Kompressorkomponenten - Kolben, Kolbenstangen und Zylinderlaufbuchsen

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1 Kompressorkomponenten - Kolben, Kolbenstangen und Zylinderlaufbuchsen

2 Warum HOERBIGER? Die Entwicklung und Herstellung von Kompressorkomponenten erfordert ein umfassendes Detailwissen. Allzu leicht kann das Ausmaß der technischen Kenntnisse, welche für scheinbar einfache Komponenten erforderlich sind, unterschätzt werden. Um Betreibern von Kolbenkompressoren Lösungsalternativen für Ersatzteile, verbesserte Komponenten - sogenannte Upgrades - und Serviceleistungen anbieten zu können, ist umfassende Erfahrung im Kompressorbau unentbehrlich. In enger Zusammenarbeit mit dem Kunden bietet HOERBIGER: Lieferung von Ersatzteilen und Upgrade zwecks Steigerung der Lebensdauer der Komponenten Reduktion der Instandhaltungskosten Verringerung der Maschinenstillstandzeiten Funktionsorientierte Anwendung von Produktpaketen, um Probleme in kritischen Anwendungen zu lösen Verbesserungen in der Leistungsfähigkeit des Kompressors zu erzielen Kosteneffiziente Alternativen zu Ihrem derzeitigen Lieferanten Optimierung von Bauteildesign und Fertigungsmethode kürzere Vorlaufzeiten bei der Lieferung Reparatur oder Reengineering und Prüfung vorhandener Teile, unter anderem mit folgenden Tests: Maßkontrolle Oberflächengüte Materialeigenschaften Rissprüfung (Magnetpulver-, Ultraschall- und Farbeindring-Prüfung) Upgrade von Produkten: Designverbesserung der Komponenten auf Basis aktueller Standards und Fertigungsmethoden Analyse und Designoptimierung problembehafteter Komponenten und Anwendung bewährter Produkte und Dienstleistungen Überwachung vor Ort und Messungen für Identifikation von Problembereichen am Kompressor oder im Prozess HOERBIGER verfügt nachweislich über Erfolge im Bereich der Komplettentwicklung von Kompressorteilen in Übereinstimmung mit API618, API 11P und NACE (MR0175, MR0103) sowie weiterer Standards. Dies wird in umfangreichen Fallstudien belegt. Unsere Kunden können sicher sein, dass wir bei der Lösungsentwicklung nicht nur an die jeweilige Kompressorkomponente denken. Wir berücksichtigen das Zusammenspiel der Komponenten in der gesamten Maschine, wobei auf die aktuellen Anforderungen eingegangen wird. Nach einer Prüfung und Beurteilung und noch vor Arbeitsbeginn wird zwischen HOERBIGER und dem Kunden eine Vereinbarung über die Ausführungsart und den Arbeitsumfang getroffen. HOERBIGER kann zudem anwendungsbezogene Technologien zur Überwachung, Modernisierung und Verlängerung der Lebensdauer Ihres derzeitigen Kompressors anbieten.

3 Kolben Dank des Expertenwissens über die Bauweise von Kompressoren und deren Betrieb ist HOERBIGER in der Lage, zuverlässige und bewährte Lösungen für jeden Kolben zu entwickeln, ganz gleich, welche Anforderungen Sie an die Bauweise Ihres Kolbens stellen. Hier schließt sich die Konstruktion und Herstellung dazugehöriger Zylinderringe an, welche für einen verbesserten und zuverlässigen Betrieb ebenfalls notwendig sind. Um die maximale Lebensdauer der Kolben zu erreichen, werden von HOERBIGER die aktuellen Betriebsbedingungen herangezogen und detaillierte Belastungsanalysen durchgeführt, wobei - sofern notwendig - ein optimaler Massenausgleich angestrebt wird. Für Gas- und Luftkompressoren wird eine Vielzahl von Kolben gefertigt. Verschiedenste Materialien kommen hier zum Einsatz, wie zum Beispiel Gusseisen, niedrig legierter oder nichtrostender Stahl und auch Aluminiumlegierungen. Moderne Fertigungstechnik liefert höchste Qualität und Bauteilintegrität. Sofern es die technischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen erlauben, werden Aluminiumkolben entweder aus Stangenrohlingen gefertigt oder in einem qualitativ hochwertigen Abgussverfahren hergestellt, sodass Probleme durch Material-schwindung oder andere Gussfehler vermieden werden. Um die Abriebresistenz zu erhöhen, werden die Kolben aus Aluminium im Bereich der Ringnut hartanodisiert. Für Anwendungsbereiche, in denen niedriges Gewicht und Stahl gefordert ist, bietet HOERBIGER auch geschweißte Stahlkolben an. Typische Upgrades beinhalten: Upgrade von gusseisernen Ringen auf nichtmetallische Ringe Je nach Bedarf Kolbenumbauten von geschmierten auf ungechmierten Betrieb oder umgekehrt Einbau zentraler Ringträger aus Stahl oder Guss, um eine höhere Haltbarkeit der Nuten zu erzielen Gegebenenfalls Aufrüstung auf eine Mehrkomponentenbauweise, um den Austausch eines ungeschlitzten Tragringes zu erleichtern. Modell der Finite-Elemente-Analyse

