenstangenseitige Kolbenteil in Verbindung mit einem Leichtbaukolben Fig.3: die Einzelheit A entsprechend Fig. 1 und Fig.
2.

Gemäß Fig. 1 werden bei dem zweiteiligen Kolben die beiden Kolbenteile 1 und 2 nicht weitgehend symmetrisch, sondern im Gegensatz dazu völlig verschieden ausgebildet. Und zwar so, daß ein offenes, topfförmiges und daher äußerst formsteifes aus dünnwandigem Grauguß bestehendes Kolbenteil 1 ent steht, das die Rückwand des Kolbens sowie die Laufflächen einschließt, entsprechend verrippt ausgeführt und mit der Kolbenstange 3 über die Kolbenmutter 4 verbunden ist. Die offene Vorderseite wird durch das Kolbenteil 2 verschlossen, welches aus leichtem Werkstoff, z.B. AIu, besteht. Das Kolbenteil 2 wird am Kolbenteil 1 zentriert und mit der Kolbenstange 3 über eine einzige Schraube 5 verbunden. Durch die zweiteilige Ausführung des Kolbens können beide Kolbenhälften ohne gußtechnische Schwierigkeiten und relativ dünnwandig hergestellt werden.

Dei Kolbenumfangsbereich besteht aus Grauguß, wodurch geringes Kaltspiel und eine gute Kolbenführung erreicht und die „Freßneigung" für die Kolbenlauffläche erheblich reduziert ist. Die Übertragung der Kolbenstangenkräfte geschieht über das Kolbenteil 1 und so, daß eine gesicherte und ausreichende Vorspannung in der Schraubenverbindung zwischen Kolbenstange und Schraube 5, stellt im wesentlichen eine Montagehilfe dar, wird während des Verdichtungsvorganges niemals durch Gaskräfte belastet und hat lediglich im Leerlauf die Trägheitskräfte des Kolbenteiles 2 zu übernehmen. Erfindungsgemäß wird durch die geschaffene Kolbenkonstruktion die Bauteilunifizierung dadurch begünstigt, daß das in Grauguß ausgeführte Kolbenteil 1 für mehrstufige Stufenzylinder mit Ausgleichs- bzw. Pendelraum wieder verwendbar wird, weil das Kolbenteil 1 zum Ausgleichsraum hin offen bleiben und ein im Durchmesser abgestufter Leichtbaukolben 6 sinngemäß in der vorgeschlagenen Weise befestigt werden kann.