DE3017773C2 - Vorrichtung zum achsparallelen Verbinden eines Plungers mit hoher Oberlfächenhärte aus Keramik, insbesondere Oxidkeramik, oder einer spröden Metallegierung mit einer Pleulstange - Google Patents

Description

wird der Plunger im wesentlichen nur mit Druckspannungen beaufschlagt. Diese Beaufschlagungsart ist für einen Plunger, der vorzugsweise als VoL'kolben bzw. glatter Kolben mit hoher Oberflächenhärte aus Keramik, z. B. Oxidkeramik, oder einer spiöden Metallegierung ausgebildet ist, besonders vorteilhaft Stets ist ein einwandfreier Kontakt zwischen der Bodenfläche des betreffenden Plungerendes und der Druckplatte durch Anzug der Oberwurfmutter gewährleistet Tatsächlich wird nach Lehre der Erfindung ein kraftschlQssiges und formschlüssiges Einspannsystem für als Vollkolben ausgebildete Plunger gewährleistet, deren Werkstoffe im wesentlichen nur für die Aufnahme von Druckspannungen geeignet sind und im praktischen Betrieb hohen und höchsten Belastungen unterworfen werden, beispielsweise im Einsatz bei Hoch- und Höchstdruckpumpen.

— Darin sind die wesentlichen durch die Erfindung erreichten Vorteile zu sehen.

in weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Gewindebuchse der Einspannvorrichtung die Druckplatte im Bereich der Stirnfläche des Pleuelendes übergreifen, so daß eine nach außen einwandfrei abgeschlossene Verbindungsvorrichtung verwirklicht ist

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verbinden eines Plungers mit einer Pleuelstange, und

F i g. 2 einen Querschnitt durch den Gegenstand nach F i g. 1 gemäß Linie A-A.

Die dargestellte Vorrichtung dient zum achsparallelen Verbinden eines Plungers I mit einer Pleuelstange 2 unter Zwischenschaltung eines Gelenkkopfes 3 mit einem Pleuelende 4 mit Bund 5 für eine Überwurfmutter 6. Das Pleuelende 4 weist eine Zentrierbohrung 7 für einen Zentrierzapfen 8 an einer auf der Bundstirnfläche aufliegenden Druckplatte 9 und die Druckplatte 9 eine Zentrierausnehmung 10 für das zugeordnete Plungerende 11 auf. Zentrierbohrung 7 und Zentrierausnehmung 10 sind als Paßbohrungen ausgeführt. Der Plunger 1 ist im Betrieb bzw. oberhalb dieses Plungerendes 11 in eine Einspannvorrichtung 12 eingespannt. Die Einspannvorrichtung 12 weist eine von der Überwurfmutter 6 übergriffene Gewindebuchse 13 mit Außengewinde zum Aufschrauben der Überwurfmutter auf, so daß durch den Abzug der überwurfmutter 6 einwandfreier Kontakt zwischen Pleuelende 4, Druckplatte 9 und Bodenfläche des betreffenden Plungerendes 11 erreicht wird. Der Plunger 1 ist als Vollkolben mit hoher Oberflächen- so härte aus Keramik, z. B. Oxidkeramik, oder einer spröden Metallegierung ausgebildet. Er kann gleichbleibenden und unterschiedlichen zylindrischen Querschnitt aufweisen. Die Einspannvorrichtung 12 weist eine von dem Plunger 1 durchdrungene Zylinderausnehmung 14 mit einem inneren den Plunger 1 umgebenden Spannring 15 und mit einem äußeren dazu konzentrischen Spannring 16 mit einander zugeordneten doppelkonischen Spannflächen 17 auf. Zwischen diesen beiden Spannringen 15,16 bzw. Spannflächen 17 ist ein oberer und unterer Konusring 18, 19. mit beide Konusringe verbindenden Spannschrauben 20 eingesetzt. Die Gewindebuchse 13 an der Einspannvorrichtung 12 übergreift die Druckplatte 9 im Bereich der Bundstirnfläche.