4 Laufbuchsen HOERBIGER hat das erforderliche Wissen und die Erfahrung, verschiedenste Typen von Zylinderlaufbuchsen zu liefern und zu installieren. Die Materialwahl basiert auf unseren umfassenden Kenntnissen zu den verschiedenen Gasanwendungen. Wir verwenden hauptsächlich im Schleuderverfahren hergestelltes Gusseisen oder nichtrostenden Stahl. Auch andere Materialien sind liefbar. Die Laufbuchsenbohrung erhält ein finales Oberflächenfinish nach HOERBIGER Standard. Der äußere Durchmesser wird oft mit Bearbeitungszugabe geliefert. Zylinderlaufbuchsen werden unter Berücksichtigung der Art und Weise des Einbaues konstruiert. So werden beispielsweise Laufbuchsen entweder mit Presspassungen, bei denen der Zylinder erhitzt und/oder die Laufbuchse abgekühlt wird, oder mit Spielpassungen ausgerüstet. Im letzteren Fall wird die Laufbuchse durch den Zylinderkopf oder Zylinderdeckel fixiert. Oft kann die Endbearbeitung der Laufbuchse erst durchgeführt werden, wenn sie bereits im Zylinderblock eingebaut wurde. Die Finalisierung der Ventilkanäle und die Endbearbeitung der Durchmesser hängt wesentlich von den Ergebnissen einer vorherigen Zylinderbegutachtung ab. HOERBIGER führt bei Bedarf Überprüfungen und Beurteilungen der Laufbuchsensituation vor Ort durch. Installation of pre-shrunk liner

5 Kolbenstangen HOERBIGER s Erfolg im Einsatz qualitativ hochwertiger Kolbenstangen für Gaskompressoren basiert auf weitreichenden Erfahrungen in der Entwicklung bewährter Konstruktionen und der sorgfältigen Umsetzung von Qualitätsstandards in der Fertigung. Durch die Verwendung von legiertem oder nichtrostendem Stahl können Kolbenstangen für die ganze Bandbreite von Gasen und Anwendungsfällen hergestellt werden. HOERBIGER verfügt über Fertigungsanlagen, in denen Kolbenstangen mit einer Länge von bis zu 3,6m (142") und einem Durchmesser von bis zu 400mm (16") produziert werden können. Konstruktions- und Fertigungsprozess für Kolbenstangen entspricht bei HOERBIGER der ISO 9001 und beinhaltet folgende Schritte zur Qualitätssicherung: Durchgängige Rückverfolgbarkeit der Materialien durch mechanische und chemische Prüfzertifikate Sorgfältige Ultraschallprüfung zwecks Vermeidung innerer Fehler Einsatz anforderungsgerechter Wärmebehandlungen, um die geforderte Zugfestigkeit und Spannungsfreiheit zu erzielen und innere Restspannung zu verhindern Nitrieren, Beschichten oder Härten der Laufflächen unter Berücksichtigung der jeweiligen Kompressoranwendung Funktional wichtige Außengewinde werden gerollt und Hinterschnitte/ Freistellungen poliert Überprüfung der Oberflächenhärte und -güte sowie Magnetpulverprüfung 100 % Maßprüfung einschließlich der Geradheit Precision piston rods

