WO2021151779A1

WO2021151779A1 - Kolben mit bolzennabe und darin anordenbaren kolbenbolzen

Info

Publication number: WO2021151779A1
Application number: PCT/EP2021/051352
Authority: WO
Inventors: Joachim Busse; Jochen Kortas; Daniel Lauster; Dietmar Zaiser
Original assignee: Mahle International Gmbh
Priority date: 2020-01-29
Filing date: 2021-01-21
Publication date: 2021-08-05
Also published as: DE102020201062A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolben (1) mit einer Bolzennabe (4) und einem darin anordenbaren Kolbenbolzen (5). Erfindungswesentlich ist dabei, - dass der Kolbenbolzen (5) rohrartig ausgebildet ist, - dass in dem Kolbenbolzen (5) eine erste Öffnung (6) und in dem Kolben (1) eine zweite Öffnung (7) vorgesehen sind, wobei die beiden Öffnungen (6, 7) bei in dem Kolben (1) eingebautem Kolbenbolzen (5) fluchtend zueinander an geordnet sind, - dass eine federvorgespannte Fixiereinrichtung (8) vorgesehen ist, die in ein gebautem Zustand in beide Öffnungen (6, 7) eingreift und den Kolbenbolzen (5) drehfest in der Bolzennabe (4) fixiert. Hierdurch kann eine einfache und kostengünstige Verdrehsicherung geschaffen werden.

Description

KOLBEN MIT BOLZENNABE UND DARIN ANORDENBAREN KOLBENBOLZEN

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolben mit einer Bolzennabe und einem darin anordenbaren Kolbenbolzen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem einen ölfreien Kompressor mit zumindest einem sol chen Kolben.

Gattungsgemäße Kolben sind hinlänglich bekannt, wobei insbesondere bei einem Einsatz derartiger Kolben in einem ölfreien Kompressor ein Verdrehen des Kol benbolzens relativ zum Kolben verhindert werden soll, da es aufgrund der nicht vorhandenen Ölschmierung ansonsten zu einem Verschleiß kommen kann.

Eine erste Möglichkeit zur Verdrehsicherung eines Kolbenbolzens in einer Bol zennabe eines Kolbens stellt beispielsweise ein Stift dar, der über eine im Kolben angeordnete Bohrung eingebracht wird. Wird eine derartige Bohrung jedoch bei spielsweise vom Kolbenboden her eingebracht und darüber der Stift eingeführt bzw. verschraubt, kann es zu Dichtheitsproblemen kommen. Zudem kann sich auch Kondensat bilden, was zu einer Korrosion des Stifts bzw. der Schraube füh ren kann, insbesondere sofern diese aus einem anderen Material als der Kolben ausgebildet ist.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für einen Kol ben der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere eine einfach zu montierende, flexible und kostengünstige Verdrehsicherung eines Kolbenbolzens in einer Bol zennabe eines Kolbens ermöglicht. Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängi gen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, zur Verdrehsi cherung eines Kolbenbolzens in einer Bolzennabe eines Kolbens eine federvor gespannte Fixiereinrichtung einzusetzen, die in eingebautem Zustand zwei fluch tend zueinander angeordnete Öffnungen im Kolbenbolzen und im Kolben durch greift und dadurch die Verdrehsicherung bildet. Zudem ist der Kolbenbolzen rohr artig ausgebildet, was sowohl die Anordnung der Fixiereinrichtung, das heißt de ren Montage, vereinfacht, als auch eine Flexibilität bezüglich des Einsatzes un terschiedlicher Fixiereinrichtungen erhöht. Ein derartiger röhrförmiger bzw. hül senförmiger Kolbenbolzen besitzt darüber hinaus ein geringeres Gewicht, wodurch die Leistung eines mit einem derartigen Kolben ausgestatteten Kom pressors gesteigert werden kann. Der erfindungsgemäße Kolben besitzt dabei eine Bolzennabe sowie einen daran anordenbaren Kolbenbolzen, der rohrartig ausgebildet ist. In dem Kolbenbolzen ist nun eine erste Öffnung vorgesehen, während in dem Kolben eine zweite Öffnung vorgesehen ist. Die beiden Öffnun gen sind bei in dem Kolben eingebautem Kolbenbolzen fluchtend zueinander an geordnet. Darüber hinaus ist erfindungsgemäß eine federvorgespannte Fixierein richtung vorgesehen, die in eingebautem Zustand in beide Öffnungen eingreift und dadurch den Kolbenbolzen drehfest in der Kolbennabe fixiert. Eine derartige federvorgespannte Fixiereinrichtung kann darüber hinaus derart ausgebildet sein, dass auch eine Demontage einfach möglich ist.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weist die Fixiereinrichtung einen einseitig geschlossenen Hülsenkörper, eine darin ange ordnete Feder sowie ein von der Feder druckbeaufschlagtes Fixierelement auf. Eine derartige Fixiereinrichtung besteht somit aus dem topfartigen Hülsenkörper, der geschützt darin angeordneten Feder und dem durch die Feder druckbeauf schlagten Fixierelement, wobei der Flülsenkörper vorzugsweise derart ausgebil det ist, dass das Fixierelement nicht durch die Feder aus diesem herausgedrückt werden kann. Hierzu kann beispielsweise eine der beiden Stirnseiten geschlos sen und die gegenüberliegende Stirnseite mit einer mittigen Durchgangsöffnung versehen sein, durch welche das Fixierelement nach außen ragt. An einem in dem Hülsenkörper angeordneten Teil besitzt das Fixierelement einen im Ver gleich zur Durchgangsöffnung größeren Durchmesser, wodurch es trotz der Fe dervorspannung nicht aus dem Hülsenkörper fallen kann. In diesem Fall ragt so mit lediglich ein Kopf des Fixierelements aus der Durchgangsöffnung federvorge spannt heraus. Der große Vorteil einer derartigen Fixiereinrichtung liegt bei spielsweise darin, dass diese als vorgefertigte Baugruppe ausgebildet sein kann, wodurch sich diese qualitativ hochwertig und kostengünstig hersteilen lässt.

