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Kolbenmaschine, insbesondere Verdichter Bei Kolbenmaschinen, z. B.
Verdichtern,. mit einem einseitig wirkenden Kolben, der im normalen Betrieb sich
dauernd hin und her bewegt und dabei ständig durch eine Kraft belastet ist, die
ihn von seinem Totraum weg nach außen schieben will, ist es bekannt, diesen Kolben
an den diese Kraft übertragenden Maschiinenteil, z. B. an, einen anderen Kolben
oder an eine Kolbenstange, mittels einer Formschlußverbindung anzuschließen, die
den Kolben relativ zum anderen Maschinenteil eine Beweglichkeit quer zur Hubrichtung
und ferner ein merkliches Spiel in der Hubrichtung beläßt. Eine solche Verbindung
wirkt im normalen Betrieb unter dem Einfluß, der ständig wirkenden Kraft wie eine
reine Kraftschlußverbindung, bei welcher zwei Körper durch eine äußere Kraft in
ständiger Berührung miteinander gehalten werden, während sie beim Fehlen dieser
Krafteinwirkung sich voneinander trennen können. Die Kraftschlußverbindung ermöglicht
es dem Kolben, jeder Verlagerung der Achse seines Zylinders gegenüber der Hubrichtung
des anderen Maschinenteils völlig zwangfrei zu folgen. Die Ergänzung dieser Kraftschlußverbindung
zur Formschlußverbindung hat den Zweck, den Zusammenhang zwischen dem Kolben und
dem anderen Maschinenteil auch dann aufrechtzuerhalten, wenn die den
Kraftschluß
herbeiführende Kraft, z. B. der auf den Verdichterkolhen einer höheren Stufe b:
ini Saughub einwirkende, in der vorher= g°lienden Stufe erzeugte Gasdruck, nicht
vorhanden oder noch zu gering ist. Dies ist t)°ispiclsweise der Fall, wenn
ein- 'Iehrstufenverdichter Lei der Inbetriebsetzung, zur Erleieht°rung des Allfahrens,
das angesaugte Gas zunächst ohne Druckerhöhung wieder ausschiebt. ferner wenn ein
solcher Verdichter in ein zunächst noch leeres Gefäß fördert oder wenn die einen
solchen Isoll)eii enthaltend.e Maschine von Hand oder mittels einer Hilfskraft in
eine bestimmte Stellung. z. B. Anfahrstellung, gebracht oder völlig leerlaufend
bewegt werden soll. In der Regel braucht diese Formschlußverbindung also nur die
verhältnismäßig geringe Kraft der Kolbenreibung aufzunehmen.
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Bei der bekannten Anordnung ist eine den Kolben mit radialem Spiel
durchsetzende Koll)enstan,-#e vorgesehen, «-elch:: Anschläge trägt, die den Kalben
an seinen Stirnenden unter Bclasssng eines geringen Spiels in der Hubrichtung zwischen
sich fassen. Der dem Arbeitsraum des Kolbens zugekehrte Anschlag ist in der Richtung
zum Arbeitsrauiii hin abnehmbar, als Schraubmutter, ausgehildet. Hierbei muß die
nach beiden Stirnseiten hin offene, die Kolbenstange aufnehmende Kolbenhöhlung gegen
den Arbeitsraum abgedichtet werden. Zu dein Zweck ist auf das dem Arbeitsraum zugekehrte
Kolbenende eine das Kolbenstangenende iilierdecl:ende Abschlußkappe geschraubt.
Dieses besondere Abschlußglied ist insofern nachteilig, als es die Anordnung vielteiliger
macht und die Trennung der Verbindung erschwert, da es hierzu erst vom Kolben losgelöst
«-erden muß.
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Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer V erhindung eines einseitig
wirkenden Verdichterkolhens mit einem anderen Maschitientail. dic im normalen Betrieb
als reine Kraftschlußverbindung wirkt und bei der zugleich ein Formschluß mit etwas
Spiel sowohl quer zur Hubrichtung als auch in derselben vorgesehen ist. die ferner
einfach und wenigteilig gestaltet ist und deren Trennung bequem, insbesondere ohne
vorherige Entfernung von gegen holten Druck abdichtenden Abschlußglie -lern od.
dgl. durchführbar ist.
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-Nach der Erfindung wird die V erhindung so ausgestaltet, daß der
beim Fehlen des Kraftschlusses den Kolben heim Aufw-ärtshube mitnehmende Teil der
Forinsclilulwtrbindung vom holl:°n in einer anderen Richtung als in der zum Arl)°_itsraum
hin. also entweder nach der Seite oder vom Arh:itsratim wog, entfernbar ist.
