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Kolbenverdichter Die Erfindung bezieht sich auf einen Kolbenverdichter
mit einem in einem Lagerschild in Richtung der Zylinderachse relativ zur Kurbelwelle
verschiebbar angeordneten Zylinder, der mittels Dichtungen durch eine Ventilplatte
und einen Ventildeckel verschlossen ist.
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Bei Kolbenverdichtern ist es erforderlich, die in der Fabrikation
unvermeidlichen Toleranzen des Kurbeltriebes nach dessen Montage zu korrigieren,
um den Schadraum des Kompressors im Interesse eines guten Liefergrades möglichst
klein zu halten. Diese Korrektur erfolgt bei den bisher bekanntgewordenen Kompressoren
entweder durch eine Verschiebung des Zylinders in seiner Längsrichtung, bis der
durch Messung ermittelte Schadraum eingestellt ist und der Zylinder in dieser Stellung
befestigt werden kann, oder es werden, falls der Zylinder mit dem Lager der Kurbelwelle
aus einem Stück hergestellt ist, nach der Montage des Kurbeltriebes die verbleibenden
Fabrikationstoleranzen mit einer Meßuhr ausgemessen und nach der sich ergebenden
Differenz vom Sollmaß Dichtungen verschiedener Stärke zwischen dem Zylinderflansch
und der ihn abschließenden Ventilplatte angeordnet und so der vorgesehene Schadraum
eingestellt.
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Beide Einstellmaßnahmen erfordern nicht nur besondere aufwendige Meß-
und Einstellvorrichtungen zur Ermittlung der Schadraumkorrektur, sondern bringen
außer der Gefahr irrtümlicher Ablesungen noch die Möglichkeit einer Veränderung
des ermittelten Wertes sowohl beim Festklemmen des eingestellten Zylinders als auch
beim Anziehen der Ventilplatte und des Deckels mit sich, weil einmal die Stärken
des Dichtungsmaterials nicht ganz gleichmäßig sein können und ebenso ihre Kompressibilität
schwanken kann und außerdem von der Kraft abhängig ist, mit der die dem Zusammenpressen
der Dichtungen dienenden Schrauben angezogen werden. In Berücksichtigung der vorbeschriebenen
Unsicherheiten muß der Schadraum relativ groß vorgesehen werden, um ein Anstoßen
des Kolbens gegen die den Zylinder abschließende Ventilplatte mit Sicherheit zu
vermeiden.
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Zweck der Erfindung ist eine Vereinfachung der Einstellung des Schadraumes
bei gleichzeitiger Erhöhung der Genauigkeit dieser Einstellung und der Sicherung
eines stets gleichbleibenden Anpreßdruckes der Dichtungen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß die aus Zylinder, Ventilplatte und Ventildeckel bestehende Kombination
durch ein Teil, das sowohl mit der Kombination als auch über ein Gewinde mit dem
Lagerschild in Verbindung steht, gegen den Druck einer, die Dichtungen zusammenpressenden
Feder in Richtung der Zylinderachse relativ zur Kurbelwelle verschiebbar angeordnet
ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das
Teil eine, einen Flansch des Ventildeckels übergreifende überwurfmutter ist und
die zwischen dem Flansch des Zylinders und dem Lagerschild angeordnete, als Tellerfeder
ausgebildete Feder im Einstellbereich eine annähernd horizontale Kennlinie aufweist.
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Die dem Anpressen der Dichtungen vorzugsweise dienenden Schraubengewinde
üben nämlich erfindungsgemäß keinen direkten und nur durch drehmomentbegrenzende
Werkzeuge einigermaßen zu kontrollierenden Druck aus, sie drücken vielmehr die aus
Zylinder, Ventilplatte und Ventildeckel bestehende Kombination gegen eine Feder,
die nicht nur den zur Abdichtung erforderlichen Druck aufrechterhält, sondern, mit
einer annähernd flachen Kennlinie ausgestattet, eine gewisse Verschiebung der Kombination
in Richtung der Zylinderachse zwecksKorrektur derFäbrikationstoleranzen und genauer
Einstellung des Schadraumes erlaubt.
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Im Bereich dieser Verschiebung, welche nur wenige zehntel Millimeter
erfordert, wird sich der Dichtungsdruck bei einer flachen Kennlinie der Feder, die
damit über einen bestimmten Federweg den gleichen Druck aufrechterhält, praktisch
nicht verändern. Wenn eine normale, beispielsweise Zylinderfeder Anwendung findet,
wird man sie zweckmäßig so bemessen, daß bei der größten notwendig werdenden Entspannung
der Feder der Dichtungsdruck noch stark genug ist und im Bereich der Einstellung
des Schadraumes sich dann verstärkt.
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Gemäß der Erfindung werden also nicht nur einige der bislang üblichen
Befestigungsschrauben eingespart
und ein gleichmäßiger Anpreßdruck
in genau vorbestimmter Größe gewährleistet, vielmehr wird bei Verwendung der beispielsweise
angeführten Überwurfmutter mit diesem einzigen Befestigungselement und in einem
einzigen Arbeitsgang die aus Zylinder, Ventilplatte und Ventildeckel bestehende
Kombination befestigt und der Schadraum unter Korrektur nicht nur der Fabrikations-,
sondern auch der Dichtungstoleranzen genau eingestellt.
