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Drehkolbenmaschine, als Verdichter oder Vakuumpumpe arbeitend
Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehkolbenmaschine als Verdichter oder Vakuumpumpe arbeitend, mit einem mit Schieberkolben versehenen exzentrischen Rotor, einem Kühlgebläse und einem im Sockel der Maschine angeordneten grossräumigen Ölabscheider (Beruhigungskondensator).
Bei den bisherigen Ausführungsformen wird die durch die Schmierung des Arbeitszylinders und der umlaufenden Kolbentrommel mit Öl angereicherte Förderluft durch die meist mit Prallblechen versehenen Ölabscheider nur unvollständig gereinigt, so dass die Verwendung derartiger Maschinen dort erschwert wird, wo man saubere Förderluft benötigt, wie es beispielsweise in der papierverarbeitenden Industrie der Fall ist. Man hat auch bereits Drehkolbenmaschinen geschaffen, die neben dem Grobabscheider für das Öl auch einen nachgeschalteten Feinabscheider aufweisen. Auch bei diesen Maschinen ist es bisher nicht gelungen, eine'weitgehend ölfreie Druckluft zu erzeugen.
Ferner stellen die vorbekannten Drehkolbenmaschinen in der Regel keine in sich geschlossene Baueinheit dar, so dass für das Aufstellen solcher Maschinen verhältnismässig viel Platz beansprucht wird. Auch ist die Wartung und Bedienung derartiger Maschinen umständlich und zeitraubend, weil die einzelnen Bauelemente vielfach nicht übersichtlich angeordnet sind.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Mängel mit einfachen Mitteln zu beseitigen und eine Drehkolbenmaschine der eingangs umschriebenen Art zu schaffen, bei der einmal eine weitgehend ölfreie Druckluft erzeugt wird und zum andern sämtliche Bestandteile zu einer in sich geschlossenen Baueinheit zusammengefügt sind. Dieses Ziel wird erfindungsgemäss im wesentlichen dadurch erreicht, dass dem unterhalb des Arbeitszylinders liegenden Beruhigungskondensator eine neben diesem unterhalb des Kühlgebläses angeordnete Kühleinrichtung und dieser der Feinölabscheider nachgeschaltet ist.
Hiedurch wird erreicht, dass die mit Öl angereicherte Druckluft aus dem Austrittsstutzen des sichelförmigen Arbeitsraumes in den grossräumigen Beruhigungskondensator gelangt, wo durch Prallabscheidung der Teil des Öls aus der Druckluft entfernt wird, der bereits Tröpfchenform hat. Von der Gesamtölabscheidung
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schlechterung des'Kühlwirkungsgrades durch starke Ölbenetzung der Kühlerinnenwände verhindert wird. Die Kühleinrichtung kondensiert durch Erniedrigung der Drucklufttemperatur die dampfförmigen Ölbe- standteile, die noch in der Druckluft enthalten sind und bringt diese in einen abscheidungsfähigen Zustand.
Es ist nämlich nicht möglich, dampfförmige Ölbestandteile durch einen nachgeschalteten, mechanisch wirkenden Ölabscheider abzuscheiden, wenn es nicht vorher gelingt, diese Ölbestandteile zu kondensieren. Bei der Feinabscheidung werden etwa 45% der noch in der Druckluft enthaltenen Ölbestandteile abgeschieden.
Die Kühleinrichtung kann in an sich bekannter Weise als Bandkühler und so ausgebildet sein, dass Teile desselben als tragende Bauteile des Gehäuses dienen. Das eine Stirnende des Bandkühlers kann die Grundplatte des Antriebmotors abstützen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist für die Kühlkanäle des Arbeitszylinders und für den Bandkühler an der Kupplung zwischen Kolbentrommelwelle und Antriebswelle ein an sich bekannter, gemeinsam Doppelventilator angeordnet. Für die Lagerung von Reservefiltern ist im Saugflanschdeckel ein Aufnahmeraum vorgesehen. Durch die beschriebene Anordnung der einzelnen Elemente wird eine in
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sich geschlossene Baueinheit erzielt, wobei sämtliche Bedienungselemente, wie Öleinfüllung, Ölstandskontrolle, Filter od. dgl., auf der Vorderseite der Drehkolbenmaschine angeordnet sind.