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Ist der den Kolben mitnehmende Teil der
| Fornischlußverbindung vorn Kolben nach der |
| Seite hin entfernbar, so ergibt :ich eine be- |
| sonders einfache Gestaltung Lind Handhabung |
| der Verbindung, wenn sowohl die "feile der |
| Kraftschlußverbindung als auch die diese |
| Verbindung zur Formschlußverhindting ergän- |
| zenden Teile ganz außerhalb des Kolbens, |
| auf der vorn Arbeitsraum abgekelirteti Seite |
| desselben, angeordnet «-erden. |
| Sofern der den Kolben beim Aufwärtsbube |
| mitnehmende Teil der Formsehlußverbindung |
| vom Kolben in der Richtung vorn Arbeits- |
| raum w-cg entfernbar ist. können alle Verbin- |
| dungsteile ganz innerhall) der Kolbenhöhlung |
| liegen. Die die Verbindung zur Fornischluß- |
| verhindun2- ergänzenden Teile «-erden hierbei |
| vorteilhaft als Glieder einer Gewinde- oder |
| Bajonettverbindung ausgebildet. so daß sie |
| durch eine Drehung und Axialverschiebung |
| des Kolbens relativ zum anderen Maschinen- |
| teil voneinander trennbar sind. Hierbei ist |
| noch ein diese relative Drehung iin B-etria) |
| verhinderndes Sicherungsglied. das aber |
| durch die am Kolben wirksamen Kräfte nicht |
| belastet wird. erforderlich. -Nach Liisting |
| diese: Sich erungsgliedes kann die Verbindung |
| ohne weiteres getrennt «-erden. |
| Bei dieser erfindungsgemäßen Ausgestal- |
| tung der :rlrindung t)°nötigt der Kolben |
| keinerlei Durchl)rechting zuni Arbeitsrahm |
| lein, so daß auch solche Durchl>rechungen |
| abschließende, ahnehnibar auszubildende Glie- |
| der völlig entfallen. Die Verbindung wird |
| demzufolge einfacher und betriebssicherer |
| und ist bequemer und schneller tr:iinhar als |
| die bekannte Ausgestaltung. |
| Die Zeichnung veranschatiliclit Ausfiili- |
| rungsheispiele des Erfindungsgegerstatides. |
| Die Fig. r his 3 zeigen eine V:rhindung |
| mittels eines Gr:ifgliedes. Dal)ei ist Fig. i |
| ein 'Mittellängsschnitt, |
| Fig. 2 ein Querschnitt nach Linie 11-1 1 der |
| Fig. r, |
| Fig.3 eine Ansicht im Grundriß; |
| Fig.-I zeigt im JIittellängssclinitt eint |
| Bolzenverbindung: |
| Fig. 3 zeigt Min "-\Iitte'.lätig-aclinitt eine |
| Gewindeverbindung |
| Fig.6 und ; zeigen im Mittellängsschnitt |
| bzw. im Ou-erschnitt nach Linie VII-VII der |
| Fig. 6 eine R!,-ill;verl)indttn"r: |
| Fig. S zeigt im \littellängssclniitt eitre |
| Sonderausgestaltung einer V erhindung mit |
| Greifglied. |
| Beim Gegenstand der Fig. t bis 3 ist der |
| in einem Zvliiider i tnit dein Arbeitsraum |
| verschiebliclie K011):11 3 mit einer Koll;:n- |
| stange q. kraftschlüssig verbunden. Die Kol- |
| henstange weist zu dem Zw-tck Aie eherie |
| Querfläche ; auf. gegen «-elche sich der |
| Kopf 7 eins am Kolben 3 festsitzetl<len |
Bolzens 6 mit seiner schwach nach auswärts gewölbten Endfläche
8 unter dem im Raum 2 herrschenden Druck abstützt. Zur Herstellung einer Formschlußverbindung
schließt sich an den Kopf 7 des Bolzens 6 auf der der Endfläche 8 abgekehrten Seite
eine Abstufung 9 kleineren Durchmessers an, während das dem Kolben 3 zugekehrte
Ende der Kolbenstangge 4 eine nach oben offene Aushöhlung io aufweist, deren nach
innen vorragende Stirnwand i i eine gleichfalls oben offene Ausneh.mung 12 für die
Aufnahme der Abstufung 9 aufweist und den Bolzenkopf 7 hintergreift. Wird nunmehr
bei drucklosem Arbeitsraum 2 die: Kolbenstange 4 in Richtung des Pfeils a (nach
links) verschoben, so nimmt die Stirnwand i i den Kopf 7 des Bolzens 6 und somit
den Kolben 3 mit. Zwischen dem Bolzenkopf 7 und der Aushöhlung io ist so viel Spiel
vorgesehen, d'aß bei der Kraftschlußverbindung (bei Berührung der Flächen 5 und
8) die freie Einstellbarkeit des Kolbens 3 gegenüber. der Kolbenstange 4 gewahrt
bleibt.
