DE585877C - Vorrichtung zur Befestigung der Kolbenstange am Kreuzkopf von Kolbenkraftmaschinen - Google Patents

Description

Vorgeschlagen wurde bereits eine Vorrichtung zur Befestigung der Kolbenstange am Kreuzkopf von Kolbenkraftmaschinen, bei welcher um die Kolbenstange ein mehrteiliger Klemmring gelegt wird, dessen äußere Mantelfläche konisch ausgebildet ist und die sich gegen die gleichfalls konisch ausgebildete Innenfläche einer Hülse legt,, die ihrerseits in den Kreuzkopf eingeschraubt ist. Mittels einer Überwurfmutter wird der Klemmring in die Hülse und infolge seiner konischen Ausbildung gegen die Kolbenstange gepreßt und diese so fest mit dem Kreuzkopf verbunden. Bei Maschinen mit großer Leistung sind nun die in der Kolbenstange auftretenden Kräfte so groß, daß. die Reibung in der zur Verfügung stehenden konischen. Fläche zwischen Kolbenstange und Klemmring nicht ausreicht, um eine sichere Verbindung zu ge-

^o währleisten. Eine Verlängerung der konischen Andruckfläche hat eine wesentliche Verstärkung des Klemmringes und der Zwischenhülse und damit auch des Kreuzkopfschaftes zur Folge, die zu einer unliebsamen Vergrößerung der bewegten Massen fuhrt.

Erfindungsgemäß wird dieser Übelstand dadurch beseitigt, daß die konische Andruckfläche in eine größere Zahl von Einzelflächen aufgeteilt wird und auf diese Weise beliebig groß gemacht werden kann, so daß die Reibungskräfte zur sicheren Verbindung auch bei sehr großen Kolbenstangenkräften ausreichen'. In den gegeneinanderliegenden Flächen des Klemmringes und der Kolbenstange werden ringförmige Eindrehungen angebracht, die sich bei Klemmring und Kolbenstange entsprechend ergänzen, so daß nach Art eines Gewindes die durch die Eindrehungen entstandenen Zwischenwände des einen Teiles in die entsprechenden Eindrehungen des anderen Teiles eingreifen. Die Wirkung des Klemmringes ist bei dieser Ausführungsform genau die gleiche wie bei den vorgeschlagenen Ausführungsformen. Es besteht nur darin ein gewisser Unterschied, daß die bisher zusammenhängende konische Andruckfläche in eine Anzahl kleiner Einzelflächen, den Flanken der Eindrehungen bzw. der Zwischenwände, aufgeteilt ist. Durch das Anziehen des Klemmringes treten in den aufeinanderliegenden Flächen der Eindrehungen bzw. der Zwischenwände die gleichen Kräfte in Erscheinung wie bei dem Klemmring mit zusammenhängender konischer Fläche. Gleichzeitig wirken diese Eindrehungen als Sicherheitsverbmdung. Bei nicht ausreichender Reibung in den Flanken werden die Zwischenwände wie die Gewindegänge eines Gewindes auf Scherung beansprucht. Die Unterteilung der konischen Andruckfläche in eine Anzahl Einzelflächen bietet gleichzeitig die Möglichkeit, die zu übertragenden Kräfte auf die ganze Länge des Klemmringes außerordentlich gleichmäßig zu verteilen. Um nämlich

zu verhindern, daß der größte Teil der Kräfte auf die Flanken der ersten Eindrehungen entfällt, werden diese verhältnismäßig flach ausgebildet, d. h. die konischen Flächen werden klein und nehmen infolgedessen nur einen bestimmten Teil der Kräfte auf. Durch entsprechend abgestufte, nach dem Ende der Kolbenstange zunehmende Eindrehtiefen werden die Übertragungsflächen in einem bestimmten Verhältnis zueinander vergrößert und damit ein gleichmäßiger Kraftübertritt auf der ganzen Länge des Klemmringes erreicht. Diese Abstufung der Eindrehtiefen bringt außerdem den Vorteil mit sich, daß bei den ersten Eindrehungen, bei denen die Zahl der Kraftlinien in der Kolbenstange noch verhältnismäßig groß ist, der Kolbenstangenquerschnitt fast ungeschwächt ist und erst nach dem Ende der Kolbenstange zu, an dem nur noch ein geringer Teil der Kraftlinien aus der Kolbenstange in den Klemmring übertritt, eine stärkere Schwächung des Querschnittes erfolgt.

Die neue Ausführungsform bietet gegenüber der vorgeschlagenen Klemmverbindung den Vorteil, daß neben der Vergrößerungsmöglichkeit der Reibungsfläche die Gefahr einer Lösung der Verbindung bei nicht ausreichender Reibung beseitigt ist. Außerdem wird die Verbindung durch den Fortfall der in den Kreuzkopf eingeschraubten Zwischenhülse wesentlich einfacher, da die Anzugsmutter unmittelbar in den Kreuzkopf eingeschraubt wird.

