DE1284760B

DE1284760B - Pistons for high pressure gas compressors

Info

Publication number: DE1284760B
Application number: DEB86812A
Authority: DE
Inventors: Bauer; Dipl-Ing Claus; Erdmann; Fischer; Friedenreich; Dipl-Ing Heinrich; Dipl-Ing Helmut; Dipl-Ing Kurt
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1966-04-23
Filing date: 1966-04-23
Publication date: 1968-12-05
Also published as: BE697464A; NL6707996A; CH457960A; GB1176026A; NL6705322A; CH457060A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Kolben in die im Zylinder herrscht und auf die Stirnfläche des Kassettenbauweise, insbesondere für Hochdruck-Gas- Kolbens einwirkt. Außerdem werden die Kammern kompressoren, bestehend aus einer Vielzahl an einer zwischen den einzelnen Kolbenringen infolge gerin-Kolbenstange zentrisch angeordneter Zwischenringe ger Undichtigkeiten mit dem verdichteten Medium und Grundringe mit den Kolbenringen, von denen 5 gefüllt. Der Druck in diesen Kammern liegt dann die Zwischenringe und die Grundringe unter Vor- höher als der Saugdruck des Zylinders, so daß wähspannung fixiert sind, wobei der Kolben mittels eines rend des Saughubes auf das Gewinde der Kolben-Ankers mit der Kolbenstange verbindbar ist. stange eine Zugkraft wirkt. Dieses Gewinde ist folg-Die Abdichtung der Kolben in Gaskompressoren lieh während des Maschinenlaufes einer zusätzlichen erfolgt im allgemeinen mittels geschlitzter Kolben- io Schwellbeanspruchung ausgesetzt,
ringe, die in eine Ringnut eingepaßt sind; die An- Für Differenzdrücke über 500 at wurde daher vorzahl der auf den Kolbenmantel aufzusetzenden KoI- geschlagen, den zusammengesetzten Kolben mittels benringe bestimmt sich nach dem höchsten vorkom- einer durch eine hohle Kolbenstange hindurchgeführmenden Differenzdruck zwischen der Saug- und ten Dehnschraube zusammenzuspannen. Bei dieser Druckseite. Bei höheren und höchsten Differenz- 15 Ausführung muß jedoch zum Wechseln der Kolbendrücken verwendet man zur Verringerung der Leck- ringe die ganze Kolbenstange ausgebaut werden, um gasverluste Kolbenringe mit besonderer Gestaltung die Dehnschraube lösen zu können,
an der Stoßstelle oder Kolbenringpaare mit versetzt Beim Übergang zu noch höheren Differenzdrücken liegendem Stoß. Häufig werden solche Ringe zusam- von etwa 1000 at zwischen Saug- und Enddruck einer men mit einer innen an den Kolbenringen anliegen- ao Stufe bereitet schließlich die Dimensionierung der den, die Spannkraft nach außen erhöhenden Blatt- Dehnschraube Schwierigkeiten. Die Schwellbeansprufeder in die Ringnut eingebaut. — Bei Differenz- chung ihres Gewindes wird dann so groß, daß in dem drücken über 1000 at erreichen Kolbenringabdich- verfügbaren Raum die erforderliche Gewindegröße tungen der üblichen Bauart nur kurze Laufzeiten, da nicht mehr untergebracht werden kann,
sich die in den Kolbenmantel eingebrachten Ring- 35 Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zunuten verformen, so daß die Kolbenringe nach einer gründe, einen von der Kolbenstange lösbaren, aus gewissen Laufzeit darin keine präzise parallele An- vorgespannten Ringen zusammengesetzten Kolben in lage mehr erhalten. Sie verformen sich dann bei Kassettenbauweise für höchste Differenzdrücke sojedem Hub zunehmend, erhalten zusätzliche Span- wohl mit leicht auswechselbaren Kolbenringen als nungen sowie einen vergrößerten Abrieb und gehen 30 auch mit hinreichenden Querschnitten für das Spannschließlich zu Bruch. Zur Behebung solcher Mängel element zu schaffen. Dieser mittels eines Ankers mit ist es bereits bekannt, bei vorliegenden hohen Diffe- der Kolbenstange verbindbare Kolben soll ferner an renzdrücken zwischen dem Saug- und dem Enddruck den Kolbenringen durchtretende Leckgasmengen in einer Verdichterstufe die Kolben des Verdichters aus besonderen Räumen zu sammeln und an geeigneten einzelnen Elementen aufzubauen. Dabei befinden 35 Stellen abzuführen gestatten. Ein Kassettenkolben sich unter den Kolbenringen sogenannte Grundringe nach der Erfindung soll ferner ungeachtet der Ring- und neben den Kolbenringen Zwischenringe, die abmessungen die Anwendung hydraulischer Spannjeweils auf einen gemeinsamen Kolbenschaft aufge- mittel zum Aufbringen der Vorspannung ermöglichen, schoben sind. — Bekannt ist es auch, nebenein- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch geanderliegende