SE453320B - Laskonstruktion for cylinderhuvud - Google Patents

Description

453 320 uppenbart att detta är mycket arbetsintensivt och medför stora kostnader för bearbetning. Vidare är risken relativt stor för att skador skall uppstå i några av dessa skruvgängor, antingen under skärning av skruvgängorna eller under inskruvning av bultarna. I detta fall blir motorns hus ofta inte längre lämp- ligt att använda.

Ett annat problem är att anordnandet av de nödvändiga gängade hålen med stor diameter gör det nödvändigt att husets vägg är relativt tjock i området ifråga, och detta gör motorns kon- struktion ganska ineffektiv och dessutom åtgår mycket mate- rial.

Vidare sticker bulthuvudena upp över cylinderhuvudet vilket dessutom ofta är förtjockat i detta område, varför motorn kan bli mindre kompakt än vad som ibland är önskvärt.

Ett syfte med föreliggande uppfinning är att eliminera de skisserade nackdelarna. För detta ändamål kännetecknas enligt uppfinningen en låskonstruktion för cylinderhuvuden, av det slag som beskrivits, av en segmenterad ring som är delvis pla- cerad i ett ringformigt spår anordnat i motorns hus, i tvärled i förhållande till cylinderhuvudets axel, varvid den segmen- terade ringen, i drift, har ett parti utskjutande från spåret och vilande mot ett intilliggande parti av cylinderhuvudet, av att det är anordnat en spännring som är placerad runt ett upp- höjt centralt parti av cylinderhuvudet, varvid spännringen är säkrad vid cylinderhuvudet och pressar segmenten i riktning mot nämnda parti av cylinderhuvudet och samtidigt förhindrar radiell inåtriktad förflyttning av segmenten, och varvid seg- menten pressas inåt till kontakt med spännringen med hjälp av tryckorgan.

Det skall uppmärksammas att en konstruktion för fastsättning av ett cylinderlock, i vilken en ring uppbyggd av segment av kilformad tvärsnittsform sträcker sig in i ett spår i ett cy- 453 320 linderlopp, i sig har utnyttjats tidigare för hydraulcylindrar sonxhar en kolv med en kolvstång som sträcker sig ut genom cy- linderlocket.

En dylik konstruktion är exempelvis beskriven i holländska patentansökan 68 06395. Denna tidigare kända konstruktion ut- nyttjar en segmenterad ring med en övre yta som sluttar utåt och son1är anordnad att samverka med en övre yta, vilken lika- ledes sluttar utåt, i ett spår utformat i en cylindervägg.

Vidare har den segmenterade ringen en avsmalnande inneryta anordnad att samverka med en motsvarande avsmalnande ytteryta hos en tryckring som med hjälp av bultar är fastsatt vid cy- linderlocket. Genom åtdragning av bultarna pressas segmenten i den yttre ringen in i cylinderväggens spår. Under denna proce- dur fortsätter undersidan av segmenten att vila delvis mot överdelen av locket som skall fastsättas, varigenom detta lock pressas in i cylindern till kontakt med en skuldra som är anordnad djupare in i cylindern. En tätningsring är anordnad mellan skuldran och en motsvarande ringformig yta på cylinder- locket.

En nackdel hos denna tidigare kända konstruktion är att ele- menten måste tillverkas med mycket små toleranser, eftersom i annat fall en korrekt fastsättning och tätning inte kan upp- nås. Detta är delvis ett resultat av frånvaron av styrorgan för tryckringens inneryta. Dessutom kan segmenten i den yttre ringen inte enkelt avlägsnas.

I amerikanska patentet 3 847 404 beskrivs en liknande kon- struktion för ett lock till en hydraulcylinder, vilken kon- struktion emellertid är mindre känslig för toleranser eftersom segmenten hos den yttre ringen dras in i cylinderns spår med hjälp av bultar som sträcker sig radiellt inåt genom en krage hos cylindern. Det är emellertid inte möjligt att utnyttja dylika bultar för cylindrar placerade eller utformade i ett motorblock. 453 320 Vissa utföringsformer av uppfinningen kommer nu att beskrivas i exemplifierande syfte med hänvisning till bifogade ritningar på vilka: fig. 1 i tvärsnitt schematiskt visar en första utföringsform av en konstruktion enligt uppfinningen, och fig. 2 visar en andra utföringsform av en konstruktion enligt uppfinningen.