Zweckmäßig weist der Hülsenkörper ein Außengewinde auf, das komplementär zu einem in der ersten oder zweiten Öffnung ausgebildeten Innengewinde aus gebildet ist. Dabei ist die Fixiereinrichtung entweder in die erste Öffnung des Kol benbolzens einschraubbar und greift in eingebautem Zustand mit ihrem Fixie relement in die zweite Öffnung am Kolben ein, oder die Fixiereinrichtung ist in die zweite Öffnung des Kolbens einschraubbar und greift in eingebautem Zustand mit dem Fixierelement in die kolbenbolzenseitige erste Öffnung ein. Durch das hül senkörperseitige Außengewinde und das kolbenbolzenseitige bzw. kolbenseitige Innengewinde lässt sich eine vergleichsweise einfache und zudem zuverlässige Montage und Fixierung der Fixiereinrichtung am Kolbenbolzen bzw. an dem Kol ben realisieren. Auch eine solche Fixiereinrichtung kann prinzipiell als vorgefertig te Baugruppe ausgebildet sein und bei einer Montage des Kolbens in einem ölfreien Kompressor einfach entweder in dem Kolbenbolzen oder in den Kolben eingeschraubt werden. Bei einerweiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind in dem Kolbenbolzen zusätzlich noch eine dritte Öffnung und in dem Kolben eine vierte Öffnung vorgesehen, die beide bei in dem Kolben eingebautem Kol benbolzen fluchtend zueinander angeordnet sind. Bei "in dem Kolben eingebau tem Kolbenbolzen" meint dabei einen "korrekt" in dem Kolben eingebauten Kol benbolzen. In der dritten Öffnung oder in der vierten Öffnung ist dabei ein Innen gewinde ausgebildet, wobei zusätzlich eine Schraube vorgesehen ist, die in das Innengewinde der dritten Öffnung einschraubbar ist und in eingebautem Zustand in die vierte Öffnung eingreift. Alternativ ist auch vorstellbar, dass die Schraube in das Innengewinde der vierten Öffnung einschraubbar ist und in eingebautem Zu stand in die dritte Öffnung eingreift. Eine derartige erfindungsgemäße Schraube stellt eine weitere Verdrehsicherung zusätzlich zur Fixiereinrichtung dar und ist demzufolge als zusätzliche Verdrehsicherung anzusehen. Eine derartige Schrau be lässt sich ebenfalls vergleichsweise einfach montieren und demontieren, bei spielsweise über einen Schraubenkopf mit einem Innenmehrkant, in den ein zu gehöriger und komplementär dazu ausgebildeter Schlüssel eingesteckt werden kann.