— Die Figuren machen unmittelbar deutlich, daß sich die Montage der Einspannvorrichtung 12 für den Plunger 1 außerhalb der betreffenden Hoch- oder HöchstdruckDumoe mittels eines Drehmomentenschlüssels vornehmen läßt, und zwar unter Berücksichtigung eines definierten und exakt einzuhaltenden Anzugmomentes. Außerdem erfolgt eine wohldefinierte Zentrierung des Plungers 1 durch das Anziehen der Überwurfmutter 6 in der Druckplatte 9.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2

des hülsenartigen Plungers. Außerdem sind die Auflage-Patentansprüche: flächen zwischen dem Plunger und dem Plungerträger

verhältnismäßig klein, so daß ein Platzen des Keramik-

L Vorrichtung zum achsparallelen Verbinden ei- plungers schon vor Erreichen der zulässigen Betriebs-

nes Plungers mit hoher Oberflächenhärte aus Kera- 5 dauerlast zu befürchten ist

mik, insbesondere Oxidkeramik, oder einer spröden Es ist eine Vorrichtung zum achsparallelen Verbinden Metallegierung mit einer Pleuelstange unter Zwi- eines Plungers mit einer Pleuelstange der eingangs beschenschaltung einer Druckplatte, mit einer Verbin- schriebenen Art bekannt, bei weicher als Verbindungsdungsvorrichtung, bestehend aus einer Oberwurf- element eine querbewegliche Stoßplatte vorgesehen ist, mutter und einer Einspannvorrichtung für das züge- io gegen welche das Plungerende ggf. unter Zwischenordnete Plungerende mit einer von der Oberwurf- schaltung eines Auflagers abgestützt ist Stoßplatte und mutter übergriffenen Gewindebuchse, wobei die Auflager bilden praktisch eine Kugelkalotte. Außerdem Gewindebuchse eine von dem Plunger durchdrunge- ist das Plungerende mittels eines den Plunger umgebenne Zylinderausnehmung mit einem inneren, den den elastischen Ringes in Radialrichtung abgestützt Plunger umgebenden Spannring und einem äußeren, 15 Diese bekannte Verbindungsvorrichtung erlaubt eine dazu konzentrischen Spannring aufweist, da- Winkelstellung und Radialverstellung des Plungers in durch gekennzeichnet, daß das Pleuelende vorgegebenen Grenzen, so daß eine Zentrierung des (4) eine Zentrierbohrung {7) für einen Zentrierzap- Plungers praktisch nicht erreicht werden kann. Darüber fen (8) an der auf der Stirnfläche des Pleuelendes hinaus weist der Plunger bzw. sein Plungerende gerade aufliegenden Druckplatte (9) und die Druckplatte 20 im Bereich seiner Einspannung eine konische Einschnüeine Zentrierausnehmung (10) für das zugeordnete rung für einen entsprechend über eine Gewindebuchse Plungerende (11) aufweist, und daß der innere und betätigten Spannring auf, und zwar unter Zwischender äußere Spannring (15, 16) in an sich bekannter schaltung einer Federscheibe zwischen Gewindebuchse Weise einander zugeordnete doppelkonische und Spannring. Insoweit wird eine nachgiebige Verbin-Spannflächen (17) aufweisen und zwischen beiden 25 dung verwirklicht welche unzureichend ist, wenn der Spannringen zwei axial wirkende Konusringe (18, Plunger für hohe und höchste Drücke vorgesehen ist 19) mit beide Konusringe verbindenden Spann- (vgl. US-PS 36 70 630).

schrauben (20) eingesetzt sind. Ferner kennt man eine Einspannvorrichtung, die dazu

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- dient, eine Verbindung zwischen einer Welle und einer

zeichnet, daß die Gewindebuchse (13) der Einspann- 30 Nabe herzustellen. Bei dieser Einspannvorrichtung sind

vorrichtung (12) die Druckplatte (9) im Bereich der ein innerer und äußerer Spannring vorgesehen, welche