Grund- und Zwischenringe zu einem 40 löst, daß die Zwischenringe und die Grundringe mit gemeinsamen Ring mit L-förmigem Querschnitt zu den aufgesetzten Kolbenringen sowie gegebenenfalls vereinigen, ohne das grundsätzliche Prinzip der viel- "Distanzringe zentrisch auf einer mit einer zentralen gliedrigen Bauweise zu verändern. — Die Vorteile Bohrung für den hindurchzuführenden Anker und eines solcherart zusammengesetzten Kolbens sind mit einem Gewinde zur Aufnahme der die Vorspandarin zu sehen, daß die beidseitigen Anlageflächen 45 nung aufbringenden und haltenden Mittel versehenen für die Kolbenringe auf Werkzeugmaschinen plan- Ankerbüchse angeordnet und zwischen der Ankergeschliffen werden können und daß die Kolbenringe büchse und den Ringen Kanäle zum Abführen des selbst für den Einbau nicht unter Anwendung großer Leckgases vorgesehen sind. — Ein solcher Kassetten-Spannungen auseinandergebogen werden müssen. kolben kann auch bei kleineren Durchmessern so Die letztgenannte Maßnahme führt beim Überschrei- 50 ausgeführt werden, daß in der Ankerbüchse ein geten eines gewissen Durchmessers zu bleibenden Ver- nügend großer Querschnitt für die Aufnahme der formungen der Kolbenringe. — Es ist weiterhin be- erforderlichen Vorspannkraft zur Verfügung steht, kannt, bei Differenzdrücken über 1000 at die Bau- Das Gewinde zur Aufnahme der die Vorspannung elemente eines solchen zusammengesetzten Kolbens haltenden Mittel läßt sich so ausreichend dimensionicht aus Stahl oder Gußeisen, sondern aus Hart- 55 nieren, daß es der im Betrieb auftretenden höchsten metall auszuführen. Hartmetall verändert seine Form Schwellbelastung standhält. Ferner steht für den die während des Laufes der Maschine nur unwesentlich Kassette mit der Kolbenstange verbindenden Anker und bietet dem Kolbenring daher über eine wesent- in der axialen Bohrung der Ankerbüchse eine auslich verlängerte Laufzeit eine gute Auflagefläche. reichend große Öffnung zur Verfügung. Dieser Öff-Zusammengesetzte Kolben bisher bekannter Bau- 60 nungsquerschnitt erlaubt eine Dimensionierung des arten bestehen insgesamt aus einer Kolbenstange, die Ankers, die den im Leerlauf und beim Hochfahren an ihrem Ende ein Gewinde trägt, den übergescho- des Kompressors auf den Betriebsdruck während des benen Bauelementen mit den aufgesetzten Kolben- Saughubes entstehenden axialen Kräften entspricht, ringen und einer auf das Kolbenstangengewinde auf- Während des nachfolgenden Betriebes mit normalem geschraubten Mutter, die alle Teile unter einer ge- 65 Enddruck sind dann im allgemeinen die auf den Kaswissen Vorspannung zusammenhält. Während des settenkolben wirkenden Gaskräfte so groß, daß der Kompressionshubes entsteht eine Schwellbelastung Anker entlastet ist. Schließlich ist es durch den erfindurch die Differenz zwischen Saug- und Enddruck, dungsgemäßen Aufbau des Kolbens möglich, dieThe invention relates to a piston which prevails in the cylinder and acts on the end face of the cassette design, in particular for high-pressure gas pistons. In addition, the chambers compressors, consisting of a large number of intermediate rings arranged centrally between the individual piston rings as a result of gerin piston rod leaks with the compressed medium and base rings with the piston rings, 5 of which are filled. The pressure in these chambers is then the intermediate rings and the base rings below the suction pressure of the cylinder, so that the tension is fixed, the piston being connectable to the piston rod by means of a suction stroke on the thread of the piston armature. rod acts a tensile force. This thread is the result of the sealing of the pistons in gas compressors borrowed while the machine is running.
rings which are fitted into an annular groove; For differential pressures above 500 at, the piston to be placed on the piston skirt was therefore used to clamp the assembled piston by means of beneath rings according to the highest differential pressure between the suction screw and the expansion screw that passes through a hollow piston rod. With this print side. In the case of higher and maximum differences, however, the entire piston rod must be removed to reduce the leakage rings in order to change the piston pressures, in order to be able to loosen the expansion screw with a special design.