Als Alternative zu der in dem zuvor genannten Absatz beschriebenen Schraube kann gegenüberliegend zur dritten Öffnung in dem Kolbenbolzen auch eine Aus nehmung vorgesehen sein, wobei des Weiteren anstelle der Schraube eine erste Schraubenfeder vorgesehen ist, die in eingebautem Zustand mit einem ersten Schenkel in die Ausnehmung und mit einem zweiten Schenkel in die dritte Öff nung des Kolbenbolzens und die vierte Öffnung des Kolbens eingreift. In diesem Fall stellt nun die erste Schenkelfeder eine Zusatzverdrehsicherung zur Fixierein richtung dar, wobei sie sich aufgrund ihrer Federvorspannung selbstständig in dem Kolbenbolzen fixiert und vergleichsweise einfach mittels eines entsprechen den Werkzeugs montiert bzw. demontiert werden kann. Bei einer weiteren Alternative des erfindungsgemäßen Kolbens sind in dem Kol benbolzen wiederum eine dritte Öffnung und in dem Kolben eine vierte Öffnung vorgesehen, die bei in dem Kolben eingebautem Kolbenbolzen fluchtend zuei nander angeordnet sind, wobei die Fixiereinrichtung selbst als zweite Schenkel feder ausgebildet ist, die in eingebautem Zustand mit einem ersten Schenkel in die erste und die zweite Öffnung und mit einem zweiten Schenkel in die dritte und die vierte Öffnung eingreift. „Zweite“ Schenkelfeder bedeutet in diesem Fall nicht, dass noch eine zusätzliche erste Schenkelfeder vorhanden ist, sondern dient le diglich der Unterscheidung zu der im vorherigen Absatz beschriebenen Schenkel feder, die lediglich als Zusatzverdrehsicherung dient. Bei der erfindungsgemäßen und als Fixiereinrichtung ausgebildeten zweiten Schenkelfeder bietet sich der große Vorteil, dass die insgesamt vier Öffnungen im Kolbenbolzen bzw. im Kol ben keiner zusätzlichen Nachbearbeitung bedürfen, insbesondere muss kein In nengewinde eingedreht werden, wodurch die Fierstellungskosten sowohl des Kolbens als auch des Kolbenbolzens minimiert werden können. Zudem stellt eine derartige Fixiereinrichtung eine äußerst kostengünstige Ausführungsform dar, die zudem durch ein entsprechendes Flebewerkzeug vergleichsweise einfach wieder aus dem Kolbenbolzen demontierbar ist. Eine Achse, um welche die Schenkel der zweiten Schenkelfeder verdreht sind, verläuft dabei quer zur Kolbenbol zenachse.

