DE959146C - Fuer Brennkraftmaschinen, Kompressoren und sonstige Kolbenmaschinen bestimmter Kolben - Google Patents

Description

Bei Brennkraftmaschinen, Kompressoren und anderen Kolbenmaschinen kann es notwendig sein, den Kolbenbolzen im Kolben gas- und flüssigkeitsdicht zu lagern. Zu diesem Zweck wurde bereits vorgeschlagen, den Kolbenbolzen innen beiderseits konisch auszubohren und entgegengesetzt konisch abgedrehte Pfropfen kalt einzuschlagen. Eine derartige Einrichtung kommt einer Schrumpfverbindung gleich, die sich nur schwierig und mit großem Zeitaufwand wieder lösen läßt, beispielsweise durch Herausschlagen oder Abpressen. Bei einem weiteren bekannten Vorschlag sind in einem aus Leichtmetall bestehenden Kolbenköfper Buchsen eingegossen, konisch ausgedreht und zwischen, den zylindrischen Kolbenbolzen und den Kolbenkörper längs geschlitzte oder mehrteilige Zwischenbuchsen geschaltet, die außen entgegengesetzt konisch abgedreht sind, wobei die Zwischenbuchsen gegen axiale Verschiebung nach außen hin beispielsweise durch Sprengringe gesichert sind. Durch die Wahl von Materialien unterschiedlicher Ausdehnungs-Koeffizienten soll dabei infolge Zusammenziehung der Zwischenbuchsen unter· der Betriebstemperatur der Bolzen festgeklemmt werden. Davon abgesehen, daß mit Einrichtungen dieser Art eine absolut gas- und flüssigkeitsdichte Lagerung des Kolbenbolzens kaum zu erreichen sein dürfte, kann die satte Anlage zusammenwirkender konischer Dichtflächen

dabei nur im Wege des Einschleifens erreicht werden, was hohe Präzision und entsprechenden Lohnaufwand erfordert.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Mit ihrer Hilfe wird auf einfache Weise und mit geringen Kosten eine. Kolbenbolzenlagerung geschaffen, die gas- und flüssigkeitsdicht und leicht und schnell lösbar ist und bei der die Kolbenbolzen und die Kolbenbohrungen zylindrisch gehalten bzw. ίο als einfache Drehteile hergestellt werden können. Darüber hinaus kann die Einrichtung nach der Erfindung immer wieder ohne Nacharbeiten verwendet werden, da Beschädigungen, wie sie beim Lösen von Schrumpfverbindungen, durch Abpressen oder Herausschlagen leicht auftreten können, nicht zu erwarten sind.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, bei für Brennkraftmaschinen, Kompressoren und sonstigen Kolbenmaschinen bestimmten Kolben, deren Lageäo rungsstelle des Kolbenbolzens durch besondere Dichtungselemente derart abgedichtet ist, daß eine Gas- oder Flüssigkeitswanderung vom Kolbeninnern entlang dieser Lagerung zum Kolbenäußeren und umgekehrt verhindert ist, als Dichtungselemente ein Paar oder eine andere Mehrzahl geschlossener federnder Ringe zu verwenden, die mit konischen Berührungsflächen derart ineinandergreifen, daß bei axialer Zusammendrückung dieser Ringe der Innenring gestaucht und der Außenring gedehnt wird. Derartige, mit konischen Berührungsflächen aneinanderliegende Ringe aus federndem Material gehören an sich'zum Staad der Technik, und zwar wurde bereits vorgeschlagen, mit ihrer Hilfe eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Teilen mit gleicher Rotationsachse, beispielsweise zwischen Bolzen und Werkstück herbeizuführen. Eingehende Untersuchungen und Versuche haben ergeben, daß mit diesen Spannelementen zusätzlich ein absolut gas- und flüssigkeitsdichter Abschluß des Kolbenbolzens gegenüber dem Kolben erreicht wird. Ein charakteristisches Merkmal der geschlossenen federnden Ringe ist ferner ihre stets auf Lösen gerichtete hohe Rückstellkraft. Dadurch gestaltet sich auch der Ausbau der erfindungsgemäßen Einrichtung einfach und leicht. Die Aufrechterhaltung der erforderlichen Axialkraft zum Spannen der Ringe kann durch Spannschrauben, Sprengringe oder ähnliche bekannte Elemente gesichert werden. Eine besonders vorteilhafte Lösung ergibt sich durch Anwendung eines geschlitzten Stahlringes mit konischer Ausbildung seiner seitlichen Begrenzungsflächen, der unter Spannung in eine entgegengesetzt konische Nut des Kolbens eingebracht wird. Auf diese Weise wird der Preßsitz der Spannelemente stets aufrechterhalten, und bei Erschütterungen werden diese noch nachgespannt, bzw. der Preßsitz erhöht (vgl. das Merkmal des Anspruchs 2, für welches nur in Verbindung mit dem Gegenstand des Hauptanspruchs Schutz begehrt ist).