at the joint or piston ring pairs with offset joint at the transition to even higher differential pressures. Frequently, such rings are made up of around 1000 at between the suction and final pressure of a men with an inside on the piston rings. Finally, the dimensioning of the expansion screw, which increases the tensioning force outwards, causes difficulties. The swell spring built into the ring groove. - If their thread differs, it will be so large that in the piston ring sealing available space the required thread size can be reached in the pressures of more than 1000 at.
The object of the invention is therefore to deform the rings inserted into the piston skirt, so that the piston rings, after a certain period of time, no longer have a piston in position that is detachable from the piston rod and, after a certain period of time, is no longer composed of precisely parallel pre-tensioned rings. In the case of a cassette design, they are increasingly deformed for the highest differential pressures with each stroke, are given additional chip wells with easily replaceable piston rings as openings, as well as increased abrasion and also break with sufficient cross-sections for the clamping end. To remedy such deficiencies create element. This by means of an armature with it is already known, in the presence of high differences the piston rod connectable piston is also to collect the piston of the compressor from special rooms and to suitable individual at renzdruck between the suction and the final pressure of the piston rings in a compressor stage the piston of the compressor Elements. Thereby 35 places are allowed to be deducted. A cassette piston under the piston rings, so-called base rings according to the invention, should also be pushed regardless of the ring rings and, in addition to the piston rings, intermediate rings, each of which allows the use of hydraulic tensioning means on a common piston shaft to apply the pretension. - It is also known, side by side- This object is achieved according to the invention in that the intermediate rings and the base rings with a common ring with an L-shaped cross-section to the attached piston rings and optionally combine without the basic principle of the much- "to change spacer rings centrically on a with a central articulated construction. - The advantages of a hole for the armature to be passed through and a piston assembled in this way can be seen with a thread for receiving the pretensioner that the two-sided contact surfaces 45 tension applying and holding means provided for the piston rings on machine tools flat armature bushing can be arranged and ground between the armature and that the piston ring bushing and the ring channels for the discharge of the self are not intended for installation using large leakage gas Need to become. The last-mentioned measure, when exceeded, results in a sufficiently large cross-section remaining in the armature head to accommodate the formations of the piston rings. - The required preload force is still available, knows, at differential pressures above 1000 at, the construction - The thread for receiving the means holding the preload elements of such a composite piston can be made of steel or cast iron, but of hard- 55 kidneys, that it is the highest metal that occurs in operation. Tungsten carbide changes shape withstands swell loads. Furthermore, the armature, which connects the cassette with the piston rod only insignificantly during the running of the machine, offers the piston ring a good support surface via a substantially longer running time in the axial bore of the armature bushing. sufficiently large opening available. This Open-Composed piston of previously known structural cross-section allows a dimensioning of the type consist altogether of a piston rod, the armature, which carries a thread at its end when idling and when starting up, the overshot compressor to the operating pressure during the flat Components with the applied piston suction stroke corresponds to the axial forces generated, wrestle and one on the piston rod thread. During the set piston acting gas forces so great that the compression stroke creates a surge load armature is relieved. Finally, it is possible through the inventive design of the piston, the difference between suction and final pressure, the