Bei einerweiteren alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kol bens weist die Fixiereinrichtung zumindest einen in seine nicht fixierende Stellung federvorgespannten Druckstift und einen den Kolbenbolzen axial durchlaufenden Schraubanker mit zumindest einem konischen Endstück und einer Schraube auf, so dass bei einem Anziehen der Schraube und damit bei einem Zusammenzie hen des Schraubankers das konische Endstück desselben den Druckstift in die zweite Öffnung verstellt. Der federvorgespannte Druckstift ist in diesem Fall in der ersten Öffnung in dem Kolbenbolzen angeordnet und besitzt eine schräge Gleit- fläche, die nach der Montage des Schraubankers mit einer konischen Außenflä che des konischen Endstücks in Kontakt kommt und bei einem Axialverschieben des konischen Endstücks aufgrund des Anziehens der Schraube des Schrauban kers die schräge Gleitfläche und den damit verbundenen Druckstift radial nach außen durch die erste Öffnung und in die kolbenseitige zweite Öffnung verstellt. Eine derartige Ausführungsform bietet den großen Vorteil, dass zu einer drehfes ten Fixierung des Kolbenbolzens in der Bolzennabe lediglich zuerst die Fixierein richtung mit dem Druckstift und der schrägen Gleitfläche in der ersten Öffnung des Kolbenbolzens montiert werden muss, woraufhin der Kolbenbolzen in die Bolzennabe derart eingeschoben werden kann, dass die kolbenbolzenseitige ers te Öffnung mit der kolbenseitigen zweiten Öffnung fluchtet. Anschließend wird der Spannanker montiert, wobei bei einem Anziehen der Schraube das konische Endstück in den Flohlraum des rohrförmigen Kolbenbolzens hineingezogen wird und dabei mit seiner konischen Außenmantelfläche mit der schrägen Gleitfläche der Fixiereinrichtung zusammenwirkt, wodurch diese und der Druckstift nach au ßen verstellt werden kann. Ist der Spannanker angezogen, greift der Druckstift der Fixiereinrichtung durch die erste Öffnung und in die zweite Öffnung und fixiert dadurch den Kolbenbolzen drehfest in der Bolzennabe. Zur Demontage des Kol benbolzens wird lediglich die Schraube des Spannankers gelöst und das koni sche Endstück auf dem Kolbenbolzen entfernt, woraufhin sich die Feder der Fi xiereinrichtung entspannen kann und den Druckstift aus der kolbenseitigen zwei ten Öffnung herauszieht. Flierdurch sind die Verdrehfixierung und auch die Axial fixierung des Kolbenbolzens in der Bolzennabe aufgehoben und dieser kann ein fach aus der Bolzennabe herausgezogen werden. Dabei gilt es selbstverständlich für sämtliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kolbens, dass die er findungsgemäße Fixiereinrichtung nicht nur eine Drehfixierung des Kolbenbol zens in der Bolzennabe bewirkt, sondern selbstverständlich auch eine Axialfixie rung desselben in der Bolzennabe. Erweiternd zu der in dem vorherigen Absatz beschriebenen Ausführungsform ist auch denkbar, dass in dem Kolbenbolzen eine dritte und in dem Kolben eine vier te Öffnung vorgesehen sind, die bei in dem Kolben eingebauten Kolbenbolzen fluchtend zueinander angeordnet sind. Die Fixiereinrichtung besitzt in diesem Fall zwei in ihre nicht fixierende Stellung federvorgespannte Druckstifte und einen den Kolbenbolzen axial durchlaufenden Schraubanker mit zwei konischen Endstü cken und einer Schraube, so dass bei einem Anziehen der Schraube die koni schen Endstücke desselben in den Kolbenbolzen hineingezogen werden und da bei mit ihren konischen Außenmantelflächen eine jeweils zum zugehörigen Druckstift zugehörige Gleitfläche kontaktieren und dadurch die beiden Druckstifte radial nach außen verstellen, so dass ein erster Druckstift in die kolbenseitige zweite Öffnung und ein zweiter Druckstift in die kolbenseitige vierte Öffnung ver stellt wird. Bei einer derartigen Fixiereinrichtung kann eine Dreh- und Axialfixie rung sogar bei einem defekten einzelnen Druckstift erfolgen.

Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, einen ölfreien Kompressor mit zumindest einem solchen Kolben auszubilden, da insbe sondere bei einem ölfreien Betrieb eines derartigen Kolbens ein Verdrehen des Kolbenbolzens in der Bolzennabe zuverlässig verhindert werden sollte, um einen übermäßigen Verschleiß zuverlässig zu verhindern. Generell kann selbstver ständlich der Kolben nicht nur als ölfreier Kompressorkolben, sondern rein theo retisch auch als Kolben für eine Brennkraftmaschine ausgebildet sein.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Un teransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschrei bung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, son- dem auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, oh ne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen darge stellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.

Dabei zeigen, jeweils schematisch:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Kolben mit einer erfindungsgemäßen Fixiereinrichtung,

Fig. 2 eine Darstellung wie in Fig. 1 , jedoch mit einer Schraube als zusätz liche Fixiereinrichtung,

Fig. 3 eine Darstellung wie in Fig. 1 , jedoch mit umgedrehter Fixiereinrich tung,

Fig. 4 eine Darstellung wie in Fig. 2, jedoch mit einer anderen zusätzlichen

Fixiereinrichtung,

Fig. 5 eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Kolben mit einer als Schenkelfeder ausgebildeten Fixiereinrichtung,

Fig. 6 eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Kolben mit einem Schraubanker und zwei Druckstiften, Fig. 7 eine Darstellung wie in Fig. 6, jedoch mit einem anderen Schraub anker,

Fig. 8 eine Ansicht auf eine mögliche Fixiereinrichtung,

Fig. 9 eine Schnittdarstellung durch eine mögliche Ausführungsform einer

Fixiereinrichtung.

Entsprechend den Figuren 1 bis 7, weist ein erfindungsgemäßer Kolben 1, der beispielsweise als ölfreier Kompressorkolben 2 in einem ölfreien Kompressor 3 ausgebildet sein kann, eine Bolzennabe 4 sowie einen darin angeordneten Kol benbolzen 5 auf. Der Kolbenbolzen 5 ist dabei rohrartig, das heißt in der Art einer Hülse, ausgebildet und besitzt dadurch deutlich weniger Gewicht, als ein massi ver Kolbenbolzen. In dem Kolbenbolzen 5 selbst ist eine erste Öffnung 6 vorge sehen, während in dem Kolben 1 eine zweite Öffnung 7 vorgesehen ist, die bei in dem Kolben 1 eingebautem Kolbenbolzen 5 fluchtend zueinander angeordnet sind. Ebenfalls vorgesehen ist eine federvorgespannte Fixiereinrichtung 8 (ver gleiche insbesondere auch die Figuren 8 und 9), die in eingebautem Zustand in die beiden Öffnungen 6, 7 eingreift, hier die erste Öffnung 6 sogar durchgreift (vergleiche die Figuren 1 , 2 sowie 4 bis 7) und dadurch den Kolbenbolzen 5 dreh fest in der Bolzennabe 4 fixiert. Neben der drehfesten Fixierung des Kolbenbol zens 5 in der Bolzennabe 4 bewirkt die Fixiereinrichtung 8 auch eine Axialfixie rung des Kolbenbolzens 5 in der Bolzennabe 4.

Bezüglich der Fixiereinrichtungen 8 gibt es unterschiedlichste Ausführungsfor men, die im Folgenden näher beschrieben werden. Bei der gemäß den Figuren 1 bis 4 sowie 8 und 9 gezeigten Fixiereinrichtung 8 besitzt diese einen einseitig geschlossenen Flülsenkörper 9, eine darin angeordnete Feder 10 sowie ein von der Feder 10 druckbeaufschlagtes Fixierelement 11. Das Fixierelement 11 ragt dabei in Radialrichtung über den Kolbenbolzen 5 hinaus und greift mit einem Kopf 12 in die zweite Öffnung 7 am Kolben 1 ein.

Der Hülsenkörper 9 kann dabei ein Außengewinde 13 aufweisen (vergleiche ins besondere die Figuren 8 und 9), welches komplementär zu einem in der ersten Öffnung 6 oder in der zweiten Öffnung 7 ausgebildeten Innengewinde 14 ausge bildet ist. Gemäß den Figuren 1 , 2 und 4 ist dabei das Innengewinde 14 in der ersten Öffnung 6 des Kolbenbolzens 5 angeordnet, während es gemäß der Figur

3 in der kolbenseitigen zweiten Öffnung 7 angeordnet ist, so dass in diesem Fall die Fixiereinrichtung 8 in umgekehrter Richtung, das heißt vom Kolben 1 aus, eingeschraubt wird. Die Fixiereinrichtung 8 ist somit gemäß den Figuren 1 , 2 und

4 in die erste Öffnung 6 eingeschraubt und greift in eingebautem Zustand mit ih rem Fixierelement 11 , das heißt insbesondere mit dessen Kopf 12 in die zweite Öffnung 7 am Kolben 1 ein. In umgekehrter Weise verhält es sich dabei gemäß der Figur 3, bei welcher die Fixiereinrichtung 8 in die zweite Öffnung 7 des Kol bens 1 eingeschraubt ist und in eingebautem Zustand mit ihrem Fixierelement 11 in die erste kolbenbolzenseitige Öffnung 6 eingreift.

Vorzugsweise ist dabei die Fixiereinrichtung 8 als vorgefertigte Baugruppe (ver gleiche Figuren 8 und 9) ausgebildet und dadurch als derartige vorgefertigte Baugruppe bei einem Montageprozess verwendbar. An dem Hülsenkörper 9 können darüber hinaus Eingriffskonturen 15 vorgesehen sein, über welche ein Drehmoment zum Einschrauben der Fixiereinrichtung 8 bzw. des Hülsenkörpers 9 in die jeweilige das Innengewinde 14 aufweisende Öffnung 6 oder 7 aufge bracht werden kann.

Betrachtet man die Ausführungsformen 1 bis 7 weiter, so kann man erkennen, dass in dem Kolbenbolzen 5 eine dritte Öffnung 16 und in dem Kolben 1 eine vierte Öffnung 17 vorgesehen sind, die bei in dem Kolben 1 eingebautem Kol- benbolzen 5 wiederum fluchtend zueinander angeordnet sind. Gemäß den Figu ren 1 und 3 sind dabei in den dritten und vierten Öffnungen 16, 17 keine weiteren zusätzlichen Verdrehsicherungen angeordnet. Betrachtet man jedoch die Figur 2, so kann man erkennen, dass dort in der dritten Öffnung 16 ein Innengewinde 14' ausgebildet ist und zusätzlich eine Schraube 18 vorgesehen ist, die in das Innen gewinde 14' der dritten Öffnung 16 eingeschraubt ist und in die vierte Öffnung 17 eingreift. Rein theoretisch ist selbstverständlich alternativ auch vorstellbar, dass ein derartiges Innengewinde 14' in der vierten Öffnung 17 angeordnet ist, so dass in diesem Fall die Schraube 18 von unten, das heißt vom Kolben 1 aus, in die vierte Öffnung 17 eingeschraubt ist und in die dritte Öffnung 16 des Kolbenbol zens 5 zur Fixierung eingreift. Wie gesagt, dient die Schraube 18 zusätzlich zur Fixiereinrichtung 8 lediglich einer weiteren Verdrehsicherung.

Betrachtet man die Ausführungsform gemäß der Figur 4, so kann man erkennen, dass auch dort in dem Kolbenbolzen eine dritte Öffnung 16 und in dem Kolben 1 eine vierte Öffnung 17 vorgesehen sind, die bei korrekt montiertem Kolbenbolzen 5 in der Bolzennabe 4 fluchtend zueinander angeordnet sind. Gegenüberliegend zur dritten Öffnung 16 ist in dem Kolbenbolzen 5 eine Ausnehmung 19 vorgese hen, wobei als zusätzliche Fixiereinrichtung eine erste Schenkelfeder 20 vorge sehen ist, die in eingebautem Zustand mit einem ersten Schenkel 21 in die Aus nehmung 19 und mit einem zweiten Schenkel 22 in die dritte und vierte Öffnung 16, 17 eingreift. Eine derartige Schenkelfeder 20 sichert somit den Kolbenbolzen 5 zusätzlich zur Fixiereinrichtung 8 gegen ein unerwünschtes Verschieben bzw. Verdrehen. Eine Montage der ersten Schenkelfeder 20 erfolgt vergleichsweise einfach über ein entsprechendes Werkzeug, welches in einen Eingriff 23 am zweiten Schenkel 22 der ersten Schenkelfeder 20 einhakbar ist, worüber ein Fierausziehen des zweiten Schenkels 22 bzw. des freien Endes des zweiten Schenkels 22 aus der vierten Öffnung 17 ermöglicht wird. Die Begrifflichkeit „ers te“ Schenkelfeder 20 soll bei dem gemäß der Figur 4 dargestellten Beispiel nicht bedeuten, dass dort noch eine zweite Schenkelfeder vorhanden ist, sondern dient lediglich der Unterscheidung zu der in der Figur 5 dargestellten zweiten Schen kelfeder 24. Gemäß der Figur 5 sind in dem Kolbenbolzen 5 wiederum eine erste und dritte Öffnung 6, 16 und im Kolben eine zugehörige zweite und vierte Öff nung 7, 17 vorgesehen. Die Fixiereinrichtung 8 ist in diesem Fall als zweite Schenkelfeder 24 ausgebildet, die in eingebautem Zustand mit einem ersten Schenkel 21' in die erste und zweite Öffnung 6, 7 und mit einem zweiten Schen kel 22' in die dritte und vierte Öffnung 16, 17 eingreift und dadurch den Kolben bolzen 5 drehfest und in Axialrichtung des Kolbenbolzens 5 fest in der Bolzenna be 4 fixiert.

Betrachtet man nun noch die Ausführungsformen gemäß den Figuren 6 und 7, so kann man dort erkennen, dass die Fixiereinrichtung 8 zwei in ihre nicht fixierende Stellung vorgespannte Druckstifte 25 sowie einen den Kolbenbolzen 5 axial durchlaufenden Schraubanker 26 mit zwei konischen Endstücken 27 und 27' und einer Schraube 28 aufweist, so dass bei einem Anziehen der Schraube 28 die konischen Endstücke 27 und 27' aufeinander zubewegt werden und dabei mit einer Außenmantelfläche mit einer Gleitfläche 29 an den Druckstiften 25 Zusam menwirken und diese in die zweite und vierte Öffnung 7, 17 verstellen. Wird die Schraube 28 herausgeschraubt, so können die beiden konischen Endstücke 27 und 27' aus dem Kolbenbolzen 5 entfernt werden, woraufhin die federbelasteten Druckstifte 25 aufgrund der jeweiligen Feder 30 nach oben und damit aus der zugehörigen zweiten Öffnung 7 und vierten Öffnung 17 in ihre nicht fixierende Stellung gezogen werden.

