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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolben-Kolbenstangen-Verbindung,
bei der in einer ringförmigen Aussparung des Kolbens ein Spannring angeordnet ist,
der in eine entsprechende Nut der Kolbenstange eingreift und von einem ihn umgebenden
Keilring radial in die Kolbenstangennut eingepreßt wird.
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Es ist eine derartige Kolben-Kolbenstangen-Verbindung bekannt, bei
der die Aussparung im Kolben so tief gehalten ist, daß der Kolben gänzlich über
den Spannring und den Keilring hinüberschiebbar ist. Die Aussparung ist auf der
offenen Seite mit einem Innengewinde versehen, in die eine Ringmutter eingeschraubt
ist, mit deren Hilfe der Keilring auf den Spannring aufgepreßt wird. Diese bekannte
Anordnung hat den Nachteil, daß im Kolben ziemlich tiefe Ausdrehungen erforderlich
sind, um die in der Mitte des Kolbens angeordneten Ringe aufzunehmen, und daß die
Radialführung des Kolbens nur in dessen Mitte erfolgt, so daß nicht gewährleistet
ist, daß der Kolben genau senkrecht zur Kolbenstange steht. Besonders schwerwiegend
ist der weitere Nachteil, daß bei der bekannten Anordnung eine Axialverspannung
des Kolbens nicht gewährleistet ist. Der flache Winkel, der bei der bekannten Anordnung
zwischen dem Spannring und dem Keilring vorgesehen ist, gewährleistet zwar, daß
der Keilring den Spannring mit hohem Druck in die Nut der Kolbenstange einpreßt,
jedoch ist keine Gewähr dafür gegeben, daß zugleich der Kolben mit seiner am Ende
der Aussparung vorhandenen Stirnfläche an einer Außenfläche des Spannringes angepreßt
wird. Es besteht also die Möglichkeit, daß der Kolben auf der Kolbenstange unter
der Einwirkung großer Kräfte und die Überwindung der Reibung zwischen den aufeinanderliegenden
Flächen der Ringe und der Aussparung des Kolbens eine Axialbewegung ausführt und
sich dadurch auch die Radialverspannung lockert. Hierdurch wird die bekannte Anordnung
für hohe Belastungen ungeeignet.
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Bei einer anderen bekannten Kolben-Kolbenstangen-Verbindung findet
ein Spannring mit etwa sechseckigem Querschnitt Verwendung, der mit seiner einen,
im Querschnitt trapezförmigen Hälfte in eine entsprechende Nut der Kolbenstange
eingreift, während die andere Hälfte des Spannringes zwischen einer schrägen Gegenfläche
des Kolbens oder Kreuzkopfes und einer Schrägfläche an einem Klemmring eingespannt
ist, der mit dem Kolben verschraubt ist. Bei dieser Anordnung ist von erheblichem
Nachteil, daß der Kolben lediglich mit einer Schrägfläche an einer Schrägfläche
des Spannringes anliegt und allein diese Fläche die Lagefixierung bewirkt. Dabei
ist zu berücksichtigen, daß die Klemmringe gegenüber dem Kolben und gegenüber der
Kolbenstange ein gewisses Spiel haben müssen und daher mit dem Kolben nur durch
Reibungsschluß verbunden sind. Wenn Kräfte auftreten, die größer sind als diese
Reibung, können diese Teile gegeneinander verschoben, also der Kolben gegenüber
der Kolbenstange verlagert werden kann.
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Bei Kolben-Kolbenstangen-Verbindungen, die keinen hohen Belastungen
ausgesetzt sind, ist es weiterhin bekannt, den Kolben auf der Kolbenstange durch
Federringe zu fixieren, die zu beiden Seiten des Kolbens in Nuten der Kolbenstange
eingreifen. Durch eine solche Anordnung kann zwar in gewissem Umfange eine Lagefixierung
des Kolbens erzielt werden, jedoch keine Verspannung, wie sie zur Übertragung großer
Kräfte erforderlich ist.