Dies ist von gro- sser Wichtigkeit, weil der Einbau der einzelnen Elemente hiedurch erheblich vereinfacht wird und die Möglichkeit besteht, die Drehkolbenmaschine so einzubauen, dass die Maschine nur von einer Seite zugänglich ist.
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folgenden speziellen Beschreibung zu entneh-zeigen : Fig. 1 eine Drehkolbenmaschine im Längsschnitt, Fig. 2 einen Querschnitt durch die Maschine nach der Linie II-II der Fig. 1, und Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1.
Das Gehäuse 5 der Drehkolbenmaschine 4 enthält den Arbeitszylinder 6, in dem eine Kolbentrommel 7 exzentrisch gelagert ist, u. zw. so, dass sie den Zylinder 6 an einer Stelle berührt. In der Kolbentrommel 7 sind in geneigt verlaufenden Schlitzen durch Fliehkraftwirkung nach aussen an die Zylinder wandung angedrückte, verschiebbare Schieber 8 angeordnet. Der Arbeitszylinder 6 ist an beiden Stirnseiten durch Deckel 9 verschlossen, die auch die Lager 10 für die Welle 11 der Kolbentrommel 7 tragen.
Der Arbeitszylinder 6 ist auf seinem Aussenmantel mit Kühlrippen 12 versehen, die durch einen herumgelegten Kühlmantel 13 untereinander verbunden sind und so axial verlaufende Kühlkanäle 14 bilden. Auf der Antriebsseite ist die Welle 11 über eine Kupplung 15 mit dem Antriebsmotor 16 verbunden. An der Kupplung 15 ist ein Ventilator 17 vorgesehen, der als Doppelventilator ausgebildet ist und die Kühlluft durch die Kühlkanäle 14 saugt. An der dem Antrieb abgekehrten Seite der Drehkolbenmaschine 4 ist mit dem Ende der Kolbentrommelwelle 11 eine Ölpumpe 18 gekuppelt, die Öl aus einem die Pumpe 18 umgebenden Ölbehälter 19 ansaugt und zur Schmierung in den Arbeitszylinder 6 drückt.
Durch die exzentrische Lagerung der Kolbentrummel 7 im Arbeitszylinder 6 entsteht in diesem ein sichelförmiger Arbeitsraum 20, der durch die Schieberkolben 8 in verschieden grosse Teilräume oder Kammern unterteilt wird. Insgesamt sind bei der Drehkolbenmaschine 4 nach dem vorliegenden Ausfüh- rungsbeispiel acht Schieberkolben 8 vorgesehen, die je einen Winkel von etwa 450 zwischen sich ein- schliessen. An der Stelle, an der sich die Wandung des Zylinders 6 und die Kolbentrommel 7 berühren, liegt die Trennung 21 zwischen Druck- und Saugkammer. Die Trennung 21 erstreckt sich der ständigen Abdichtung wegen über einen Winkel von 450 zuzüglich der notwendigen Überdeckung. Im Umlaufsinn (Pfeil a) schliesst sich an die Dichtfläche 21 der Saugraum 22 an, der sich etwa über 800 bis zu den Endkanten 23 und 24 erstreckt.