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Diese Einstellung erfolgt in sehr einfacher Weise dadurch, daß die
die Montage durchführende Überwurfmutter gegen den Druck der Feder so lange angezogen
wird, bis die Ventilplatte gegen den in den oberen Totpunkt eingestellten Kolben
stößt und damit der Schadraum gleich Null geworden ist. Nun wird die überwurfmutter
um einen bestimmten Winkel zurückgedreht, und da die Gewindesteigung genau bekannt
ist, kann die Schadraumgröße jetzt mit Akrometergenauigkeit eingestellt werden,
und zwar unter Berücksichtigung aller Fabrikations-, Material- und Montagetoleranzen.
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Eine besondere Ausführung der überwurfmutter sieht ein Differentialgewinde
vor, das robuste Gewinde erlaubt und doch eine noch genauere und leichtere Einstellung
des Schadraumes gewährleistet.
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Außerdem sieht eine weitere Ausführung der Erfindung vor, daß das
Teil eine an einem Flansch des Zylinders anliegende Rohrmutter ist und die Feder
als den Ventildeckel übergreifender Federbügel ausgebildet ist, der sich in Ausnehmungen
des Lagerschildes abstützt.
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Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsbeispiele nach der
Erfindung. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführung mit einfacher
überwurfmutter, Fig. 2 einen Schnitt mit Differentialüberwurfmutter und Fig. 3 einen
solchen mit Federbügel.
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In Fig. 1 bedeutet 1 das Lagerschild mit der Lagerung der Kurbelwelle,
2 die Kurbelwelle mit dem Kurbelzapfen 3. Der Gleitstein des Kurbelschleifenantriebes
ist mit 4 bezeichnet und der Kolben mit 5. In der aus Zylinder, Ventilplatten und
Ventildeckel bestehenden Kombination bedeutet 6 den Zylinder, 7 die Ventilplatte
und 8 den Ventildeckel. Diese drei Teile sind gegeneinander mittels der Dichtungen
9 abgedichtet. Die überwurfmutter 10 übergreift einen Bund des Ventildeckels 8 und
zieht mit ihrem Muttergewinde die gesamte Kombination vermittels des am Lagerschild
vorgesehenen Schraubengewindes gegen die Tellerfederanordnung 11, die sich
wiederum gegen das Lagerschild 1 abstützt.
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Aus der= Fig. 1 geht klar hervor, wie die @a der Fabrikation unvermeidlichen
Toleranzen der Lagerspiele zwischen der Kurbelwelle 2 und ihrerLagerung, zwischen
dem Kurbelzapfen 3 und dem Gleitstein 4 und zwischen diesem und dem Kolben 5 sich
addieren und deshalb korrigiert werden müssen, um einen möglichst kleinen Schadraum
zu erhalten. Diese Korrektur erfolgt auf einfache Weise im Zuge der Kompressormontage
und geht wie folgt vor sich: Nachdem die Kurbelwelle 2 in das Lagerschild 1 eingeführt
und der Gleitstein 4 über den Kurbelzapfen 3 -gleichzeitig mit dem Kolben 5 - geschoben
wurde, wird die Federanordnung 11 in das Lagerschild 1 eingelegt. Dann wird der
Zylinder 6 über den Kolben 5 und durch die im Lagerschild 1 vorgesehene Öffnung
geschoben, bis der Flansch des Zylinders 6 auf der Feder aufliegt. Darauf wird eine
Dichtung 9 auf die Dichtungsseite des Zylinderflansches gelegt und darauf die Ventilplatte
7. Auf diese wird unter Zwischenlage der zweiten Dichtung 9 der Ventildekkel 8 montiert,
die Überwurfmutter 10 übergestreift und auf das Schraubengewinde des Lagerschildes
1 geschraubt. Beim Anziehen dieser Mutter wird die aus Zylinder, Ventilplatte und
Ventildeckel bestehende Kombination gegen den Druck der Feder 11 in Richtung der
Zylinderachse - sich gegenseitig abdichtend - gegen den Boden des Kolbens 5 gezogen,
nachdem dieser in den oberen Totpunkt gestellt wurde. Durch Zurückdrehen der überwurfmutter
10 um einen genau festgelegten Winkel ist dann im Zuge der Montage auch das Einstellen
des Schadraumes erfolgt.
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In Fig. 2 bedeutet 1 wiederum das Lagerschild, in welchem der Kurbeltrieb
genauso angeordnet ist wie in Fig. 1. Auch die aus Zylinder, Ventilplatte und Ventildeckel
bestehende Kombination ist die gleiche und ebenso die Federanordnung. Abweichend
von Fig. 1 greift die sich auf das Lagerschild 1 aufschraubende überwurfmutter 10'
mit einem weiteren Gewinde 12 den Ventildeckel B. Da die Steigung der Gewinde 12
und 13 verschieden groß ist, erfolgt das Anziehen des Ventildeckels 8 beim Drehen
der Überwurfmutter 10' mit der Differenz der beiden Steigungen.
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In Fig. 3 bedeutet 1 ebenfalls das Lagerschild, in dessen Gewinde
sich die den Zylinder umfassende Rohrmutter 14 einschraubt. Unter dem Muttergewinde
des Lagerschildes 1 befinden sich zwei Ausnehmungen 15, in welche mit einer die
Dichtungen abdichtenden Vorspannung der Federbügel 16 eingreift, der die
aus Zylinder, Ventilplatte und Ventildeckel bestehende Kombination umfaßt und gegen
die Rohrmutter 14 preßt. Durch Drehen der Rohrmutter läßt sich die Kombination in
Richtung der Zylinderachse verschieben und damit der Schadraum in eben der Weise
einstellen, wie dies bei Fig. 1 beschrieben wurde.