DE1014804B - Kolben fuer eine Kolbenmaschine mit beruehrungsfreier Mantelflaeche - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kolben für eine Kolbenmaschine mit berührungsfreiem, auf dem Umfang mit Dichtungslabyrinthen versehenem Kolben.

Bei bisherigen Kolbenmaschinen dieser Art besteht der Kolben aus einem Stück, und die Dichtungslabyrinthe sind in ihn eingedreht.

Demgegenüber liegt die Erfindung in einem die Dichtungslabyrinthe tragenden Kolbenmantel, der zwischen dem Umfang von zwei scheibenförmigen Hälften eines Kolbengrundkörpers eingespannt ist, zwischen denen ein Hohlraum frei gelassen ist. Bei Abnutzung oder Beschädigung kann dann der Mantel allein ersetzt werden, ohne daß der ganze Kolben ausgewechselt zu werden braucht. Ferner lassen, sich Grundkörper und Mantel aus verschiedenen Werkstoffen herstellen, insbesondere der Grundkörper aus Werkstoff hoher Festigkeit, z. B. Stahl oder Stahlguß usw., und der Mantel aus Werkstoff, der einerseits von. dem zu fördernden Gas nicht angegriffen wird und andererseits sich verhältnismäßig leicht im Falle einer Berührung des Mantels an der Zylinderwandung beim Einlaufen abreißen, läßt, z. B. Bronze.

Schließlich ist durch den Hohlraum zwischen den beiden scheibenförmigen Grundkörperhälften dafür gesorgt, daß der Mantel ständig von einer beiderseits auf ihn einwirkenden, von den gespannten. Grundkörperhälften herrührenden Federkraft gehalten wird, so daß er bei Wärmeausdehnungen, die andere Beträge haben als die des Grundkörpers und der Kolbenstange, dauernd eingespannt bleibt und nicht etwa — in dem Fall, wo- sich der Mantel weniger ausdehnt als der Grundkörper und die Kolbenstange Spiel erhält oder falls sich der Mantel stärker als die anderen Teile ausdehnt ·—■ durch ihn der Grundkörper und (oder) die Kolbenstange zerstört werden. Dies ist besonders bei Labyrinthkolbenmaschinen von Bedeutung, weil dort das Kolbeninnere, also der Grundkörper und die Kolbenstange, während des Betriebs, z. B. beim Anfahren und Stillsetzen der Maschine, häufig anderen Temperaturen unterworfen sind als der Mantel mit den Dichtungslabyrinthen.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung haben die beiden Hälften innen einander zugekehrte Ringansätze mit Stoßflächen, über welche die durch eine Verschraubung erzeugte Spannung aufgenommen und begrenzt ist. Die Ansätze lassen sich so gestalten und die Spannung so bemessen, daß einerseits der Mantel fest auf dem Grundkörper sitzt, so daß die Teile während des Betriebs nicht klappern oder wackeln können, daß sich aber andererseits beim Zusammenbau auch keine zu großen Spannungen mittels der Verschraubung erzeugen lassen, so daß die Teile nicht brechen können.

Bei einer Bauart ist an dem einen der beiden Teile

Kolben für eine Kolbenmaschine
mit berührungsfreier Mantelfläche

Anmelder:

Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft,
Winterthur (Schweiz)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Marsch, Patentanwalt,
Schwelm (Westf.), Drosselstr. 31

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 4. April 1955

Grundkörper/Mantel ein herausragendes Element und am anderen eine dazu passende Ausnehmung angebracht, in die das Element bei aufgesetztem Mantel hineinragt, und der Grundkörper ist in an sich bekannter Weise auf die Kolbenstange aufgekeilt. Die einzelnen Mantelbereiche kommen dann — wenn die Teile etwa nach einer Revision wieder zusammengebaut werden — jeweils wieder an die frühere Stelle des Grundkörpers, dessen Winkellage gegenüber der Zylinderwandung ohnedies festliegt und wegen der Keilbefestigung immer gleich, ist. Dies ist von besonderer Bedeutung, weil der Kolben unter Berücksichtigung der verschiedenen Temperaturen und Temperaturausdehnungen in den einzelnen Bereichen von Grundkörper, Mantel und Zylinder genau im Zylinder eingepaßt ist.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel; es ist ein Schnitt durch einen Kolben einer erfindungsgemäß ausgebildeten Maschine dargestellt.

Auf eine Kolbenstange 1 ist ein aus zwei scheibenförmigen Hälften 2, 3 gebildeter, z. B. aus Stahl bestehender Grundkörper mittels einer Mutter 4 aufgeschraubt und durch einen Keil 19 gegen Drehung gesichert. Zwischen die Umfange 7, 8 der beiden Hälften 2, 3 ist ein Labyrinth 5 aufweisender Mantel 6 z. B. aus Bronze eingespannt. In die eine Hälfte 2 des Grundkörpers ist ein Stift 9 eingesetzt, der in eine zugehörige, im Mantel 6 angebrachte Ausnehmung 10 hineinragt, so daß die gegenseitige Lage von Grundkörper 2, 3 und Mantel 6 einerseits sowie dieser Teile und des nicht gezeichneten. Zylinders andererseits nach dem Zusammenbau immer gleich ist.

709 659/225

Die beiden Hälften 2, 3 des Grundkörpers haben innen einander zugekehrte Ringansätze 11., 12 mit Stoßflächen 13, 14. Die Höhe der Ringansätze 11, 12 ist SO' bemessen, daß beim Zusammenbau der Teile zunächst nur die Ringflächen 15, 16 der Umfange 7, 8 auf den Schultern 17, 18. des Mantels 6 aufliegen, zwischen den Stoßflächen 13, 14 aber ein Abstand von einigen Zehntelmillimetern ist, solange Mutter 4 nicht angezogen ist. Sobald Mutter 4 angezogen wird, werden die Teile 2, 3, 6 gegeneinander verspannt, und die Spannung wird dadurch begrenzt, daß die beiden Flächen 13, 14 gegetieinanderstoßen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kolben für eine Kolbenmaschine mit beruhrungsfreier, auf dem Umfang mit Dichtungslabyrinthen versehener Mantelfläche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenmantel (6) zwischen zwei scheibenförmigen Hälften (2, 3) eines Kolbeagrundkörpers eingespannt ist, wobei die beiden scheibenförmigen Hälften (2, 3) einen Hohlraum einschließen.

2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hälften (2, 3) des Grundkörpers innen einander zugekehrte Ringansätze (11, 12) mit Stoßflächen (13, 14) haben, über welche die durch eine Verschraubung erzeugte Spannung aufgenommen und begrenzt ist.

3. Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen der beiden Teile Grundkörper/Mantel ein herausragendes Element (9) und am anderen eine dazu passende Ausnehmung (10) angebracht ist, in die das Element (9) bei aufgesetztem Mantel (6) hineinragt, und daß der Grundkörper in an sich bekannter Weise auf die Kolbenstange (1) aufgekeilt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 606 086.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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