Weitere Einzelheiten sind aus der Zeichnung ersichtlich, in der beispielsweise eine Ausführungsform dargestellt ist. Es zeigen Abb. ι einen Schnitt durch die Kreuzkopfbefestigung mit unterteilter konischer Andruckfläche,

Abb. 2 einen Querschnitt nach der Linie A-A in Abb. 1.

In der Abb. 1 ist mit α die Kolbenstange, mit b der Kreuzkopf, mit c der Klemmring und mit d die mutterartige Anzugshülse für den Klemmring c bezeichnet. Die Kolbenstange α ist durchgehend zylindrisch ausgebildet und an ihrem der Verbindung mit dem Kreuzkopf dienenden Ende mit verschieden tiefen, ringförmigen Eindrehungen versehen, in welche ebenfalls durch Eindrehungen auf der konischen Innenfläche des Klemmringes c entstandene Zwischenwände f eingreifen. Die Zwischenwände g an der Kolbenstange greifen dabei in gleicher Weise in die Eindrehungen am Klemmring c ein. Bei der Herstellung dieser Eindrehungen ist besondere Sorgfalt darauf gelegt, daß keine scharfen Kanten entstehen, sondern alle Übergänge möglichst gut abgerundet sind, um zum Bruch der Kolbenstange führende Kerbwirkungen zu vermeiden.

Die Wirkungsweise ist folgende: Die Hülse d stützt sich beim Einschrauben in den Kreuzkopf b auf die Schulter e des Klemmringes c und preßt die dem Kreuzkopf zügekehrten Flanken der Eindrehungen bzw. der Zwischenwände an Klemmring und Kolbenstange gegeneinander. Dadurch entstehen Kräfte, deren zur Achse der Kolbenstange parallel verlaufende Komponenten diese mit ihrer Stirnfläche gegen den Kreuzkopf pressen und so eine bestimmte Vorspannung der Kolbenstange hervorrufen. Die zur Kolbenstangenachse senkrecht verlaufenden Kraftkomponenten drücken den Klemmring gegen die in den Kreuzkopf eingeschraubte! Anzugshülse. Die verschiedene Tiefe der Eindrehungen hat zur Folge, daß die zu übertragenden Kräfte nicht zum größten Teil durch die Anlagefläche der ersten Eindrehungen übertreten, sondern der Übertritt gleichmäßig über die gesamte Länge des Klemmringes verteilt erfolgt.

In der Zeichnung ist gleichzeitig die Zu- und Abfuhr des Kühlmittels für den gekühlten Kolben gezeigt. Die Zufuhr erfolgt durch das Rohr h im Inneren der hohlen Kolbenstange. Das durch den vom Rohr h gebildeten Ringraum in der Kolbenstange abfließende Kühlmittel tritt durch Bohrungen? über den Ringraum ; in die Zwischenräume k zwischen den einzelnen Klemmringteilen. Um den Kühlmitteldurchfluß möglichst ungehemmt vonstatten gehen zu lassen, sind die Zwischenräume k zwischen den Klemmringteilen durch entsprechende Aussparungen an den einander zugekehrten Flächen der Klemmringteile erweitert. Die unten und oben stehenbleibenden Ansätze^», p¹ dienen zur Einstellung des richtigen Abstandes der Klemmringteile voneinander. Aus den Räumen k strömt das Kühlmittel durch mehrere Bohrungen I in einen Ringraum m, der durch eine auf die Hülse ei geschraubte Kappe η gebildet wird. Von hier aus wird das Kühlmittel durch das Rohr 0 der Förderpumpe zugeführt.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zum Befestigen der Kolbenstange am Kreuzkopf der Kolben- no kraftmaschinen, bei welcher ein in seiner äußeren Mantelfläche konisch ausgebildeter Klemmring in einen ebenfalls konisch aus- ■ gebildeten hülsenartigen Ansatz desKreuzkopfes eingepreßt wird und sich fest um die Kolbenstange legt, dadurch gekennzeichnet, daß die konische Fläche des Klemmringes (c) in mehrere konische Einzelflächen aufgeteilt ist, die durch entsprechende Eindrehungen am Klemmring (c) und an der Kolbenstange (α) gebildet sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Eindrehungan gegen das Kolbenstangenende hin fortlaufend zunimmt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmringteile an den einander zugekehrten Flächen mit Aussparungen versehen sind, durch die der Abfluß des Kolbenkühlmittels aus der hohlen Kolbenstange (α) zur Kühlmittelrückleitung erfolgt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mutterartige Anzügshülse (d) für den Klemmring (c) unmittelbar in den Kreuzkopf (b) eingeschraubt wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen