Befestigungseinrichtung für Kolben an Kolbenstangen, insbesondere für Grosskolbenverdichter Die Erfindung bezieht sich auf eine Be- kn für Kolben an Kolben stangen ohne zentrale, die Kolbenstange um schliessende und auf sie geschraubte Mutter, insbesondere für Grosskolbenverdiehter, jedoch unter Verwendung eines in eine Ringnute der Kolbenstange eingreifenden geteilten Stütz ringes.
Bei der im Grosskolbenverdichterbau bis- lier üblichen Befestigungsart des Kolbens wird dieser durch Anziehen einer auf die Kolben stange geschraubten Seehskant- oder Ring mutter an einen Bund der Kolbenstange ge- drücist.
Diese Befestigungsart birgt- die Gefahr in sieh, dass durch ein nicht sorgfältig hergestell- les Gewinde unerwünschte Kerbwirkungen an der Kolbenstange auftreten, die zum Bruch der Stange führen können. Hinzu kommt, dass im Grosskolbenverdichterbau durch die Grösse der Werkstiiclze das Gewindesehneiden an Kolbenstange und Ringmutter eine nicht un bedeutende zeitliche Inanspruchnahme der wenigen grossen Werkzeugmaschinen verur sacht.
Besondere Schwierigkeiten treten beim Zu- sainmenbau von Kolben und Kolbenstange dann auf, wenn die einzelnen Stücke so gross sind, dass ein Anziehen der Ringmutter von Hand oder mit Schlagschlüssel nicht mehr möglich ist. Das Anziehen der Ringmutter muss dann mit Hilfe eines Kranes erfolgen. Eine einwandfreie Kontrolle der durch diese Befestigungsart erzielten Vorspannung ist nicht möglich.
Man hat bei kleinen Kolbenmaschinen be reits vorgeschlagen, den sonst auf der Kolben stange befindlichen gedrehten Bundansatz durch geteilte, in Ringnuten eingreifende Ringe zu ersetzen bzw. einzusparen. Hierbei werden als Spannelemente auf Zug bean spruchte Schrauben verwendet, so dass Gefahr von Bolzenbrüchen durch die Kerbwirkung des Schraubengewindes besteht. Diese Gefahr ist bei Kolbenmaschinen erheblich, weil bei diesen stossartige Wechselbelastungen auftre ten.
Zweck der Erfindung ist, diese Nachteile dadurch zu vermeiden, dass die Befestigung ohne zentrale, die Kolbenstange umschliessende und auf sie geschraubte Mutter und auch ohne Zugschrauben erfolgt.
Die Erfindung ist gekennzeichnet durch wenigstens eine Druckschraube, die in ein Druekstück geschraubt ist und den Kolben gegen einen Bund der Kolbenstange presst, während das Druckstück an einer Schulter der Kolbenstange sich abstützt.
Die erwähnte Schraube oder die Schrau ben werden also auf Druck beansprucht, so dass Bolzenbrüche, wie sie bei Zugschrauben öfters auftreten, somit unmöglich gemacht sind. Diese Tatsache ergibt für Grosskolben verdichter den Vorteil erhöhter Betriebssicher heit, was bei den hier auftretenden grossen Kräften und stossartigen Wechselbelastungen von ausschlaggebender Bedeutung ist.
In vorteilhafter Weiterentwicklung der Erfindung kann ein mit mehreren Mutter gewinden für mehrere Druekschrauben ver sehene Druekstück vorgesehen sein, das als ein geschlossener, einstückiger Di-tickring aus gebildet ist, der sich. gegen den Stützring ab stützt, der mehrteilig, vorteilhaft zweiteilig, ist und in eine Ringnute der Kolbenstange rastet. und hierbei zum Beispiel gegen einen die Nut begrenzenden Bund der Kolbenstange abgestützt ist.
Die so ausgebildete Befesti gungseinrichtung für Kolben an Kolbenstan gen vermeidet die sonst bei Gewinden auftre tenden Kerbwirkungen, ausserdem ist ein festes spielfreies Anziehen des Kolbens auf die Kolbenstange möglich. In weiterer Aus bildung der Erfindung kann der Druckring mit einer Eindrehung versehen sein, in die ein zweiteiliger Stützring greift, um diesen gegen radiales Ablösen und Abdrängen von der Kolbenstange zu sichern.
Abb.1 stellt einen Schnitt durch ein Bei spiel mit einstückigem Druckring vor dem Einfügen des zweiteilig ausgebildeten Stütz ringes in eine Ringnute der Kolbenstange dar, wobei die Di-tiekschranben noch nicht in den Dimekring eingeschraubt sind, Abb.2 einen gleichartigen Schnitt durch die Befestigungseinrichtung wie Abb.1, je doch mit dem Unterschied, dass der zweiteilige Stützring in die erwähnte Ringnute einge schoben ist und die Druekschrauben festgezo gen sind.
In den Abb.1 und 2 zeigen 1 den Kolben, der gegen den Bund 2 einer Kolbenstange 3 anschlägt bzw. durch die Druckschrauben 4 an diesen Bund angepresst wird. Der Kolben 1 nimmt in seiner Ausdrehung 5 den ein- oder mehrstückigen Druckring 6 auf, wie dies ins besondere Abb.l zeigt. Der Stützring 7 ist. zweiteilig ausgebildet, er besteht also aus zwei halbkreisförmigen Ringstücken.
Nach dem Zu sammenschieben der beiden halbkreisförmigen Ringe 7, und zwar von der aus Abb.1 in die aus Abb. 2 ersichtlichen Stellung, greift der Stützring 7 in die Ringnute 8 der Kolben- stange 1 ein. Die im Druekring 6 vorgesehenen Gewinde 9 nehmen die Drueksehrauben 4 auf. Diese weisen einen Bund 10 und einen Vier kantkopf 11 sowie einen gewindefreien Zapfen 12 auf, dessen freies Ende gegen eine grosse Unterlegseheibe 13 drückt bzw. einwirkt, wo bei die Unterlegscheibe aus einem Material höherer Härte als die des Kolbenmaterials, z. B.
Stahl, besteht.
während des Anziehens der Druekschrau- ben 4 schiebt sich, wie aus Abb. 1 und 2 er sichtlich ist, der Druckring 6 mit der kleinen Ausdrehung 14 über den Stützring 7, wodurch der Stützring gegen radiales Abfallen ge sichert ist. Man erkennt, dass der Druckring über den Stützring 7 an einer die Nut 8 einer seits begrenzenden Schulter der Kolbenstange abgestützt ist.
Die Fertigring der Einzelteile dieser Kol- benbefestigungseinrichtung verursacht keine Schwierigkeiten und kann auf Werkzeug masehinen normaler Grösse durchgeführt wer den. Die Kolbenstange 3 wird durch die ein gedrehte Ringnute 8, bestimmt für den zwei teiligen Stützring 7, in ihrer Festigkeit nicht gefährdet, da Kerbwirkungen, wie sie bei der üblichen Gewindeausführung möglich sein können, nicht auftreten.
Fastening device for pistons on piston rods, especially for large piston compressors. The invention relates to a bracket for pistons on piston rods without a central nut that closes the piston rod and is screwed onto it, especially for large piston rotors, but using a nut that engages in an annular groove in the piston rod split support ring.
In the conventional manner of fastening the piston in large piston compressors, it is pressed against a collar of the piston rod by tightening a hexagon nut or ring nut screwed onto the piston rod.
This type of fastening harbors the risk that, if the thread is not manufactured carefully, undesirable notch effects occur on the piston rod, which can lead to the rod breaking. In addition, due to the size of the workpieces, the thread cutting on the piston rod and ring nut in large piston compressors puts the few large machine tools in a not insignificant amount of time.
Particular difficulties arise when assembling the piston and piston rod when the individual pieces are so large that it is no longer possible to tighten the ring nut by hand or with an impact wrench. The ring nut must then be tightened using a crane. It is not possible to properly check the pre-tensioning achieved with this type of fastening.
It has already been proposed for small piston engines to replace or save the otherwise rotated collar approach located on the piston rod with split rings engaging in annular grooves. In this case, screws subject to tension are used as tensioning elements, so that there is a risk of bolt breakage due to the notch effect of the screw thread. This risk is considerable with piston engines, because they are subject to sudden alternating loads.
The purpose of the invention is to avoid these disadvantages in that the fastening takes place without a central nut which surrounds the piston rod and is screwed onto it and also without tension screws.
The invention is characterized by at least one pressure screw which is screwed into a pressure piece and presses the piston against a collar of the piston rod, while the pressure piece is supported on a shoulder of the piston rod.
The mentioned screw or screws are therefore subject to pressure, so that bolt breaks, as often occur with lag screws, are thus made impossible. This fact gives the advantage of increased operational reliability for large piston compressors, which is of crucial importance with the large forces and sudden alternating loads that occur here.
In an advantageous further development of the invention can be provided with several nut threads for several pressure screws ver provided pressure piece, which is formed as a closed, one-piece Di-tickring, which is. against the support ring is based, which is in several parts, advantageously in two parts, and engages in an annular groove of the piston rod. and is supported here, for example, against a collar of the piston rod that delimits the groove.
The so-designed fastening device for pistons on piston rods avoids the notch effects otherwise occurring with threads, and it is also possible to tighten the piston onto the piston rod with no play. In a further development of the invention, the pressure ring can be provided with a recess into which a two-part support ring engages in order to secure it against radial detachment and displacement from the piston rod.
Figure 1 shows a section through an example with a one-piece pressure ring before the two-part support ring is inserted into an annular groove of the piston rod, with the di-tiekranben not yet screwed into the dimek ring, Figure 2 shows a similar section through the fastening device As Fig.1, but with the difference that the two-part support ring is pushed into the mentioned ring groove and the pressure screws are tightened.
In Figures 1 and 2, 1 shows the piston which strikes against the collar 2 of a piston rod 3 or is pressed against this collar by the pressure screws 4. The piston 1 receives the one-piece or multi-piece pressure ring 6 in its recess 5, as shown in particular in Fig.l. The support ring 7 is. designed in two parts, so it consists of two semicircular ring pieces.
After the two semicircular rings 7 have been pushed together, from the position shown in FIG. 1 into the position shown in FIG. 2, the support ring 7 engages in the annular groove 8 of the piston rod 1. The threads 9 provided in the pressure ring 6 accommodate the pressure screws 4. These have a collar 10 and a square head 11 and a thread-free pin 12, the free end of which presses or acts against a large washer 13, where the washer made of a material higher in hardness than that of the piston material, eg. B.
Steel.
During the tightening of the pressure screws 4, as can be seen in FIGS. 1 and 2, the pressure ring 6 with the small recess 14 slides over the support ring 7, whereby the support ring is secured against radial falling off. It can be seen that the pressure ring is supported via the support ring 7 on a shoulder of the piston rod that delimits the groove 8 on one side.
The finished ring of the individual parts of this piston fastening device does not cause any difficulties and can be carried out on machine tools of normal size. The piston rod 3 is not endangered in its strength by a rotated annular groove 8, intended for the two-part support ring 7, since notch effects, as they can be possible with the usual thread design, do not occur.