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Kassette ohne Ausbau der Kolbenstange nach dem weder die Führungsbüchsen 16 oder die Distanzöffnen der Stirnseite des Zylinders von der Kolben- ringe 15 mit in Form von Nuten oder Bohrungen stange zu lösen und rasch gegen einen vorrätig ge- eingearbeiteten Kanälen versehen, durch welche das haltenen überholten Kolben auszuwechseln. Der ab- durch die Kolbenringe 4 hindurchtretende Leckgas gekuppelte Kolben wird dann in einer Werkstatt un- 5 abströmen kann, ohne die Führungsbüchsen mit beeinflußt von Schmutz und anderen widrigen Um- einem Differenzdruck zu belasten. — Die Grundständen überholt. und Zwischenringe 2 bzw. 3 liegen gasdicht anein-Cassette without dismantling the piston rod, after which neither the guide bushes 16 nor the distance opening of the end face of the cylinder from the piston rings 15 with in the form of grooves or bores can be loosened and quickly fitted against a stock built-in channel through which the keep replacing the reconditioned piston. The leakage gas passing through the piston rings 4 The coupled piston is then unavailable in a workshop without having to use the guide bushes influenced by dirt and other adverse conditions to load a differential pressure. - The basic estates obsolete. and intermediate rings 2 and 3 are gas-tight.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung ist ferner ander und sind ferner gasdicht gegen die Spannmutvorgesehen, daß die Ankerbüchse einen polygonalen, ter 6 gepreßt, so daß der Raum zwischen der Ankervorzugsweise einen dreieckigen Querschnitt hat, wo- io büchse 1 und den Grund-, Zwischen- und Distanzbei zwischen den durch das Polygon bestimmten ringen 2, 3 und 15 und der Spannmutter 6 drucklos Prismenflächen der Ankerbüchse und den Innen- gehalten werden kann. Dieser Raum ist durch die flächen der Zwischen- und Grundringe Kanäle zum Kanäle 7 an der Ankerbüchse 1 sowie durch radiale Abführen der Leckgasmengen gebildet sind. Die Nuten 8 im Unterlegring 9 mit dem Raum um die Ankerbüchse kann aber auch mit rundem Quer- 15 Kolbenstange 10 verbunden, welcher mit der Atmoschnitt ausgeführt sein, wobei zwischen Ankerbüchse Sphäre oder einer Leitung zum Abführen des Leck- und den auf diese aufgeschobenen Einzelelementen gases in Verbindung steht. Um die vollkommenste eine Zwischenbüchse angeordnet ist, die aus weiche- Abdichtung zwischen den einzelnen Ringen 2, 3 und rem Werkstoff als die Ankerbüchse besteht und die 15 zu erreichen, kann zusätzlich der Einbau von Kanäle zum Abführen der Leckgasmengen enthält, ao Dichtringen vorgesehen sein, die in Fig. 1 nicht Eine solche Anordnung hat den Vorteil, daß die näher dargestellt sind.According to further features of the invention is also different and are also provided gas-tight against the clamping nut, that the anchor head is a polygonal, ter 6 pressed, so that the space between the anchor preferably has a triangular cross-section, where- io bush 1 and the basic, intermediate and distance between the rings determined by the polygon 2, 3 and 15 and the clamping nut 6 without pressure Prismatic surfaces of the anchor head and the interior can be held. This space is through the surfaces of the intermediate and base rings channels to channels 7 on the anchor head 1 and through radial Discharge of the leakage gas quantities are formed. The grooves 8 in the washer 9 with the space around the Anchor bushing can also be connected to a round cross-section 15 piston rod 10, which is connected to the atmospheric section be executed, whereby between the anchor bushing sphere or a line for discharging the leakage and is connected to the individual elements pushed onto these gases. To the most perfect an intermediate sleeve is arranged, which is made of soft sealing between the individual rings 2, 3 and rem material than the anchor head and to reach the 15, the installation of Contains channels for discharging the amounts of leakage gas, ao sealing rings may be provided that are not shown in FIG. 1 Such an arrangement has the advantage that they are shown in more detail.