Figurerna visar hälften av konstruktionen för en enda cylinder och cylinderlocket till en hydraulmotor, varvid den andra hälften är symmetrisk.

En cylinder innehåller en arbetskammare eller borrning 2 i vilken en kolv (visas ej), kan röra sig upp och ned under ett cylinderhuvud 3. Cylinderhuvudet 3 sträcker sig delvis in i cylinderns borrning med ett parti 4 som sitter med en noggrann passning i borrningen. En tätningsring 5 är anordnad i ett lämpligt spår mellan cylinderns innervägg och det parti 4 av cylinderhuvudet som sträcker sig in i torrningen. Vidare har cylinderhuvudet en fläns 6 som ligger mot cylinderväggens övre kant, eller mot en skuldra hos huset som är anordnad vid ända- målsenlig plats om ingen separat cylindermantel (-foder) ut- nyttjas utan loppet är format direkt i huset 8.

Vid den sida 7 som är avlägsen från cylindermantelns kant eller från motsvarande del av motorhuset är flänsen 6 på cy- linderhuvudet planad jämn för att bilda en slät ringformig kant runt cylinderhuvudet.

I nivå med den plana ringformiga kanten är vidare ett tvär- gående, ringformigt spår 9 utformat i huset 8, varvid detta spår, i detta exempel, sett från cylinderhuvudets mitt har en avsmalnande form. Den nedre gränsytan av spåret är, sett i den vy som visas i figuren, huvudsakligen i plan med cylinderhuvu- 453 320 dets plana ringformiga kant, och den övre gränsytan 10 hos det avsmalnande spåret 9 bildar en spetsig vinkel av exempelvis 150 med den nedre gränsytan.

Den plana ringformiga kanten på cylinderhuvudet gränsar till en upprättstående yta 12 som är placerad längre radiellt inåt så att ett ringformigt utrymme åstadkommes mellan husets mate- rial ovanför det avsmalnande spåret och den upprättstående ytan 12, och i detta utrymme kan en segmenterad ring 13 inläg- gas. Ringen 13 har en konisk eller avsmalnande tvärsnittsform som motsvarar tvärsnittsformen för det avsmalnande spåret 9.

Ringens 13 segment har sådana dimensioner att när de ligger i kontakt med varandra kan de precis läggas in i det ringformiga utrymmet mellan ytan 12 och det avsmalnande spåret.

Därefter förflyttas segmenten radiellt utåt, in i det avsmal- nande spåret 9 tills approximativt det läge som visas i figu- ren uppnåtts.

I syfte att uppnå att den koniska, segmenterade ringen 13 för- bliri.det läge som anges i fig].kan den fastsättas vid flän- sen 6 med hjälp av icke visade bultar. Lämpligtvis är emeller- tid en spännring 15 anordnad vilken placeras i utrymmet mellan den koniska ringens 13 periferiella innerkant 16 och cylinder- huvudets upprättstående yta 12. För att garantera en korrekt fastspänningsverkan bildar den periferiella innerkantens 16 yta en spetsig vinkel av exempelvis lS° med cylinderhuvudets symmetriaxel H.

Spännringens 15 periferiella ytteryta har en komplementär form så att spännringen 15 trycker den koniska ringen 13 säkert in i det avsmalnande spåret 9.

Spännringen 15 kan därefter fastsättas vid cylinderhuvudet med hjälp av ett litet antal bultar. 453 320 För detta ändamål är spännringen 15, såsom visas i figuren, lämpligtvis försedd med en fläns 17 riktad mot cylinderhuvu- dets symmetriaxel, vilken fläns vilar mot ett motsvarande parti 18 av cylinderhuvudet och vilken är försedd med ett flertal hål genom vilka bultar 19 kan införas för att fast- skruvas i motsvarande gängade hål i cylinderhuvudet. Liksom spännringen 15 kan den koniska ringen 13 bestå av segment vil- ket förenklar monterings- och demonteringsarbete.

