DE102005061456A1 - Zylinderblock einer Hubkolbenmaschine - Google Patents

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Abstract

Der Zylinderblock einer Hubkolbenmaschine hat mehrere in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete, radial zu einer zentralen Maschinenachse (2) gerichtete, durch einen Zylinderkopf (4) verschlossene Zylinderbohrungen (3). Indem die Zylinderköpfe (4) durch einen den Zylinderblock (1) umschließenden und aufgeschrumpften Spannring (13) unter Vorspannung an einer Dichtgegenfläche (11) des Zylinderblocks (1) gehalten werden, ergibt sich auf einfache und raumsparende Weise eine zuverlässige Abdichtung.

Description

  • Zylinderblock einer Hubkolbenmaschine, mit mehreren in Umfangsrichtung nebeneinander angeordneten, radial zu einer zentralen Maschinenachse gerichteten, durch einen Zylinderkopf verschlossenen Zylinderbohrungen.
  • Zylinderblöcke dieser Art sind bekannt durch die DE 10139519 oder die DE 10356373 . Da eine präzise Herstellung der Zylinderbohrungen einschliesslich ihrer Feinbearbeitung radial von aussen erfolgen muss, werden die Zylinderbohrungen erst nach ihrer Fertigstellung durch einen Zylinderkopf verschlossen. Sowohl bei seitlicher Anordnung der Ventilöffnung im Zylinderblock entsprechend der DE 10139519 als auch bei radial nach aussen angeordneter Ventilöffnung, ist eine mit hohem Druck belastbare und dabei zuverlässig dichtende Ausführung und Montage des Zylinderkopfes mit entsprechendem Aufwand und Raumbedarf für seine Anordnung verbunden.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinderblock der genannten Art zu finden, durch den der genannte Aufwand und Raumbedarf wesentlich verringert wird, so dass eine einen solchen Zylinderblock aufweisende Hubkolbenmaschine kostengünstig und mit geringer Grösse herstellbar ist.
  • Die Lösung der genannten Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss aufgrund der Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen zu entnehmen.
    •
  • Es zeigt:
  • 1 eine im Bereich einer Zylinderbohrung geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemässen Zylinderblocks,
  • 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der 1,
  • 3 eine vergrösserte Darstellung im Bereich III-III der 2 und
  • 4 eine Darstellung entsprechend 2 einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • Der in den Zeichnungen dargestellte, vorzugsweise einen kreisförmigen Umfang aufweisende Zylinderblock 1 hat beispielsweise fünf in Umfangsrichtung benachbarte, radial zu einer Maschinenachse 2 gerichtete Zylinderbohrungen 3, die nach aussen jeweils durch einen Zylinderkopf 4 dicht verschlossen sind.
  • Das kinematische Prinzip einer Maschine, für die eine derartige Anordnung geeignet ist, entspricht beispielsweise demjenigen der Radialkolbenmaschine der eingangs genannten DE 10356373 .
  • Der Zylinderkopf 4 hat einen exakt in die Zylinderbohrung 3 passenden Zentrierkörper 5, der im Bereich einer im Zylinderblock 1 vorgesehenen seitlichen Ventilöffnung 6 eine Ausnehmung 7 aufweist, die die Strömungsführung mit Bezug auf diese Ventilöffnung 6 begünstigt. Der Zentrierkörper 5 setzt sich über eine umlaufende, beispielsweise radial zur Zylinderachse verlaufende Dichtfläche 8 zu einem Deckelbereich 9 des Zylinderkopfes fort, der in einer äusseren Ausnehmung 10 des Zylinderblocks 1 formschlüssig eingeschlossen ist.
  • Um die Dichtfläche 8 des Zylinderkopfes 4 unter Vorspannung in Dichtkontakt mit einer zwischen dieser und der die Ausnehmung 10 bildenden Schulterfläche 11 des Zylinderblocks bzw. mit einem zwischen diesen angeordneten Dichtring 12 zu halten, ist ein Spannring 13 vorgesehen, der den Umfang des Zylinderblockes 1 und die in ihn eingesetzten fünf Zylinderköpfe 4 fest umspannt. Hierfür wird der z.B. aus einem geschlossenen Stahlband bestehende Spannring 13 nach Erwärmung derart aufgeschrumpft, dass er nach seiner Abkühlung über seine Streckgrenze hinaus gespannt bleibt.
  • Entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach 2 und 3 ist die für den Spannring 13 am Zylinderkopf 4 vorgesehene äussere Kontaktfläche 14 im Querschnitt kreisbogenförmig ausgeführt. Sie kann jedoch zusätzlich auch quer zur Umfangsrichtung des Spannringes 13 und somit entsprechend einer Kugeloberfläche gekrümmt sein, so dass der sich durch seine plastische Verformung entsprechend anpassende Spannring 13' den Zylinderkopf 4 zur Achse der Zylinderbohrung 3 hin zentriert.

Claims (10)

  1. Zylinderblock einer Hubkolbenmaschine, mit mehreren in Umfangsrichtung nebeneinander angeordneten, radial zu einer zentralen Maschinenachse (2) gerichteten, durch einen Zylinderkopf (4) verschlossenen Zylinderbohrungen (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderköpfe (4) durch einen gemeinsamen, den Zylinderblock (1) umschliessenden Spannring (13) unter Vorspannung in Dichtkontakt an einer Dichtgegenfläche (11) des Zylinderblocks (1) gehalten werden.
  2. Zylinderblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der mit dem Spannring (13) in Kontakt stehenden Aussenfläche (14) der Zylinderköpfe (4) in Umfangsrichtung des Zylinderblocks (1) entsprechend dessen Radius im Querschnitt kreisförmig gekrümmt ist.
  3. Zylinderblock nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderblock (4) eine kreisförmig umlaufende, eine Kontaktfläche für den Spannring (13) bildende Umfangsfläche aufweist.
  4. Zylinderblock nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zylinderkopf (4) eine kugelförmige, mit dem Spannring (13) in Kontakt stehende Aussenfläche (13') aufweist.
  5. Zylinderblock nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannring (13) einen flachen, sich zumindest über einen grösseren Teil der Breite des Zylinderblocks (1) erstreckenden Querschnitt aufweist.
  6. Zylinderblock nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannring (1) auf den Umfang des Zylinderblocks (1) und seine Zylinderköpfe (4) aufgeschrumpft ist.
  7. Zylinderblock nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zylinderkopf eine kugelförmig gekrümmte Aussenfläche (13') aufweist und die mit dem Spannring (13') in Kontakt stehende Umfangsfläche des Zylinderblocks (1) in seiner axialen Richtung gekrümmt ist, so dass der aufgeschrumpfte Spannring (13') entsprechend diesen Aussen- bzw. Umfangsflächen gekrümmt ist.
  8. Zylinderblock nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannring (13, 13') bis in den Fliessbereich seiner Materialverformung vorgespannt ist.
  9. Zylinderblock nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkopf (4) von einem in die Zylinderbohrung (3) eingreifenden Zentrierkörper (5) über eine nach aussen gerichtete Dichtfläche (8) in einen in den Zylinderblock (1) formschlüssig eingreifenden Deckelbereich (9) übergeht.
  10. Zylinderblock nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkopf (4) an einem in die Zylinderbohrung eingreifenden Zentrierkörper (5) im Bereich einer seitlichen Ventilöffnung (6) des Zylinderblocks eine strömungsführende Ausnehmung (7) aufweist.
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