DE1801720A1 - Kolben fuer Verdichter u.dgl.und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Kolben fuer Verdichter u.dgl.und Verfahren zu dessen Herstellung

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DE1801720A1 DE19681801720 DE1801720A DE1801720A1 DE 1801720 A1 DE1801720 A1 DE 1801720A1 DE 19681801720 DE19681801720 DE 19681801720 DE 1801720 A DE1801720 A DE 1801720A DE 1801720 A1 DE1801720 A1 DE 1801720A1
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Holm Svend Aage J
Leffers Hans Ulrick
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/0005—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00 adaptations of pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
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    • F16J1/10—Connection to driving members
    • F16J1/14—Connection to driving members with connecting-rods, i.e. pivotal connections
    • F16J1/22—Connection to driving members with connecting-rods, i.e. pivotal connections with universal joint, e.g. ball-joint

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Description

DR-INQ-ULRICHKNOBLAUCH β FRANkfuRt/ma,n ,. dhn s 7 OKt WRR
PATENTANWALT kohhoi^nshofweq 10 · " wnKt «300 POSTSCHECK-KONTO FRANKFURT/M. 348S TELEFON:09OßO7 An DRESDNER BANK, FRANKFURT/M. S53 7OS TELEQRAMM: KNOPAT K/E
NEUE TELEFON-NR. - DA 50
661078 1801720
BAOOSS A/S, Nordborg (Dänemark)
Kolben für Verdichter u.dgl. und "Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kolben für Verdichter u.dgl, unter Verwendung eines aus Blech gezogenen Topfes und auf ein Verfahren zur Herstellung dieses Kolbens.
Die bekannten Kolben bestehen in der Mehrzahl der lalle aus Gußeisen, Stahlguß oder geschmiedetem Stahl und haben daher ein grosses Gewicht. Infolgedessen müssen jeweils erhebliche Massen hin und her bewegt werden.
kleine Kolbenverdichter ist auch ein Kolben bekanntgeworden, der aus einem aus Blech gezogenen (Topf besteht, wobei der Topfboden an der Aussenseite plan geschliffen wird. Dieser Kolben eignet sich aber nur für kleine Verdichter, da der relativ dünne Kolbenboden bei grösseren Durchmessern und höheren Leistungen bricht. Ausserdem ist er mangels eines entsprechenden Gelenks im Kolben nur in Verbindung mit einer Kurbelsohleife brauchbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen äusserst gewichtarmen Kolben anzugeben, dessen Anwendung nicht auf kleine Durchmesser und Leistungen beschränkt ist und der bei Bedarf gelenkig mit einer Pleuelstange verbunden werden kann.
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Diese Aufgabe wird unter Verwendung eines aus Blech gezogenen Topfes erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Stirnwand des Kolbens aus zwei aufeinander liegenden und miteinander verbundenen Böden, von denen einer der Topfboden ist, besteht.
Bei dieser Konstruktion kann der Topf aus ausserordentlich dünnem Blech gezogen werden. Es kommt lediglich darauf an, dass die Seitenwände eine ausreichende Stärke haben. Der Topfboden wird durch den zweiten Boden so weit verstärkt, dass er jeder auftretenden Belastung gewachsen ist. Infolgedessen können Boden und Wand unabhängig voneinander und jeweils mit dem geringsten Gewicht ausgelegt werden.
Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn der zweite Boden an der Topfbodeninnenseite angeordnet ist.Dann kann der Topfboden an der Aussenseite geschliffen werden, wobei es auch nicht er-iört, wenn nur ein sehr dünner Topf boden übrigbleibt. So ist es beispielsweise möglich, so viel vom Topfboden abzuschleifen, dass die beim Ziehen des Topfes unvermeidlichen
Rundungen am Umfang der Stirnfläche weggeschliffen werden.
Eine ganz erhebliche weitere Gewichtsersparnis ergibt sich dadurch, dass der zweite Boden Aussparungen besitzt und insbesondere sternförmig ist. Versuche haben gezeigt, dass dies zur ausreichenden Versteifung völlig genügt. Ausserdem wird der tote Raum des Verdichters durch die Aussparungen nicht beeinträchtigt, wenn sich der zweite Boden im Topfinnern befindet.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der zweite Boden als fuss eines Lagereinbaus dienen. Infolge der grossen Auflagefläche dieses- Fusses auf dem Topfboden, ergibt sich eine siohere Befestigung des JDagereinbaus. Insbesondere kann der Iiagereinbau eine KugelscJiale aufweisen, die über einen Verbindungsabsohnitt mit kleinerem Durchmesser als die Schale
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mit dem Puss verbunden ist- Dieser Verbindungsabschnitt behinderrt die dem Kolbenboden zugeführte Wärme daran, zur Kugelschale zu fliessen. Ausserdem liegt ein sehr grosser Teil der Kugelschale an der Aussenseite frei. Infolgedessen wird das Kugelgelenk wenig durch Wärmespannungen beeinträchtigt.
Des weiteren kann der zweite Boden als Puss für einen durch den Topfboden nach aussen ragenden Mittelzapfen zum Ausfüllen von Ventilhohlräumen dienen. Ein solcher Zapfen hat auch bei einem sehr dünnen Topfboden einen sehr sicheren Halt. Hierbei können Kugelschale, Verbindungsabschnitt und Mittelzapfen einstückig ausgebildet sein und den als gemeinsamen Puss dienenden zweiten Boden durchsetzen.
Zu einer weiteren G-ewichtsersparnis führt es, wenn der Topf am offenen Ende nach innen umgebördelt ist. Die Umbördelung schafft eine zusätzliche Versteifung. Infolgedessen kann die Topfwand noch dünner als bisher ausgebildet werden.
Pur die Herstellung des erfindungsgemässen Kolbens empfiehlt es sich, dass zunächst der gezogene Topf, der zweite Boden und der Lagereinbau miteinander verlötet werden und dann erst die Bearbeitung der Kolbenau&senseite erfolgt. Einerseits werden bei dieser Bearbeitung alle beim Verlöten auftretenden Ungenauigkeiten beseitigt. Andererseits hat der Kolben nach dem Zusammenlöten eine erhöhte Steifigkeit, welche die Bearbeitung erleichtert.
Es besteht sogar die Möglichkeit, den gezogenen Topf, den zweiten Boden und den Lagereinbau unter Beigabe von Lötmaterial zusammenzufügen und dann in einem Arbeitsgang zu verlöten, z.B. in einem Lötofen. Dies ist möglich, weil die genannten drei Teile bei entsprechender Passung sicher ineinander steckbar sind.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen«
Pig. 1 den. erfindungsgemässen Kolben im Schnitt,
Fig. 2 den zweiten Boden in Draufsicht und
Pig. 3 den mit seiner Pleuelstange zusammengebauten Kolben.
Der Kolben nach Mg, 1 besteht aus einem Topf 1 mit einer Seitenwand 2 und einem Boden 3, aus einem zweiten Boden 4 und aus einem Einbauteil 5. Der Topf 1 ist aus Blech gezogen und am offenen Ende mit einem Bördelrand 6 und in der Mitte des Bodens mit einem Loch 7 versehen. Der zweite Boden 4 besitzt ebenfalls ein Mittelloch 8. Er ist sternförmig ausgeführt, hat also zwischen seinen Armen 9 Aussparungen 10. Das Einbauteil besitzt einen Mittelzapfen 11, der stirnseitig aus dem Kolbenboden heraussteht, einen Verbindungsabschnitt 12 und eine Kugelschale 13, die einen grösseren Durchmesser hat als der Abschnitt 12.
Die Teile 1, 4 und 5 werden miteinander, vereinigt und dann in einem Lötarbeitsgang miteinander verlötet. Alsdann wird die zylindrische Aussenfläche der Wand 2 und die äussere Stirnseite des Bodens 3 bearbeitet. Hierbei können in der Mitte erhabene Stellen 14 stehen bleiben, die zum Ausfüllen von Räumen unterhalb von Ventilplättchen o.dgl. dienen.
Pig. 3 zeigt, wie ein solcher Kolben mit einer Pleuelstange verbunden wird. Die Pleuelstange besitzt einen Schaft 15, an deren einem Ende eine Kugel 16 befestigt und an deren anderem Ende ein Kurbellagerkopf 17 angebracht ist. Die Kugel 16 wird in die Kugelschale 13 eingelegt. Alsdann wird der äussere Rand 18 derart naoh innen gebördelt, dass die Kugel sich leicht im Gelenk drehen läset.
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Claims (10)