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Die Verwendung von mit einer Schräfläche versehenen Spannringen ist
auch von der Befestigung von Deckeln an Zylindern her bekannt. Bei einer solchen
Deckelbefestigung wirkt der Ring mit einer an einer Nut vorhandenen Gegenfläche
zusammen. Auf Grund der Keilwirkung des federnden Ringes werden Deckel und Zylinder
mit festem Anschlag spielfrei miteinander verbunden. Die bekannte Anordnung ist
jedoch bei der Befestigung von Kolben auf Kolbenstangen nicht verwendbar, weil zum
Anspannen des in einer Innennut der Zylinderwandung liegenden, geschlitzten Ringes
Druckstöcke dienen, die von außen auf die Enden des Spannringes einwirken.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kolben-Kolbenstangen-Verbindung
zu schaffen, die auch bei stärksten Belastungen einen sicheren, unverrückbaren Sitz
des Kolbens auf der Kolbenstange gewährleistet und die trotzdem leicht herstellbar
ist.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Spannring
in an sich bekannter Weise an einer Stirnfläche des Kolbens angeordnet ist und nur
eine Schrägfläche aufweist, die mit einer in der Kolbenstangennut vorgesehenen Gegenschräge
zusammenwirkt, und daß ein mit einer entgegengesetzt gerichteten Schräge versehener
Druckring vorgesehen ist, der in einer an der anderen Stirnfläche des Kolbens vorgesehenen
Aussparung angeordnet ist und dessen Schräge mit einer in einer zweiten Nut der
Kolbenstange vorgesehenen Gegenschräge zusammenwirkt.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird der besondere Vorteil erzielt,
daß gleichzeitig eine axiale und eine radiale Verspannung gewährleistet sind, weil
der Druckring und der Spannring beim Anziehen der Keile durch die Wirkung ihrer
mit Gegenflächen der Kolbenstangennuten zusammenwirkenden Schrägflächen einander
genähert werden, so daß sie den Kolben fest zwischen sich einspannen, und zugleich
der Druckring radial auseinandergedrückt wird, so daß er eine radiale Verspannung
erzeugt, während im Bereich des Spannringes die radiale Verspannung mit Hilfe der
Keile erzielt wird. Daher ist der Kolben auf der Kolbenstange vollständig spielfrei
gehalten. Zugleich ist die erfindungsgemäße Befestigung sehr einfach und billig
in der Herstellung, weil nur einfache Nuten und einfache Ringe benötigt werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bestehen der Spannring,
der Druckring und/oder der Keilring in an sich bekannter Weise aus einzelnen Segmenten,
so daß die Ringe ausgetauscht werden können, auch wenn die Enden der Kolbenstange
nicht frei liegen. Außerdem sind die Spannringe völlig ungehindert radial spreizbar.
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Der Keilring ist zweckmäßig in an sich bekannter Weise mit Schrauben
anstellbar.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
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F i g. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Anordnung mit zwei auf einer
Kolbenstange befestigten Kolben; F i g. 2 zeigt die Befestigung des Kolbens auf
der Kolbenstange in einem größeren Maßstab im Schnitt. F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform
der Erfindung, bei der in einem Doppelzylinder 3, 4, der Bestandteil der Druckluftzieheinrichtung
einer Presse sein kann
und bei der zwei Kolben 2 auf einer Kolbenstange
1 befestigt sind.
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F i g. 2 zeigt die Einzelheiten der Befestigung des Kolbens 2 auf
der Kolbenstange 1. Zum Zwecke einer derartigen Befestigung sind in der Kolbenstange
1 zwei Ringnuten 5 und 6 eingeschnitten. In die Nut 5 ist ein Druckring 7 eingesetzt,
der von einer Eindrehung 8 in der Kolbenstirnseite 9 aufgenommen wird. Da der äußere
Umfang des Druckringes 7 an der Innenwand der Eindrehung 8 anliegt, so bildet dieser
Druckring 7 auch dann einen absolut festen Anschlag für den Kolben 2, wenn die radial
nach innen gerichtete Spannung des Druckringes 7 nachlassen sollte. Der Druckring
7 kann auch aus einzelnen Segmenten bestehen.
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In die Ringnut 6 ist ein Spannring 10 eingelegt, der wiederum aus
einzelnen Segmenten bestehen kann. Dieser Spannring 10 weist an seiner Innenfläche
eine Schrägfläche 11 auf, die mit der schrägen Innenwand 12 der Nut 6 zusammenarbeitet.
Der Spannring 10 wird durch Keile 13 nach innen gedrückt, die sich nach außen an
der Innenwand einer Eindrehung 14 des Kolbens 2 abstützen. Die an dem äußeren Umfang
des Spannringes 10 anliegende Fläche 15 der Keile 13 verläuft keilförmig, die mit
dieser Keilfläche 15 zusammenarbeitende äußere Fläche des Spannringes 10 ist entsprechend
angeschrägt. Die Keile sind durch Schrauben 16 in dem Kolben 2 befestigt. Werden
die Keile 13 durch die Schrauben 16 nach innen angestellt, so wird dadurch der Spannring
10 in radialer Richtung nach innen gedrückt. Infolge der miteinander zusammenarbeitenden
Schrägflächen 11 und 12 wird der Spannring 10 und damit auch der an ihm anliegende
Kolben 2 gegen den Druckring 7 gedrückt, so daß der Kolben 2 auf der Kolbenstange
1 spielfrei zwischen den beiden Ringen 7 und 10 ff gehalten ist.
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Zwischen den beiden Nuten 5 und 6 kann nc eine weitere Nut 17 zum
Einlegen einer Dichtung vorgesehen sein.