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Pumpe oder Verdichter mit halbkugelförmigem oder kugelförmigem Gehäuse.
Die Erfindung betrifft eine als Pumpe oder als Verdichter verwendbare Maschine mit halbkugelförmigem oder kugelförmigem Gehäuse, in dem ein oder zwei Kegel und in jedem Kegel ein verschiebbar gelagerter halbkreisförmiger Scheibenkolben, dessen Durchmesser gleich dem des Gehäuses ist, in drehende Bewegung versetzt werden. Gewöhnlich erfolgt der Antrieb derartiger Maschinen mittels einer mit dem Kegel verbundenen Welle, die in der Verlängerung der Kegelachse liegt. Das halbkugelförmige Gehäuse besitzt die Ein-und Auslass-bzw. die Saug- und Drucköffnungen. Der scheibenförmige Kolben stützt sich mit seiner ebenen Stirnfläche unmittelbar gegen den Deckel, u. zw. sind ihre Ränder zur Erleichterung der Kantbewegung unter einen Winkel von 900 abgeschrägt.
Der Erfindung gemäss ist nun in dem Gehäuse eine unmittelbar oder mittelbar gegen einen Teil des Gehäuses, z. B. den Deckel, abgestützte oder vom Fördermitteldruck entlastete, sich mit dem Scheibenkolben drehende Platte vorgesehen, gegen welche die ebene Stirnfläche jedes Kolbens abdichtet.
Dadurch wird erreicht, dass die sonst infolge der Reibung zwischen dem Kolben und dem stillstehenden Deckel an den scharfen Kanten des Kolbens auftretende Abnutzung vermieden wird und eine bessere Abdichtung erhalten bleibt.
Weitere Vorteile, die in einem einfachen Zusammenbau und einer günstigen Antriebsmöglichkeit bestehen, können dadurch erzielt werden, dass der Kolben und die Platte scharnierartig miteinander verbunden sind und zu diesem Zwecke z. B. ineinander greifen. Bei dieser Ausführungsform kann der Erfindung gemäss der Kolben mit der Antriebswelle unmittelbar verbunden oder mit einem Zahnkranz versehen sein und mittels eines zweiten Zahnrades angetrieben werden. Der Kegel bzw. die Kegel laufen hiebei lose mit, so dass bei dieser Ausführung nur sehr wenig Reibung auftritt.
Die Erfindung ist auf der Zeichnung in einigen Ausführungsformen als Beispiele näher erläutert, u. zw. zeigt Fig. 1 die Ansicht einer Drehplatte mit Scheibenkolben und mittlerer Dichtungskugel, Fig. 2 den Axialschnitt einer Pumpe oder eines Verdichters, wobei die Platte mit einem Stützlager versehen ist, Fig. 3 einen Schnitt durch den Scheibenkolben mit seiner drehbaren Platte, Fig. 4 einen Schnitt einer doppelten Pumpe oder eines doppelten Verdichters, Fig. 5 einen Axialschnitt durch eine Pumpe oder einen Verdichter mit Antrieb von der Drehplatte aus, Fig. 6 eine Ansicht und einen teilweisen Schnitt der mit einer Drehplatte ausgerüsteten Triebwelle und Fig. 7 einen Schnitt'durch eine Pumpe oder einen Verdichter mit unmittelbarem Antrieb von der Drehplatte aus.
Mit 1 (Fig. 2) ist das Gehäuse und mit 10 der Deckel der Pumpe oder des Verdichters bezeichnet, der hier mit Hilfe eines Bügels angedrückt wird. In dem Gehäuse befinden sich eine drehbare kreisrunde Scheibe oder Platte 2 und der Kegel 3, der hier den Scheibenkolben 5 antreibt.
Der Kolben und die Platte müssen nicht fest gekuppelt sein. Die Ausführung kann z. B. der Fig. 1 entsprechen, nach der eine Kante 7 des Kolbens abgeschrägt und eine Dichtungskugel 6 angewendet ist.
Damit aber die Platte zusammen mit dem Kolben umläuft, kann in der einfachsten Ausführungsform eine halbzylindrische Nut 11 (Fig, 3) in der Richtung der Mittellinie der Platte angebracht sein. In diese Nut greift ein abgerundeter Teil, z. B. eine durch Schwalbenschwanzverbindung 13 befestigte Feder 12 des Scheibenkolbens ein.
Zur Verminderung der Verluste, die infolge der Reibung zwischen Platte und Deckel auftreten, wird, wie in Fig. 2 abgebildet ist, vorzugsweise die Drehplatte, bzw. werden die mit ihr verbundenen Teile, wie der Zapfen 16, mit einem Stützlager 15 versehen, das den auf der Platte ausgeübten Druck aufnimmt.
In der Platte kann, wenn erwünscht, eine Öffnung 17 vorgesehen sein, wodurch der hinter dieser Platte liegende Raum mit dem Pumpen-oder Verdichterraum in Verbindung steht, so dass die Platte entlastet und die Abnützung vermindert wird.