In analoger Weise hierzu ist auch der Schraubanker 26 gemäß der Figur 7 aus gebildet, wobei hier die Schraube 28 beide Endstücke 27 und 27' durchgreift und über eine Mutter 31 fixiert ist. Demgegenüber ist die Schraube 28 gemäß der Fi gur 6 in das Endstück 27' eingeschraubt und durchgreift das Endstück 27. Mit dem erfindungsgemäßen Kolben 1 lässt sich ein Kolbenbolzen 5 vergleichs weise einfach und dennoch zuverlässig und auch demontabel drehfest und axial fest in einer zugehörigen Bolzennabe 4 fixieren, wobei die Fixiereinrichtung 8 zu dem als vorfertigbare Baugruppe bzw. als vorfertigbares Element (vergleiche Fi gur 5) herstellbar ist.

Um eine redundante Sicherung schaffen zu können, können zusätzliche Ver drehsicherungen, wie beispielsweise die Schraube 18, die erste Schenkelfeder 20 oder ein zweiter Druckstift 25 vorgesehen werden. Allen Ausführungsformen ist dabei gemein, dass eine Montage ebenso wie eine Demontage der Fixierein richtung 1 vergleichsweise einfach erfolgen kann. Bei der Montage des Kolben bolzens 5 in der Bolzennabe 4 des Kolbens 1 gemäß der Figur 1 , wird beispiels weise zunächst die Fixiereinrichtung 8 über ihr Außengewinde 13 in das Innen gewinde 14 der ersten Öffnung 6 eingeschraubt. Dann wird der Kolbenbolzen 5 in die Bolzennabe 4 in Pfeilrichtung 32 eingeschoben und hierbei das Fixierelement 11 nach oben gedrückt, so dass dieses nicht über einen Außenumfang des Kol benbolzens 5 übersteht. Dies kann beispielsweise auch durch die Fase 33 am Eingang der Bolzennabe 4 erreicht werden. Erreicht die Fixiereinrichtung 8 eine Stellung, in welcher die kolbenbolzenseitige erste Öffnung 6 mit der kolbenseiti gen zweiten Öffnung 7 fluchtet, wird das Fixierelement 11 der Fixiereinrichtung 8 aufgrund der Feder 10 in die zweite Öffnung 7 verstellt, wodurch die Fixierung bereits abgeschlossen ist. Zur Demontage wird einfach ein entsprechendes, na delartiges Werkzeug in die zweite Öffnung 7 von unten eingeführt, um das Fixie relement 11 nach oben, entgegen der Feder 10, zu verstellen, woraufhin der Kol benbolzen 5 entgegen der Richtung 32 aus der Bolzennabe 4 herausgezogen werden kann. In analoger Weise erfolgt eine derartige Montage bzw. Demontage auch gemäß den Figuren 2 bis 4. Soll zusätzlich noch eine weitere Sicherung eingebaut wer den, so kann dies beispielsweise mittels der Schraube 18 (vergleiche Figur 2) oder mittels der ersten Schenkelfeder 20 (vergleiche Figur 4) oder mittels weite rer Fixiereinrichtungen 8 (vergleiche Figuren 6 und 7) erreicht werden. Rein theo retisch ist selbstverständlich auch denkbar, dass die gemäß den Figuren 1 und 2 dargestellte Fixiereinrichtung 8 nicht nur in der ersten Öffnung 6 eingeschraubt wird, sondern eine zusätzliche Fixiereinrichtung 8 auch in der dritten Öffnung 16.

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Claims

Ansprüche

1. Kolben (1 ) mit einer Bolzennabe (4) und einem darin anordenbaren Kolben bolzen (5), dadurch gekennzeichnet,

- dass der Kolbenbolzen (5) rohrartig ausgebildet ist,

- dass in dem Kolbenbolzen (5) eine erste Öffnung (6) und in dem Kolben (1) eine zweite Öffnung (7) vorgesehen sind, wobei die beiden Öffnungen (6, 7) bei in dem Kolben (1) eingebautem Kolbenbolzen (5) fluchtend zueinander an geordnet sind,

- dass eine federvorgespannte Fixiereinrichtung (8) vorgesehen ist, die in ein gebautem Zustand in beide Öffnungen (6, 7) eingreift und den Kolbenbolzen (5) drehfest in der Bolzennabe (4) fixiert.