Einzelelemente keinen Druck auf die Ankerbüchse Das gasdichte Anliegen der die Kassette bildenden ausüben, wenn sie unter dem pulsierenden Gasdruck Ringe erfordert eine Anpreßkraft angemessener sich elastisch verformen. — Die aus der Ankerbüchse Größe, für die die Ankerbüchse 1 mit einer genügend und sämtlichen Ringen gebildete Kassette ist mittels as großen Kraft vorgespannt werden muß. Im einfachdes durch die Ankerbüchse hindurchgeführten Ankers sten Fall kann diese durch Anziehen der Spannnut der Kolbenstange lösbar verbunden. mutter 6 aufgebracht werden. Da die erforderlicheIndividual elements do not put pressure on the anchor head The gas-tight fit of the cassette forming exercise when ringing under the pulsating gas pressure requires a contact pressure more adequate deform elastically. - The size of the anchor head for which the anchor head 1 with a sufficient and all the rings formed cassette has to be pretensioned by means of a great force. Im simple Through the anchor head passed anchor most case this can be done by tightening the clamping groove the piston rod releasably connected. nut 6 are applied. Because the required

An Hand der Zeichnungen, die mehrere Ausfüh- Vorspannung meistens jedoch eine GrößenordnungOn the basis of the drawings, however, the multiple execution bias is usually an order of magnitude

rungsbeispiele wiedergeben, ist die Erfindung nach- erreicht, die mechanisch nur schwer aufzubringen ist,give examples, the invention has been achieved, which is difficult to apply mechanically,

folgend erläutert. 30 ist es zweckmäßig, die Vorspannung bei der Mon-explained below. 30, it is advisable to reduce the preload when assembling

Der Kolben in Kassettenbauweise besteht nach tage des Kassettenkolbens hydraulisch zu erzeugen. F i g. 1 aus der zentralen Ankerbüchse 1, über die — Eine hierfür geeignete Ausführungsform des erfinabwechselnd Grundringe 2 und Zwischenringe 3 ge- dungsgemäßen Kolbens ist in Fig. 2 wiedergegeben, schoben sind. Die Kolbenringe 4 bzw. Kolbenring- Die Bauelemente 1 bis 5 und 7 bis 16 dieser Ausfühpaare, die mit untergelegten Spannfedern 5 aufgesetzt 35 rungsform entsprechen vollständig der Kassette nach sind, liegen über den Grundringen 2. Die gesamte Fig. 1. Die Spannmutter ist in diesem Fall jedoch Kassette ist durch die Spannmutter 6 gegen den rück- nicht als Hutmutter, sondern als offene Mutter 17 wärtigen Bund 1 α der Ankerbüchse verspannt. Der ausgebildet. Das Gewinde der Ankerbüchse 1 ist ver-Querschnitt der Ankerbüchse 1 ist so gestaltet, daß längert. Beim Vorspannen der Kassette dient der er den Grund- und Zwischenringen 2 bzw. 3 eine 40 verlängerte Abschnitt 18 des Gewindes zum Aufeinwandfreie Führung gibt und daß ferner zwischen schrauben einer in den Fig. 5 bis 7 näher verander Ankerbüchse und den Ringen 2, 3 ein oder meh- schaulichten hydraulischen Spannvorrichtung. — Auf rere Kanäle 7 zum Abströmen eventueller Leckgas- den gleichen Gewindeabschnitt wird nach dem Aufmengen beim Undichtwerden einer Dichtfläche an bringen der Vorspannung eine Hutmutter 19 aufgeden Ringen entstehen. Diese Forderung wird z. B. 45 setzt. Diese Hutmutter 19 ist zur Aufnahme des Andurch abgerundete polygonale Querschnittsflächen kers 11 und der Dichtung 12 durchbohrt. In das erfüllt. Für den die Ringe 2, 3 tragenden axialen Be- äußerste Ende der Hutmutterbohrung tritt die auf reich der Ankerbüchse 1 kann z. B. ein Dreieck- den Anker aufgeschraubte Mutter 13 ein. Überquerschnitt gewählt werden (siehe F i g. 1 a). — Die schreitet der Außendurchmesser der Spannmutter 17 Spannmutter 6 ist als Hutmutter ausgebildet. Ihre 50 ein gewisses Maß, so ist die Beilage eines Ringes 28 Wandstärke ist so bemessen, daß sie von der KoI- (Fig. 2) oder eines Spannringes 21 (Fig. 3) zwibenstirnfläche her mit dem vollen Betriebsdruck be- sehen der Spannmutter 17 und dem Distanzring 15 lastbar ist, wenn in ihrem Inneren kein Druck erforderlich, wie es weiter unten ausführlich beherrscht. — Ankerbüchse 1 und Spannmutter 6 sind schrieben ist.The piston in cassette design consists of hydraulically generating the cassette piston after days. F i g. 1 from the central anchor bush 1, over which an embodiment of the piston according to the invention, which is suitable for this purpose, of the piston according to the invention, alternating between base rings 2 and intermediate rings 3, is shown in FIG. 2. The piston rings 4 or piston ring The components 1 to 5 and 7 to 16 of these Ausfühpaare, which are placed with underlying tension springs 5 35 approximate shape correspond completely to the cassette, lie over the base rings 2. The entire Fig. 1. The clamping nut is in In this case, however, the cassette is braced by the clamping nut 6 against the back not as a cap nut, but as an open nut 17 wärtigen collar 1 α of the anchor head. The trained. The thread of the anchor head 1 is ver-cross section of the anchor head 1 is designed so that it is longer. When pretensioning the cassette it is used to give the base and intermediate rings 2 and 3 a 40 elongated section 18 of the thread for effortless guidance and that furthermore between screwing an anchor bushing and the rings 2, 3 which are closer to each other in FIGS or more detailed hydraulic clamping device. - On rere channels 7 for the outflow of any leakage gas - the same thread section will be created after adding a cap nut 19 on the rings when a sealing surface becomes leaky. This requirement is z. B. 45 sets. This cap nut 19 is pierced to receive the Andurch rounded polygonal cross-sectional areas kers 11 and the seal 12. In that fulfilled. For the axially outer end of the cap nut bore bearing the rings 2, 3, the anchor bushing 1 can, for. B. a triangular nut 13 screwed on the anchor. Oversize section can be selected (see Fig. 1 a). - The step the outer diameter of the clamping nut 17 clamping nut 6 is designed as a cap nut. If its 50 is a certain amount, the addition of a ring 28 wall thickness is dimensioned so that the clamping nut 17 has the full operating pressure of the clamping ring (FIG. 2) or a clamping ring 21 (FIG. 3) at the end face and the spacer ring 15 can be loaded when no pressure is required in its interior, as will be described in detail below. - Anchor head 1 and clamping nut 6 are written.