Das Entlasten der Platte kann noch zweckmässiger dadurch geschehen, dass, wie bei der Ausführung nach Fig. 4, auf der andern Seite der Platte eine zweite Pumpe, bzw. ein zweiter Verdichter angeordnet wird, dessen Kolben ebenfalls scharnierartig mit der Platte verbunden ist. Das Gehäuse erhält dann im Wesentlichen die Form einer fast vollständigen Kugel. Der Kegel 18 der zweiten Maschinenhälfte wird von dem Kegel 3 der ersten angetrieben und braucht nur einen Zapfen 19, um in einem Lager 20 gelagert werden zu können. Beim Entwerfen einer Maschine nach dieser Ausführungsform muss auf die gegenseitige
Stellung der beiden Kegel geachtet werden.
Dadurch, dass man die Kegel der beiden Maschinenhälften rechtwinklig zueinander stellt, wird die Platte ganz entlastet, weil auf beiden Seiten der Platte, sowohl an der Saug-wie an der Druckseite, der gleiche Unter-bzw. Überdruck herrseht. Die Reibung ist hiebei nahezu Null. Die beiden Saugöffnungen und die beiden Drucköffnungen können miteinander verbunden werden.
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Bei den Ausführungen, bei denen Scheibenkolben und Platte scharnierartig miteinander verbunden sind, ist es möglich, den Antrieb des Kolbens, nicht wie bisher beschrieben, von dem Kegel aus stattfinden zu lassen, sondern wie bei der Ausführung nach den Fig. 5 und 6 den Kolben mittels der scharnierartigen Verbindung unmittelbar von der Antriebswelle anzutreiben und den Kegel als Trennorgan der Saug-und der Druckseite einfach vom Kolben mitnehmen zu lassen. Bei dieser Art des Antriebes werden die Reibungsverluste noch weiter vermindert und die Konstruktion wird erheblich vereinfacht sowie die Abdichtung verbessert. Es ist dabei zu empfehlen, die Platte 2 unmittelbar mit der Triebwelle 4 zu verbinden, indem man beide aus einem Stück ausführt. Die Verbindung von Kolben und Platte kann aber auch hier mittels Nut und Feder oder auf andere Weise ausgeführt werden.
In den Fig. 5 und 6 ist das Gehäuse gleichfalls mit 1 bezeichnet, 4 ist die Triebachse, 2 die kreisrunde Drehplatte, gegen die der Scheibenkolbenmittels einer diametral in der Platte angebrachten Nut 11 und einer am Kolben befestigten oder einen Teil des Kolbens bildende Feder 12 abdichtet. Mit 6 ist eine Abdichtungskugel bezeichnet, an der die entsprechend ausgehöhlte Spitze des Kegels 3 dicht anliegt. Der Kolben 5 ist mit einer der Kugel entsprechenden Aussparung versehen. Der Kegel 3 ist in dem Gehäuse 1 auf irgendeine Weise drehbar gelagert. 8 ist eine Einlass- bzw. Auslassöffnung und 10 der Deckel, der eine Stopfbüchse für die Antriebswelle trägt.
Zwecks Erzielung noch günstigerer Betriebsverhältnisse durch Ausgleich der Kräfte und der Drehmomente, kann man den Antrieb mittels der drehenden Platte wie er bei Maschinen mit nur einem halbkugelförmigen Gehäuse anwendbar ist, auch bei einer Doppelmaschine versehen, die mit je einem solchen Gehäuse zu beiden Seiten der Platte ausgestattet ist. Eine derartige Ausführung ist in Fig. 7 abgebildet.
Die Platte 2 ist in diesem Falle an ihrem Umfang mit einer Verzahnung 21 versehen, die mit einem auf die Welle 23 aufgekeilten Zahnrad 22 in Eingriff steht. Die Abnutzung wird hiedurch geringer. Ausserdem kann jedes der beiden Gehäuse zwecks Untersuchung des Innern einzeln leicht entfernt werden. Falls erwünscht, können die Kegel derart angebracht sein, dass die Saug-und Druckperioden jedes Gehäuses gegeneinander mehr oder weniger verschoben sind. Die Austrittskanäle 24 sind ebenso wie die nicht dargestellten Einlasskanäle in den Gehäusekörpern ausgespart und münden an den Innenflächen der Verbindungsflanschen jener Körper an einander gegenüberliegenden Stellen, so dass sie durch ein T-Rohrstück 25 verbunden werden können, das die gemeinsame Austritts-bzw. Einlassöffnung für die ganze Maschine bildet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Pumpe oder Verdichter mit halbkugelförmigem oder kugelförmigem Gehäuse, in dem ein oder zwei Kegel und in jedem Kegel je ein verschiebbar gelagerter halbkreisförmiger Scheibenkolben mit demselben Durchmesser wie jener des Gehäuses in drehende Bewegung versetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (1) eine mittelbar oder unmittelbar gegen einen Teil des Gehäuses (Deckel 10) abgestützte oder vom Fördermitteldruck entlastete, sich mit dem Scheibenkolben (5) drehende Platte (2) angebracht ist, gegen welche die ebene Stirnfläche jedes Scheibenkolbens abdichtet.