Patentansprüche:
1. Kolben für Verdichter u.dgl. unter Verwendung eines aus Blech gezogenen lopfes, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnwand des Kolbens aus zwei aufeinander liegenden und miteinander verbundenen Böden (3,4), von denen einer der lopfboden ist, besteht.
2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Boden (4) an der Topfbodeninnenseite angeordnet ist.
3· Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Boden (4) Aussparungen (10) besitzt und insbesondere sternförmig ist.
4. Kolben nach einem der Ansprüche 1-3» daduroh gekennzeich- · net, dass der zweite Boden (4) als Fuss eines Lagereinbaus (5) dient.
5. Kolben nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagereinbau (5) eine Kugelschale (13) aufweist, die über einen Verbindungsabschnitt (12) mit kleinerem Durchmesser als die Schale mit dem Fuss verbunden ist.
6. Kolben nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Boden (4) als Fuss für einen durch den Topfτ boden nach aussen ragenden Hittelzapfen (11) zum Ausfüllen von Ventilhohlräumen dient.
7. Kolben nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass Kugelschale (13), Verbindungsabechnitt (12) und Mittelzapfen (11) einstückig ausgebildet sind und den als gemeinsamen Fuß dienenden zweiten Boden (4) durchsetzen.
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8. Kolben nach einem der Ansprüche 1 - 7? dadurch gekennzeichnet, dass der Topf (1) am offenen Ende nach innen umgebördelt ist.
9. ¥er£ahren zur Herstellung des Kolbens nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst der gezogene Topf, der zweite Boden und der Lagereinbau miteinander verlötet werden und dann erst die Bearbeitung der· Kolben«= aussenseite erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass der gezogene Topf, der zweite Boden und der Lagere inbau* unter Beigabe γοη lötmaterial zusammengefügt und dann in einem Arbeitsgang Terlötet werden»
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