mit einer Zentralbohrung versehen, durch welche der 55 Die Spannmutter 17 und die Hutmutter 19 sind bisprovided with a central bore through which the 55 The clamping nut 17 and the cap nut 19 are to

Anker 11 geführt ist, mit dem die Ankerbüchse 1 an zur gasdichten Anlage gegeneinander anzuziehen,Armature 11 is guided, with which the anchor head 1 to tighten against each other to the gas-tight system,

der Kolbenstange 10 befestigt ist. Der Anker 11 ist Um die damit verbundene zusätzliche Beanspruchungthe piston rod 10 is attached. The anchor 11 is around the associated additional stress

gegen die Spannmutter 6 mittels des Dichtringes 12 der Gewindegänge der Ankerbüchse 1 zu vermeiden,to avoid the thread turns of the anchor head 1 against the clamping nut 6 by means of the sealing ring 12,

und der Mutter 13 abgedichtet. kann auch ein Dichtring 20 eingelegt oder eine andereand the nut 13 sealed. A sealing ring 20 can also be inserted or another

Zur Führung der Kassette im Zylinder 14 sind auf 60 geeignete Abdichtung vorgesehen sein. Ferner kann die Ankerbüchse ferner ein oder zwei Distanzringe 15 die Hutmutter 19 anstatt auf das verlängerte Geaufgeschoben, welche ihrerseits Führungsbüchsen 16 winde 18 der Ankerbüchse 1 auch auf ein Gewinde tragen. Jeder Distanzring 15 besteht aus dem glei- 23 aufgeschraubt sein, das am äußeren Umfang der chen Werkstoff wie die Grund- und Zwischenringe2 Spannmutter 17a vorgesehen ist (siehe Fig. 4). In bzw. 3, z. B. aus Stahl oder Hartmetall, während für 65 diesem Fall ist ein Dichtring 24 zwischen Hutmutter die Führungsbüchsen 16 ein Werkstoff guter Gleit- 19 und Spannmutter 17 α einzulegen,
eigenschaften gegenüber den Zylinderflächen gewählt Ist der Außendurchmesser der Spannmutter 17 gewird, z. B. Bronze oder Gußeisen. Es sind ferner ent- nügend kleiner als der Innendurchmesser des Zylin-Suitable seals are provided on 60 to guide the cassette in the cylinder 14. Furthermore, the anchor head can also have one or two spacer rings 15 pushed onto the cap nut 19 instead of the extended one, which in turn carries guide bushes 16 thread 18 of the anchor head 1 on a thread. Each spacer ring 15 consists of the sliding nut 17a to be screwed on, which is provided on the outer circumference of the same material as the base and intermediate rings 2 (see FIG. 4). In or 3, e.g. As steel or hard metal, while for this case, 65 is a sealing ring 24 between the cap nut, the guide bushes 16, a material of good slip 19 and clamping nut 17 α insert,
properties selected compared to the cylinder surfaces. B. bronze or cast iron. They are also sufficiently smaller than the inner diameter of the cylinder