Stirnfläche des Pleuelendes (4) übergreift. einander zugeordnete doppelkonische Spannflächen

aufweisen. Zwischen beiden Spannringen sind zwei axial

wirkende Konusringe mit beide Konusringe verbinden-

35 den Spannschrauben eingesetzt (vgl. DE-GM 72 27 875). Durch diese bekannten Maßnahmen sind die Probleme

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum achspar- um optimalen Kraftfluß bei minimaler Flächenpressung allelen Verbinden eines Plungers mit hoher Oberflä- und einwandfreie Zentrierung eines Plungers unter Verchenhärte aus Keramik, insbesondere Oxidkeramik, meidung von Sprengkräften bei hohen und höchsten oder einer spröden Metallegierung mit einer Pleuelstan- 40 Belastungen nicht maßgebend beeinflußt worden,
ge unter Zwischenschaltung einer Druckplatte, mit ei- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorner Verbindungsvorrichtung, bestehend aus einer Über- richtung zum achsparallelen Verbinden eines Plungers wurfmutter und einer Einspannvorrichtung für das zu- mit hoher Oberflächenhärte aus Keramik, insbesondere geordnete Plungerende mit einer von der Überwurf- Oxidkeramik, oder einer spröden Metallegierung mit mutter übergriffenen Gewindebuchse, wobei die Ge- 45 einer Pleuelstange der eingangs beschriebenen Art zu windebuchse eine von dem Plunger durchdrungene Zy- schaffen, bei der eine sowohl kraftschlüssige als auch linderausnehmung mit einem inneren, den Plunger um- formschlüssige Verbindung für einen als Vollkolben gebenden Spannring und einem äußeren, dazu konzen- ausgebildeten Plunger erreicht wird,
frischen Spannring aufweist. Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungs-Für den Einsatz im Hoch-und Höchstdruckbereich ist 50 gemäßen Verbindungsvorrichtung dadurch, daß das ein Keramikplunger bekannt, welcher eine zentrale Ge- Pleuelende eine Zentrierbohrung für einen Zentrierzapwindebohrung aufweist. In diese Gewindebohrung ist fen an der auf der Stirnfläche des Pleuelendes aufliegender Gewindekern eines mehrteiligen Plungerträgers un- den Druckplatte und die Druckplatte eine Zentrierauster Zwischenschaltung eines Klebstoffutters als Drehsi- nehmung für das zugeordnete Plungerende aufweist, cherung eingeschraubt. Der Plungerträger weist einen 55 und daß der innere und der äußere Spannring in an sich mit dem Gewindekern drehsicher verbundenen Bund bekannter Weise einander zugeordnete doppelkonische mit Außengewinde für eine Überwurfmutter am Ge- Spannflächen aufweisen und zwischen beiden Spannrinlenkkopf der betreffenden Pleuelstange auf. Bei dieser gen zwei axial wirkende Konusringe mit beide Konusbekannten Konstruktion ist von Nachteil, daß sich der ringe verbindenden Spannschrauben eingesetzt sind. — Plungerträger von dem gleichsam als Hülse ausgebilde- 60 Diese Maßnahmen der Erfindung haben zur Folge, daß ten Plunger löst, weil das Klebstoffutter zur Drehsiche- die Druckplatte selbst und über die Druckplatte der rung nicht ausreicht. Das führt zu Kontaktunterbre- Plunger eindeutig zentriert ist. Daraus resultiert nicht chungen zwischen den Gewinde- bzw. Anlageflächen nur ein optimaler Kraftfluß bei minimaler Flächenpresvon Plunger und Gewindekern. Im Belastungsfall führen sung an der Bodenauflage des Plungers, sondern dardiese Kontaktunterbrechungen schließlich zu einer Zer- 65 über hinaus wird das Auftreten von Sprengkräften instörung des Plungers. Darüber hinaus führt das Ein- nerhalb des Plungers mit Sicherheit vermieden. Durch schrauben des Gewindekerns in die Gewindebohrung die Zentrierung des Plungers unter Ausnutzung der geleicht zu einer Rißbildung durch Sprengkräfte innerhalb samten Bodenfläche des betreffenden Plungerendes