Verfahren zur Schmierung von als Verdichter oder Vakuumpumpe arbeitenden Drehkolbenmaseiiinen. Die Erfindung bezieht sich auf Drehkol- benmaschinen, die entweder als Verdichter oder als Vakuumpumpen arbeiten.
Bei den bekannten Verfahren zur Schmierung von solchen Drehkolbenmaschinen werden abge messene Olmengen in den Arbeitsraum ge geben, durch welche sowohl die Führung der Schieber in den Schlitzen des Rotors, wie auch die am Gehäuse leicht anliegenden Aussenkanten der Schieber geschmiert wer den. Wenn auch dieses Verfahren volle Be triebssicherheit gewährleistet, so hat es doch den Nachteil, da.ss das geförderte Mittel durch Öl stark verunreinigt wird, so dass in den meisten Fällen besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen, um das 'Öl aus dem Fördermittel wieder auszuscheiden.
Diese Ola.bscheider verlangen vermehrten Unterhalt der Anlage; auch gibt es Fälle, in denen eine genügende Reinigung und Erzielung der Geruchfreiheit des Fördermittels schwie rig ist.
Beim Verfahren nach der Erfindung wer den diese Schwierigkeiten umgangen, indem zur Schmierung der im Arbeitsraum der Drehkolbenmaschine arbeitenden Teile ent härtetes Wasser verwendet wird. Dabei soll unter enthärtetem Wasser zum Beispiel auch destilliertes Wasser oder Regenwasser, oder durch chemische Einwirkung von festen Stoffen, wie Kalk etc., befreites Wasser, oder auch solches, das durch Niederschlag von Wasserdampf gewonnen wird (Konden sat.), verstanden sein.
Daraus geht hervor, dass eine Hauptbedingung für das zu ver wendende Wasser ist, dass sich nach Einfüh rung in die Maschine keine festen Bestand teile, wie Kalk etc., aus demselben abschei den. Dieses Verfahren erlaubt nicht nur eine genügende Schmierung, sondern auch Erzie lung einer niedrigeren Temperatur des För- dermittels, wie auch aller innern Organe der Drehkolbenmaschine, indem die Kompres sionswärme während ihrer Entstehung zum Teil durch die Verdampfungswärme des in die Drehkolbenmaschine eingeführten Was sers gebunden wird.
Die niedrigere Tempera tur ergibt eine Verbesserung des Liefer- grades und des Wirkungsgrades. indem einer seits die Spaltverluste kleiner gehalten wer den können. da kleinere Spalte in den Stirn flächen eingestellt werden können, wenn der Rotor sich weniger erwärmt, und anderseits das Aufheizen der Ansaugluft durch die bei der Kompression stark erhitzten innern Teile der Maschine vermieden werden kann. Fer ner ermöglicht die geringere Arbeitstempera tur der Drehl-#olbenrna-chine, die vom Arbeits raum abgetrennten Lager der Rotorwelle mit Fett statt mit<B>01</B> zu schmieren, so dass dort eine Fettfüllung fier eine lange Betriebs periode ausreicht.
In der Zeichnung sind in Fig. 1 und zwei Beispiele von Anordnungen zur Durch führung des Verfahrens vereinfacht dar gestellt.
Die Drelrkolbenmaschine 1 in Fig.1 saugt das Fördermittel aus dem Stutzen ? an und fördert dasselbe in den Druckstutzen 3 und von dort durch den Nachkühler 4 hindurch über den Stutzen 5 in das Verbrauchsnetz. Die Drehkolbenmaschine 1 ist mit einem Wasserkühlmantel 6 versehen. Der Nachküh ler 4 besteht aus einem von dem Fördermit- tel (Luft) durchströmten zylindrischen Be hälter 7, in welchem von Kühlwasser durch flossene Rohrschlangen 8 eingebaut sind, die von dem zu kühlenden Fördermittel bestri chen werden.