ders 14, kann eine hydraulische Spannvorrichtung bekannter Bauart gemäß F i g. 5 auf das verlängerte Gewindeende 18 der Ankerbüchse 1 aufgeschraubt und gegen den Distanzring 15 abgestützt werden. Die Spannvorrichtung übt dann einerseits eine Zugkraft auf die Ankerbüchse 1 und andererseits eine Druckkraft auf die Grund-, Zwischen- und Distanzringe 2,3 und 15 aus.14, a hydraulic clamping device of known type according to FIG. 5 on the extended The threaded end 18 of the anchor head 1 is screwed on and supported against the spacer ring 15. the The clamping device then exerts, on the one hand, a tensile force on the anchor head 1 and, on the other hand, a compressive force on the base, intermediate and spacer rings 2, 3 and 15.

Die Fig. 5 zeigt eine solche hydraulische Spannvorrichtung, Sie besteht aus dem ringförmigen KoI- xq ben 25, der an dem Distanzring 15 anliegt, und dem entsprechenden Zylinder 26, dessen Kernstück auf das verlängerte Gewindeende 18 des Ankers 1 aufgeschraubt ist. Durch Einpumpen von Öl in die Öffnung 27 des Zylinders 26 wird der Anker 1 gezogen, » während die auf ihn aufgeschobenen Grund-, Zwischen- und Distanzringe 2, 3 und 15 gedrückt werden. Nach Aufbringen des der errechneten Vprspannkraft entsprechenden Öldruckes wird die Spannmutter 17 an den Distanzring 15 beigelegt, das Öl abge- m lassen, die Spannvorrichtung mit den Teilen 25 und 26 demontiert und die Hutmutter 19 mit Dichtring 20 aufgeschraubt. Die Kassette ist dann fertig zum Verbinden mit der Kolbenstange.5 shows such a hydraulic tensioning device, it consists of the annular KoI- xq ben 25, which rests against the spacer ring 15, and the corresponding cylinder 26, the core of which is screwed onto the elongated threaded end 18 of the armature 1. By pumping oil into the opening 27 of the cylinder 26, the armature 1 is pulled, while the base, intermediate and spacer rings 2, 3 and 15 pushed onto it are pressed. After application of the corresponding one of the calculated Vprspannkraft oil pressure, the clamping nut is enclosed 17 to the spacer ring 15, m let the oil off, dismantled, the clamping device with the parts 25 and 26 and screwed on the cap nut 19 with seal ring 20th The cassette is then ready to be connected to the piston rod.

Bei kleineren Durchmesserunterschieden zwischen as der Spannmutter 17 und dem Zylinder 14 der Verdiehtermasehine ist es erforderlich, zwischen der Spannmutter 17 und dem Distanzring 15 einen Anlagering 28 gemäß Fig. 6 vorzusehen, an dem beim Vorspannen der Kolben 25 der Spannvorrichtung anliegt, so daß er nicht auf die Führungsbüchse 16 drückt.With smaller differences in diameter between as the clamping nut 17 and the cylinder 14 of the twisting machine it is necessary to have an abutment ring between the clamping nut 17 and the spacer ring 15 28 according to FIG. 6, on which the piston 25 of the tensioning device rests during pretensioning, so that it does not press on the guide bush 16.