Upptill är vidare den koniska ringen 13 försedd med en fläns 20 mot vilken det under demonteringsarbetet, efter avlägsnande av spännringen 15, kan anbringas en kraft för att driva den koniska ringens segment från det avsmalnande spåret.

Det skall uppmärksammas att olika modifieringar av konstruk- tionen som visats och beskrivits är uppenbara för fackmän inom området. Således skulle exempelvis den upprättstående ytan 12 på cylinderhuvudet kunna vara försedd med skruvgänga liksom motsvarande yta på spännringen 15 så att denna skulle kunna skruvas fast på cylinderhuvudet för att låsa den koniska ringen 13. Flänsen 17 och bultarna 19 skulle därvid kunna ute- lämnas. Dylika modifieringar anses falla inom uppfinningens grundtanke.

Innan segmenten placeras i spåret 9 placeras enligt uppfin- ningen först en O-ring 14 av plast eller gummi i spåret.

O-ringens dimensioner har valts så att den ger en viss för- spänning för att trycka segmenten till kontakt med spännringen 15.

O-ringen kan även läggas runt segmentens flänsar 20 såsom visas i fig 1 vid 14'. Genom detta särdrag hålls segmenten vid alla tidpunkter i kontakt med spännringen 15. Eftersom spänn- ringens läge bestäms av den upprättstående ytan 12 på cylin- derhuvudet fixerar detta även segmentens radiella läge. 453 320 Den resulterande konstruktionen är okänslig för dimensions- avvikelseru Om det exempelvis finns något spelrum mellan de koniska ytorna hos segmenten och spåret, eller mellan cylin- derhuvudets övre yta 7 och segmentens bottenyta efter monte- ringen kommer cylinderhuvudet att röra sig uppåt i en sådan utsträckning att segmentens övre yta pressas till kontakt med spårets övre yta så snart som det råder något överatmosfäriskt tryck inuti cylindern, vilket alltid är fallet under drift.

Cylinderhuvudet har därvid "satt sig" och kommer i fortsätt- ningen att inta detta läge. Under denna procedur bibehålles den tätning som åstadkommeslmed hjälp av ringen 5 fullstän- digt.

I stället för en O-ring kan andra organ utnyttjas för att pressa ringsegmenten till kontakt med spännringen, och då exempelvis en fjäderring.

Det ovanstående visar att den avsmalnande formen på spåret och på den yta av ringsegmenten som samverkar därmed inte är nöd- vändig.

Fig 2 visar ett andra exemplifierande utföringsexempel av upp- finningen, vid vilket ett huvudsakligen rektangulärt spår och ringsegment med motsvarande form utnyttjas. Utföringsexemplet enligt fig 2 har i stället för den koniska segmenterade ringen en segmenterad ring 21 som är jämförbar med ringen 13 enligt fig l, och som i den utsträckning som den är utformad för att förflyttas in i ett spår 22 som motsvarar spåret 9 i fig 1, har en rektangulär tvärsnittsform. I exemplet som visas har spåret 22 parallella övre och nedre väggar och en krökt änd- vägg.

I utföringsexemplet enligt fig 2 är en O-ring 23, motsvarande ringen l4'i fig 1, placerad mellan flänsen 20 på ringens 21 segment och husmaterialet som befinner sig ovanför spåret 22. 453 320 Flänsen 20 kan vara avbruten vid jämna intervaller så att O- ringen 23 enkelt kan avlägsnas under demontering. Naturligtvis kan flänsen även vara avbruten vid utföringsformen som visas i fig l. Likaledes kan ringen 14 vid utföringsformen som visas i fig 1 vara anordnad i det läge som visas i fig 2.

Om ringen 21 på samma sätt som visas med hänvisning till ringen 13 i fig 1, fastlåses med hjälp av en spännring 15 kan ringen åter vara avfasad på innersidan på det sätt som visas i fig l, för samverkan med motsvarande yta på spännringen.Eæt är även möjligt att forma en horisontell yta på spännringen för att pressa mot en horisontell yta på ringen 21.