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Zur Trennung der Verbindung wird zunächst die Kölbenstan.ge 4 samt
dem Kolben 3 relativ zum Zylinder i so weit nach links (vom Arbeitsraum 2 weg) verschoben,
bis der Kol.bet 3 ganz außerhalb des Zylinders i liegt; sodann wird der Kolben einfach
in der Richtung, in der die Höhlung io frei ausmündet, nach der Seite (also quer
zu seniler Achse) verschoben; hiermit ist die Trennung vollzogen.
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Fig. 4 zeigt die Verbindung zwischen einem kleineren, im Zylinder
2 arbeitenden Kolben 3 und einem größeren, in einem Zylinder 22 verschieiblichen
Kolben 13. Die- Nabe des größeren Kolbens 13 weist eine ebene Querfläche 14 auf,
gegen welche sich der kleinere Kolben 3 unter dem auf ihn einwirkenden Druck mit
der nach außen gewölbten Fläche 15 seines Stirnansatzes 16 anlegt. Zur Herstellung
einer Formschlußverbindung sind an der Nabe des größeren Kolbens 13 zwei den Ansatz
16 des kleineren Kolbens 3 überragende Lappen 17, 18 vorgesehen. Durch Bohrungen
in diesen Lappen und durch eine Querbohrung i9 des Ansatzes 16 ist ein Bolzen 2o
hindurchgeführt und an den Lappen mittels Muttern festgelegt. Die Lappen 17, 18
haben gegenüber dem Ansatz 16 und der Bolzen 2o gegenüber der Bohrung i9 so viel
Spiel, daß sich der Kolben 3 im Betrieb geg enübe.r dem Kolben 13 frei einstellen
kann. Zum Einbau des Bolzens 2o ist im zylindrischen Teil des Kolbens 13 eine mittels
eines Schraubstopfens 21 verschließbare Durchbrechung vorgesehen.
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Soll die Verbindung der beiden. Kolben 3 und 13 getrennt Werden, so
«-erden dieserelativ zu ihren Zylindern i und 22 so weit nach links verschoben,
bis der Stopfen 21 und die Muttern des Bolzens 20 voll außen zugänglich sind. Nach
Lösung dieser Teile wird der die Formschlußverbindung bewirkende Bolzen 2o durch
das Stopfenloch hindurch, also in der Richtung quer zur Kolbenachse, entfernt; damit
ist die Trennung Herbeigeführt.
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Beim Beispiel nach Fig. 5 liegt der Kolben 3 im Betrieb mit einer
vom Kolbe nboden nur wenig nach innen vorragenden, nach außen gewölbten Anschlagfläche
23 an einer "ebenen Querfläche 24 einer an einen größeren Kolben 13 angeschlossenen
Koll>ens:tan:ge 25 an. Die Hinzufügung einer Formschlußverbindung an dieser Stelle
ist infolge der schlechten Zugänglichkeit dieser Stelle schwierig. Die Formschlußverbindun:g
wird deshalb. im vorliegenden Fall dadurch bewirkt, daß an der Innenseite des Mantels
des Kolbens 3 ein Innengewinde 26 und an der Außenseite der Kolbenstalrge 25 ein
Aüßengewinde 27 vorgesehen ist. Nach dein Ineinanderschrauben der Gewindegänge werden
die Teile 3 und 25 mittels einer Schraube 28, welche beide Teile in radialer Richtung
durchdringt, in der Umfangsrichtung gegeneinander derart festgelegt, daß die ein
reichliches Spiel gegeneinander aufweisenden Ge,-winde:gänge die ungehinderte Einstellung
des Kolbens 3 gegenüber der Kolbenstange 25 gestatten.
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Zur Trennung der Verbindung werden die Kolben 3 und 13 relativ zu
ihren Zylindern i und 22 soweit nach links verschoben, bis die. Sicherungsschraube
28 voll außen zugänglich ist. Nach dein Entfern,n dieser Scliraul-"° wird der Kolben
13 relativ zum Kolben 3 s0 gedreht, daß -,er sich aus dem letzteren herausschraubt.