Ist der Durchmesserunterschied zwischen der Spannmutter 17 und dem Verdichterzylinder 14 so klein, daß er das Aufsetzen einer Spannvorrichtung nicht zuläßt, kann ein Spannring 21 mit einer ringförmigen Eindrehung 22 auf die Ankerbüchse 1 zwischen der Spannmutter und dem Distanzring 15 aufgesetzt werden. Es läßt sich dann eine Spannvorrichtung nach Fig. 7 anbringen. Diese besteht im wesentliehen aus dem zweiteiligen Druckring 29 a, 29 b, der in die ringförmige Eindrehung 22 des Spannringes 21 eingelegt wird und auch an der Lauffläche der Führungsbüchse, 16 anliegen kann, einem die Druckflüssigkeit aufnehmenden Zylinder 30, der sieh an den zweiteiligen Ring 29 a, 29 b anlegt und diesen in seinem Hohlraum 31 zusammenhalt, sowie aus dem hydraulisch beaufsehlagbaren Kolben 32, der auf das verlängerte Gewinde 18 der Ankerbüchse 1 aufgeschraubt ist.If the difference in diameter between the clamping nut 17 and the compressor cylinder 14 is so small that it does not allow a clamping device to be attached, a clamping ring 21 with an annular recess 22 can be placed on the anchor bush 1 between the clamping nut and the spacer ring 15. A clamping device according to FIG. 7 can then be attached. This essentially consists of the two-part pressure ring 29 a, 29 b, which is inserted into the annular recess 22 of the clamping ring 21 and can also rest on the running surface of the guide bush 16, a cylinder 30 which receives the pressure fluid and which looks at the two-part ring 29 a, 29 b applies and holds it together in its cavity 31, as well as from the hydraulically actuated piston 32 which is screwed onto the elongated thread 18 of the anchor bush 1.

Bei genügend hohem Enddruck im Kompressionsraum des Verdichters ist die auf die Stirnseite der Kassette wirkende Gaskraft so groß, daß sieh eine Befestigung der Kassette an der Kolbenstange 10 mittels des Ankers 11 erübrigt. Die Hutmuttern 6 bzw. §5 19 sowie die Ankerbüchse 1 sind in diesem Fall nicht axial durchbohrt. Die an die Kolbenstange 10 anliegende Fläche der Ankerbüchse 1 kann dann beliebig gestaltet werden, entweder ganz eben, wie in Fig. 8 dargestellt, oder auch ballig, — Vor dem Anfahren der Maschine muß ein gewisser Vordruck im Koropressionsraum herrsehen, damit keine Schläge zwischen Kassette und Kolbenstange auftreten können. Die Kassette kann schließlich auch so ausgeführt sein, daß die Spannmutter 17 an dem der Kolbenstange zugewandten Ende angeordnet ist. Eine solche Ausführung zeigt F i g, 9. Die Funktion der einzelnen Teile ist sonst dieselbe wie bei den vorgenannten Anordnungen.If the final pressure in the compression chamber of the compressor is sufficiently high, the gas force acting on the face of the cassette is so great that it is not necessary to fasten the cassette to the piston rod 10 by means of the armature 11. The cap nuts 6 or §5 19 and the anchor head 1 are not axially drilled through in this case. The surface of the armature bushing 1 resting on the piston rod 10 can then be designed as desired, either completely flat, as shown in Fig. 8, or spherical, - Before starting the machine, there must be a certain pre-pressure in the compression space so that there are no impacts between the cassette and piston rod can occur. Finally, the cassette can also be designed in such a way that the clamping nut 17 is arranged at the end facing the piston rod. Such a design is shown in Fig. 9. The function of the individual parts is otherwise the same as in the aforementioned arrangements.

Claims

Patent claims:

1. Pistons in cassette design for piston machines, especially for high-pressure gas compressors, consisting of a large number of intermediate rings arranged centrally on a piston rod and base rings with the piston rings, of which the intermediate rings and the base rings are fixed under pretension, wherein the piston can be connected to the piston rod by means of an anchor is, characterized in that the intermediate rings and the base rings with the attached piston rings and optionally Spacer rings centered on one with a central hole for the feeder Anchor and with a thread for receiving the preload applying and holding Means provided anchor head arranged and between the anchor sleeve and the rings Channels are provided for discharging the leakage gas,

% Piston according to claim 1, characterized in that the armature bush (I) has a polygonal, preferably a triangular cross-section, with channels ( 7) which are in communication with the space around the piston rod via radial grooves (8) in a washer ring (9).

3. Piston according to claim 1, characterized in that the armature bushing is round Has a cross-section and between its lateral surface and the intermediate and base rings (3.2) more one-piece or multi-part bushing that is made of a softer material than the anchor bushing exists and contains channels for discharging the amount of leakage gas.

4. Piston according to claim 3, characterized in that the clamping nut (6) as a die Cap nut sealing the interior of the cassette is formed.

In addition 3 sheets of drawings