An den Saugraum 22 schliesst sich ein Ansaugfilter 25 in Form einer Papierpatrone'an, durch das die Förderluft über einen Rohrstutzen 26 angesaugt wird. Die Endkanten 24 bildet der Abschlussteil eines Dichtungsabschnittes 27, der etwas mehr als 450 umfasst. Im Umlaufsinne hinter diesem zweiten Dichtungsabschnitt 27 ist ein im wesentlichen über die ganze Breite der Zylinderwandung 6 sich erstreckender schmaler Schlitz 28 vorgesehen, der über einen Anschlussraum und ein zweites Filter mit der Aussenluft in Verbindung steht, so dass eine Zweitansaugung erfolgt, die trotz steigenden Vakuums eine gleichbleibende Luftfördermenge gewährleistet.
Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, liegt der Schlitz 28 etwa eine halbe Kammerteilung vor der unteren Totpunktstellung der Kolbenschieber 8, d. h. also etwa 22, 50 vor der durch Zylinderachse und Trommelachse gehenden Symmetrieebene. Von dieser unteren Totpunktstellung aus beginnen die Kolbenschieber 8 wieder einwärts zu treten, wodurch sich der Inhalt der Kammern des Arbeitsraumes 20 verkleinert. Neben dem Schlitz 28 ist ein dritter Dichtungsabschnitt 29 vorgesehen, an den sich der Druckraum 30 anschliesst, in den die Förderluft hineingedrückt wird und aus dem sie durch einen schräg abwärtsgerichteten Stutzen 31 entweicht.
Die mit Öl angereicherte Förderluft gelangt durch den Stutzen 31 in einen grossräumigen Beruhigungskondensator 32, wobei etwa 501o des mitgeführten Öls abgeschieden werdequndsich auf dem Boden des Beruhigungskondensators 32 sammelt, von wo es über eine nicht näher bezeichnete Rohrleitung durch die Druckdifferenz in den Ölbehälter 19 zurückbefördert wird. Mit 33 sind Verstärkungsrippen bezeichnet, die sich im Beruhigungskondensator 32 befinden und die Stabilität der Wandungen erhöhen. Aus dem Beruhigungskondensator 32 wird die Förderluft in einen Bandkühler 34 gedrückt, der neben dem Beruhigungskondensator 32 und unter dem Doppelventilator 17 angeordnet ist.
Der Bandkühler 34 besteht, wie aus der Fig. 1 hervorgeht, aus parallel im Abstand nebeneinander angeordneten und untereinander wechselseitig verbundenen Kühlkammern 35, zwischen die vom Ventilator 17 Kühlluft geblasen wird. Aus dem Bandkühler 34 gelangt die Förderluft über einen Rohrstutzen 36 (Fig. 3) in einen keramischen Feinölabscheider 37. Hier erfolgt eine weitere Ölabscheidung von etwa 45%. An den Feinabscheider 37 schliesst sich die nicht dargestellte Druckluftgebrauchsentnahmestelle an. Mit 38 und 39 sind Rändelschrauben bezeichnet, die Deckel halten, welche die Filterräume abschliessen. Der Saugflanschdeckel 40 ist als Aufnahme für Reservefilter ausgebildet. Der Antriebsmotor 16 ruht, wie Fig. 1 zeigt, auf einer Grundplatte 41, die neben dem Bandkühler 34 angeordnet und fest mit diesem verbunden ist.
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Wie bereits erwähnt, ist die dargestellte Ausführungsform nur eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung und diese nicht darauf beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen und Anwendungen möglich. So könnte der Bandkühler 34 sich auch ringförmig um den Ventilator 17 herum erstrekken.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Drehkolbenmaschine, als Verdichter oder Vakuumpumpe arbeitend, mit einem mit Schieberkol- ben versehenen exzentrischen Rotor, einem Kühlgebläse und einem im Sockel der Maschine angeordneten grossräumigen Ölabscheider (Beruhigungskondensator), dadurch gekennzeichnet, dass dem unterhalb des Arbeitszylinders liegenden Beruhigungskondensator (32) eine neben diesem unterhalb des Kühlgeblär ses angeordnete Kühleinrichtung (34, 35) und dieser der Feinölabscheider (37) nachgeschaltet ist.