Das die Forrnschlußverbindun g ergebende, mit dem Kolben 13 zusammenhängende Gewinde
27 entfernt sich hierbei vom Kolben 3 in der Richtung vom Arbeitsraum 2 weg.
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Die Fig. 6 und 7 zeigen die: gleichen Teile '3 und 25 wie Fig. 5,
nur mit dem Unterschied, daß die formschlüssige Verbindung als Ren:kverbind:ung
ausgebildet ist. Der Kolben 3 hat an seinem vorderen Stirnende zwei nach innen ragende
bogenförmige Vorsprünge 31, 32, welche zwischen ihren Enden Durchlässe 33, 34 frei
lassen. Die Kolbenstange 25 trägt zwei einander diametral gegenüberliegende Vorsprünge'
35, 36. Beim Zusammenbau haben die beiden Teile 3 und 25 eine solche Winkellage
zueinander, daß die Vorsprünge 35, 36 durch, die Aussparungen 33, 34 hindurchgeführt
werden können. Nach diesem Hindurchführen werden die beiden Teile 3 und 25 um 9o°
gegeneinandergedreht und in
dieser Lage durch einen beide Teile
radial durchsetzenden Bolz,-n 37 gesichert. Damit ist die formschlüssige Verbindung
hergestellt. Die Vorsprünge haben gegeneinander und gegen die benachbarten Wände
so viel Spiel, daß die freie Einstellbarken des Kolbens 3 gegenüber der Stange :5
gewährleistet ist.
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Um die Teile 3 und 25 voneinander zu trennen, werden sie relativ zum
Zylinder i so weit nach links verschoben, bis der @icherungsbolzen 37 von aulien
zugänglich ist.
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ach Entfernung dieses Bolzens wird der Teil 25 zunächst um
c9o° gegenüber dem Kolben 3 gedreht und dann in der Richtung vom Arbeitsraum 2 weg
verschoben, wobei die Vorsprünge 35, 36 des Teils 25 durch die Lücken 33, 34 der
am Kolben 3 sitzenden Vorsprünge 31, 32 hindurch nach außen treten.
Damit ist die Trennung vollzogen.
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Fig. S zeigt eine Einrichtung, bei welcher zwischen einem Kolben 3
und einem kraftaufnehmenden Teil (Kolbenstange) .1o ein Zwischenstück si eingeschaltet
ist, das auf der einen Seite hohlkugelig, auf der anderen ebenfläch.ig gestaltet
ist und einerseits an einem entsprechend vollkugelig gestalteten Vorsprung 42 des
Kolbens 3, andererseits an einer ebenen Fläche 43 des anderen Teils q.o anliegt
und das demzufolge beiden Teilen 3 und 4o ungehinderte Parallel- und Winkelverlagerungen
gegeneinander und eine Kräfteübertragung über große Flächen gestattet. Zur Herbeiführung
einer formschlüssigen Verbindung ist die ebene Anlagefläche .l3 an einem besonderen.
am Teil 4o festlegbaren :Ansatzstück 4.:1 vorgesehen, welches auf der dem Teil 40
zugekehrten Seite eine nach außen vorspringende Schulter .15 aufweist. Vor diese
Schulter greift ein Innenvorsprung 46 einer Verlängerung einer Überwurfmutter .1;.
welche auf den die Kugelfläche aufweisenden Vorsprung .42 des Kolbens 3 aufgeschraubt
ist und zum Anhalten des Zwischenstückes .1i an diese Kugelfläche dient. Das die
ebene Fläche .43 aufweisende Ansatzstück 44 wird nach dein L'berschieben der h'berwurfmutter
4; am kraftaufnehmenden Teil 4o festgelegt, beispielsweise mittels einer Mutter
.18, die in einer voit außen zugänglichen Aussparung .1C) des Teils -.o liegt. Nach
dem Aufschrauben der Ü berwurfmutter 47 auf das Gewinde des Kugelvorsprungs .12
ist die formschlüssige Verbindung zwischen den Teilen 3 und 4o hergestellt.
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Zum Lösen der -\'erbitidung werden die Teile 3 und -to relativ zum
Zylinder i so weit nach links verschoben. bis mindestens eine der Muttern 47 und
48 von aullen zugänglich ist. Durch Lösung einer dieser Muttern von ihrem Bolzengewinde,
also durch deren Verstellung in der Richtung vom Arbeitsraum 2 weg, wird die Formschlußverbindung
der beiden Teile 3 und .1o aufgehoben.