6 Kolbenstangenüberholung Mit dem umfassenden Überholungsservice von HOERBIGER können gebrauchte Kolbenstangen mit einer Härtebeschichtung erneuert oder verbessert werden. Wenn eine Überholung angemessen erscheint, werden die abgenutzten Stellen im Laufflächenbereich der Haupt- und Ölabstreifpackung durch thermisches Aufspritzen einer durchgängigen speziellen Beschichtung hoher Härte erneuert. Je nach Einsatzbereich des Kompressors wird eine entsprechende Beschichtung ausgewählt. Häufig handelt es sich hier um Wolframkarbid oder Chromoxid. Durch die Aufbringung derartiger Hochleis tungsbeschichtungen mit dem Verfahren des thermischen Spritzens wird die Widerstandsfähigkeit der Kolbenstange gegen Abnutzung, Verschleiß, Hitze und Korrosion verbessert. Kom po nenten, die auf diese Weise überholt wurden, erreichen höhere Laufzeiten als gehärtete Originalbauteile! Die behandelten Flächen werden auf exakten Durchmesser geschliffen und mit dem erforderlichen Oberflächenfinish nach HOERBIGER Qualitätsstandard bereitgestellt. HOERBIGER Überholungsservice für Kolben beinhaltet: Erneuerung der Kolbennuten auf ein korrektes Rechteckprofil und Optimierung der Dichtflächen Überprüfung der Stegbreiten zwischen den Nuten zwecks sicherem Betrieb Indem die Kolbennuten nachgearbeitet werden, weicht das Kolbendesign immer mehr vom Standard ab. HOERBIGER stellt sicher, dass alle Kolben korrekt nachgearbeitet werden. Kolbenstangen Rundlaufprüfung

7 Montage von Kolben und Kolbenstange Bei der Montage von Kolben und Kolbenstangen sorgen maßgeschneiderte Drehmomentvorrichtungen für eine präzise Einbringung des Lastdrehmoments an der Kolbenstange. Die Vorspannung der Kolbenstange und des Kolbens ist besonders wichtig. Aus diesem Grund führen wir bei Bedarf eine Analyse durch, um das richtige Drehmoment zu bestimmen. HOERBIGER verfügt über die notwendigen Hilfsmittel, um die Vorspannung mit Drehmomentverstärkern für einen bestimmten Wert oder Winkel durchzuführen. Alternativ dazu können wir die Kolbenstange und den Kolben mittels hydraulischer Muttern vorspannen. Hydraulischer Drehmomentschlüssel Drehmomentverstärker

8 HOERBIGER - Ihr Partner für eine Gesamtlösung 99 HOERBIGER liefert sorgfältig durchkonstruierte Lösungen 99 Jedes unserer Angebote wurde auf das Upgrade-Potenzial überprüft, um die optimale Leistungsfähigkeit im Betrieb sicherzustellen 99 Das hochqualifizierte Team von Ingenieuren bei HOERBIGER berücksichtigt bei seinen Überlegungen die gesamte Maschinendynamik. Wissen entspringt aber nicht nur theoretischen Modellen, sondern kommt direkt aus der Praxis. Unsere Mitarbeiter können jahrelange Erfahrungen in der Kompressorauslegung vorweisen. 99 Produkt-Upgrades sind ein wesentlicher Bestandteil von Kompressorumbau-Projekten, welche ebenfalls von HOERBIGER angeboten werden. Mehr Informationen dazu finden Sie in der Broschüre Kompressorumbau - die wirtschaftliche Alternative. Erster Fall: Gefräster Aluminiumkolben Fertiges Design Endfertigung Zweiter Fall: Geschweißter Stahlkolben Fertiges Design Endfertigung Ausgabe Die HOERBIGER Kompressortechnik ist ein Unternehmensbereich der HOERBIGER Holding AG, Zug / Schweiz. HOERBIGER ist weltweit in führender Position in den Geschäftsfeldern der Kompressortechnik, Automatisierungstechnik und Antriebstechnik tätig Mitarbeiter erzielten 2011 einen Umsatz von 1,048 Milliarden Euro. Schwerpunkte der Geschäftstätigkeit sind Schlüsselkomponenten und Serviceleistungen für Kompressoren, Gasmotoren und Turbomaschinen, Hydrauliksysteme und Piezotechnologie für den Fahrzeug- und Maschinenbau sowie Komponenten und Systeme zum Schalten und Kuppeln von Antriebssträngen verschiedenster Fahrzeugtypen. Mit Innovationen in attraktiven technologischen Nischenmärkten setzt der HOERBIGER Konzern Standards und schafft damit hochwertige Alleinstellungsmerkmale mit nachhaltigem Kundennutzen. Diese Produktbroschüre enthält Produktbeschreibungen, die sich einerseits aus der Forschung und Entwicklung und andererseits aus der Produktion ergeben. Da sich die einzelnen Parameter des beschriebenen Produktes abhängig von Einsatzort, Betriebsbedingungen und Spezifikation verändern können, übernimmt HOERBIGER keine Haftung oder Gewährleistung für die Richtigkeit und Vollständigkeit der in dieser Produktbroschüre enthaltenen Informationen.