2. Kolben nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung (8) einen einseitig geschlossenen Flülsenkörper (9), eine darin angeordnete Feder (10) sowie ein von der Feder (10) druckbeauf schlagtes Fixierelement (11) aufweist.

3. Kolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

- dass der Hülsenkörper (9) ein Außengewinde (13) aufweist, welches komple mentär zu einem in der ersten oder zweiten Öffnung (6, 7) ausgebildeten In nengewinde (14) ausgebildet ist, - dass die Fixiereinrichtung (8) in die erste Öffnung (6) des Kolbenbolzens (5) einschraubbar ist und in eingebautem Zustand mit ihrem Fixierelement (11) in die zweite Öffnung (7) eingreift, oder dass die Fixiereinrichtung (8) in die zwei te Öffnung (7) des Kolbens (1) einschraubbar ist und in eingebautem Zustand mit ihrem Fixierelement (11) in die erste Öffnung (6) eingreift.

4. Kolben nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung (8) als vorgefertigte Baugruppe ausgebildet ist.

5. Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

- dass in dem Kolbenbolzen (5) eine dritte Öffnung (16) und in dem Kolben (1) eine vierte Öffnung (17) vorgesehen sind, wobei die beiden Öffnungen (16, 17) bei in dem Kolben (1) eingebautem Kolbenbolzen (5) fluchtend zueinander an geordnet sind,

- dass in der dritten Öffnung (16) oder in der vierten Öffnung (17) ein Innenge winde (14') ausgebildet ist,

- dass eine Schraube (18) vorgesehen ist, die in das Innengwinde (14') der drit ten Öffnung (16) einschraubbar ist und in eingebautem Zustand in die vierte (17) Öffnung eingreift, oder die in das Innengwinde (14') der vierten Öffnung (17) einschraubbar ist und in eingebautem Zustand in die dritte Öffnung (16) eingreift.

6. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

- dass gegenüberliegend zur dritten Öffnung (16) in dem Kolbenbolzen (5) eine Ausnehmung (19) vorgesehen ist,

- dass eine erste Schenkelfeder (20) vorgesehen, die in eingebautem Zustand mit einem ersten Schenkel (21) in die Ausnehmung (19) und mit einem zweiten Schenkel (22) in die dritte Öffnung (16) und die vierte Öffnung (17) eingreift.

7. Kolben nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,

- dass die Fixiereinrichtung (8) als zweite Schenkelfeder (24) ausgebildet ist, die in eingebautem Zustand mit einem ersten Schenkel (21') in die erste und zwei te Öffnung (6,7) und mit einem zweiten Schenkel (22') in die dritte Öffnung (16) und die vierte Öffnung (17) eingreift.

8. Kolben nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung (8) zumindest einen in seine nicht fixierende Stellung federvorgespannten Druckstift (25) und einen den Kolbenbolzen (5) axial durch laufenden Schraubanker (26) mit zumindest einem konischen Endstück (27, 27') und einer Schraube (28) aufweist, sodass bei einem Anziehen der Schraube (28) das konische Endstück (27, 27') desselben den Druckstift (25) in die zweite Öff nung (7) verstellt.

9. Kolben nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

- dass die Fixiereinrichtung (8) zwei in ihre nicht fixierende Stellung federvorge spannten Druckstifte (25) und einen den Kolbenbolzen (5) axial durchlaufen den Schraubanker (26) mit zwei konischen Endstücken (27, 27') und einer die se verbindende Schraube (28) aufweist, sodass bei einem Anziehen der Schraube (28) die konischen Endstücke (27, 27') desselben die Druckstifte (25) in die zweite und vierte Öffnung (7, 17) verstellen.

10. Kolben nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,

- dass die Schraube (28) ein konisches Endstück (27) durchgreift und in das andere konische Endstück (27') eingeschraubt ist, oder

- dass die Schraube (28) beide konische Endstücke (27, 27') durchgreift und über eine Mutter (31 ) fixiert ist.

11. Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (1) als ölfreier Kompressorkolben (2) ausgebildet ist.

12. Ölfreier Kompressor (3) mit zumindest einem Kolben (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

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