Fig 2 visar vidare att spännringen 15 kan ha en fläns 25 som ligger ovanför segmenten. Detta ger motorn en jämnare yta och förhindrar avsättning av smuts.

Fig 2 visar en andra O-ring 24 som ligger i ett urtag i den yta hos spännringen som befinner sig i kontakt med ringen 21.

En dylik O-ring kan utnyttjas som ett styrorgan för att styra spännringen till sitt läge under monteringen utan någon kon- takt metall mot metall.

Claims (14)

453 320 PATENTKRAV

1. Låskonstruktion för cylinderhuvuden för cylindrar formade eller placerade i ett hus till en motor, i vilken höga arbets- tryck uppträder, k ä n n e t e c k n a d av en segmenterad ring delvis placerad i ett ringformigt spår (9,22) utformat i motorns hus (8) i tvärled i förhållande till cylinderhuvudets (3) symmetriaxel (H), varvid ringen i drift har en del som ut- skjuter från spåret och vilar mot ett intilliggande parti (7) av cylinderhuvudet, av att en spännring (15) är anordnad vil- ken ligger runt ett upphöjt centralt parti (18) av cylinder- huvudet, varvid spännringen är fastsatt vid cylinderhuvudet och pressar segmenten i riktning mot cylinderhuvudets parti (7) och vilken spännring samtidigt förhindrar en radiell inåt- riktad förflyttning av segmenten, varvid segmenten pressas inåt till kontakt med spännringen med hjälp av tryckorgan (14,14').

2. Låskonstruktion enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att det ringformiga spåret i huset har en avsmalnande tvär- snittsform och att åtminstone det parti av ringen (13) som sträcker sig in i spåret har en komplementär form.

3. Låskonstruktion enligt krav l, k ä n n e t e c1 att det ringformiga spåret (22) i huset har en rektangulär tvärsnittsform och att åtminstone det parti av ringen (21) som sträcker sig in i spåret har en komplementär form.

4. Låskonstruktion enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att tryckorganet utgöres av en O-ring (14) placerad i det ringformiga spåret (9,22).

5. Låskonstruktion enligt krav 1, k ä n n e t e c1 att ringen (l3,2l) vid den sida som är vänd bort från partiet (7), och vid den del därav som i monterat tillstånd är place- rad utanför spåret (9,22). är försedd med en fläns (20). 453 320 10

6. Låskonstruktion enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att tryckorganet är en O-ring (l4') anordnad runt den segmen- terade ringens fläns.

7. Låskonstruktion enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att spännringen (15) är försedd med hål genom vilka bultar kan införas för att fastskruvas i motsvarande gängade hål i cylin- derhuvudet.

8. Låskonstruktion enligt krav 7, k ä n n e t e cl att hålen i spännringen (15) är anordnade i en fläns som är riktad mot cylinderhuvudets symmetriaxel och som ligger mot ett parti av cylinderhuvudet som gränsar till den upprättstå- ende gränsytan (12) hos cylinderhuvudet.

9. Låskonstruktion enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att spännringen (15) är uppdelad i segment.

10. Låskonstruktion enligt krav l, k ärirxe t e c k n a d av att spännringen (15) är försedd med invändig skruvgänga anpas- sad att samverka med en utvändig skruvgänga anordnad på nämnda gränsyta (12).

11. ll. Låskonstruktion enligt krav 5, k ä n n e t e cl att nämnda fläns är avbruten vid ett antal platser.

12. Låskonstruktion enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att spännringen har en periferiell ytteryta som bildar en spetsig vinkel med cylinderhuvudets symmetriaxel och som sträcker sig inåt mot flänsens (6) övre yta (7), och av att ringens (l3,2l) periferiella ytteryta har en komplementär form.

13. Låskonstruktion enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a d av att ett spår är anordnat i spännringens (15) periferiella 11 453 320 ytteryta som samverkar med ringens (l3,2l) periferiella ytter- yta, varvid en O-ring (24) är placerad i detta spår.

14. Låskonstruktion enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att spännringen har en periferiell fläns (25) som åtminstone delvis ligger över den segmenterade ringen (l3,2l).