Kolbenbolzen nach der Erfindung lassen sich im , Fließverfahren durch angelernte Arbeiter wirtschaftlich herstellen, da sie zylindrisch sind und 1 mit großem Passungsspiel gefertigt werden können.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in vier Abbildungen jeweils im Querschnitt dargestellt. ' -

Wie aus Abb. 1 hervorgeht, ist in der zylindrischen Bohrung des Kolbens α der gleichfalls zylindrische Kolbenbolzen b gelagert, der an seinen beiderseitigen Enden zur Aufnahme der Spannelemente abgesetzt und mit einem Ansatz mit Gewinde versehen ist. Die Spannelemente sind geschlossene federnde Ringe, welche mit konischen Berührungsflächen ineinandergreifen, so daß bei axialer- Zusammendrückung dieser. -Ringe der Innenring c gestaucht und der Außenring d gedehnt wird. Werden also die beiderseits auf dem Gewindeansatz f des Kolbenbolzens befindlichen Muttern e angezogen, so legt sich der Innenring c mit großer radialer Pressung gegen den Ansatz des Bolzens b und der Außenring d mit der gleichen Pressung gegen die Bohrung des Kolbens. Auf diese Weise wird eine vollkommene Abdichtung und eine absolute Sicherung des Kolbens in seinem Sitz gegen Verdrehen und axiales Verschieben erreicht. Die Sicherung der Muttern e kann in beliebiger Weise durch bekannte Mittel erfolgen.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 ist der zylindrische und hohlgebohrte Kolbenbolzen g beiderseits abgesetzt, so daß die Spannelemente c, d an diesen. Stellen zwischen Kolbenbolzen und Kolben eingebracht werden können. Zur Sicherung der Spannelemente ist ein Federring h in je einer Nut auf den beiderseitigen Kolbenbolzenenden vorgesehen.

Die Ausführungsform nach Abb. 3 unterscheidet sich von derjenigen nach Abb. 2 nur dadurch, daß der Sicherungsring h in einer Nut des Kolbens selbst untergebracht ist. Da die Spannelemente in diesem Falle sich sowohl gegen die Schulter" i des abgesetzten Kolbenbolzens als auch gegen die Schulter k in der abgesetzten Kolbenbohrung stützen, ist der Bolzen in seiner axialen Lage fixiert und gesichert.

Abb. 4 zeigt einen Teilabschnitt des Kolbens mit einem Spezialsicherungsring s, der sich mit einer konischen Stirnfläche in eine entsprechend gestaltete Nut ί des Kolbens legt und damit die Spannelemente c, d vor selbsttätigem Lösen sichert. Die zusammenarbeitenden konischen Flächen in der Kolbenaussparung und am Sicherungsring üben in diesem Falle eine auf Spannen der Ringe c, d gerichtete Kraft aus. Da der Sicherungsring ί unter Spannung eingesetzt wird, ist er ein ausgezeichnetes Mittel zur Sicherung der notwendigen Axialkraft, mit der die geschlossenen federnden Ringe unter Spannung gehalten werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Für Brennkraftmaschinen, Kompressoren und sonstige Kolbenmaschinen bestimmter Kolben, bei welchem die Lagerungsstelle des

   Kolbenbolzens durch besondere Dichtungselemente derart abgedichtet ist, daß eine Gasoder Flüssigkeitswanderung vom Kolbeninnern entlang dieser Lagerung zum Kolbenäußeren und umgekehrt verhindert ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtelement ein Paar oder eine andere Mehrzahl geschlossener federnder Ringe (c, d) Verwendung findet, welche mit konischen Berührungsflächen derart ineinandergreifen, daß bei axialer Zusammendrückung dieser Ringe der Innenring (c) gestaucht und der Außenring (d) gedehnt wird.
2. 2. Kolben nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen in eine Nut (t) der Lagerungisstelle des Kolbenbolzens eingebrachten geschlitzten Stahlring (s), der mit einer konischen Stirnfläche gegen eine Schrägfläche der Nut anliegt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 149 029, 154 023,

   988, 601 520, 729 259, 842 728;
   Diesel Engine Catalog (herausgegeben von der

   Diesel Engines, Inc., New York/USA), New York, 1937» S. 59 und in.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 509 628/245 1.56 (609 809 2. 57)