Im untern Teil 9 des Nachküh lers sammelt sich das Niederschlagswasser des Fördermittels und fliesst über die mit Drosselstellen 24 versehenen Röhrchen 10 in den mit der freien Atmosphäre in Verbin dung stehenden Sammelbehälter 11 ab. Von dort wird das Nasser von der Zahnradpumpe 1? abgesaugt und über Leitung 13 mit Re gulierhahn 13a in den Arbeitsraum 14 ein geführt (eingespritzt) und damit den Schie bern 15 zugeführt. Das Wasser muss dabei als Schmiermittel von relativ kleiner Vis kosität möglichst gut über den ganzen Ar beitsraum verteilt werden, z. B. durch das Einspritzen von mehreren Stellen aus.
Die Drosselstellen '24 in den Leitungen 10 sind vorgesehen, um Verlust an Druckmittel durch diese Leitungen hindurch zu verhin- rlern.
Während des Betriebes der Drehkolben rnaschine wird ständig Frischluft mit einem gewissen Feuchtigkeitsgehalt angesaugt, so (lass bei vollst@indiger Wasserausscheidung im Nachkühler 4 eine ständig steigende lh.nge niedergeschlagenen Wassers zur Schmierung zur Verfügung steht.
Da das im Naellkiihler niedergeschlagene Wasser je doch stün(lig und ohne Verluste durch die Wasserschmierung der Maschine wieder zu- t;
eführt wird, ist ehre vollständige Wasser- ausscheidung im Nachkühler nicht erforder n Durchgefiihrte Versuche haben dies be tätigt und gezeigt. (lass eine solche Anlage betriebsfähig bleibt, auch wenn die im An saugstutzen mitangesaugte Luftfeuchtigkeit durch den Druckstutzen die Maschine wieder verlässt.
Für den Betrieb mit Wasserschmierung besonders geeignet sind Schieber 15 aus einem rnin(1(,#tens zur Hauptsache aus nicht metallischem Stoff bestehenden Werkstoff.
Die Anordnung nach Fig. \? unterschei det sich von jener nach Fig. 1 dadurch, da.ss keine besondere Pumpe zur Beförderung de, Schmierwassers in den Arbeitsraum 14 vor gesehen ist. Zur Förderung des Schmier wassers in den Arbeitsraum wird vielmehr der im Nachkühler 4 ständig vorhandene Druckübersehuss gegenüber dem im Arbeits raum 14 an der Stelle der Einführung der Schmierleitungen herrschenden Druck be nutzt. Die Leitungen 1() sind zu diesem Zwecke in einen geschlossenen und unter dem gleichen Druck wie der Nachkühler 4 stehen den Behälter 16 geführt.
Von dort wird das angesammelte Schmierwasser durch die Lei tung 17 unter der Wirkung des auf dem Schmierwasserspiegel 18 lastenden Über druckes in den Arbeitsraum 14 gedrückt.
Für den Fall. dass das im Stutzen 3 sich ansammelnde Wasser nicht nach dem Raum 9 im Kühler abfliessen kann, ist am Druck- stutzen 3 noch eine zusätzliche Ableitung 19 vorgesehen, durch welche das im Wassersack 23 sich ansammelnde Kondenswasser in den Behälter 16 ablaufen kann. In dieser Leitung 19 ist ein Steuerkolben 20 vorgesehen, der bei normalem Betrieb der Maschine den Durchtritt durch diese Leitung freigibt, da auf seinen beiden Endflächen der gleiche Druck herrscht. Arbeitet jedoch die Dreh kolbenmaschine im Leerlauf, so ist das Rück schlagventil 22 sowie die Drosselklappe 26 geschlossen und der Raum im Druckstutzen 3 durch eine nicht gezeichnete Leitung mit dem Saugstutzen 2 verbunden.
Durch den Überdruck in Leitung 27 wird der Kolben 20 gegen den geringen Druck in Leitung 19 und den Druck der Feder 21 nach links ge schoben und die Leitung 19 abgeschlossen. Dadurch wird verhindert, dass Druckmittel aus dem Behälter 16 in den Druckstutzen 3 gelangt, das heisst Druckmittelverluste ver mieden werden. Das während des Leerlaufes im Druckstutzen 3 sich niederschlagende Schmierwasser sammelt sich in dem vor gesehenen Wassersack 23, aus welchem es nach dem Behälter 16 abfliessen kann, sobald die Drehkolbenmaschine wieder unter vollem Druck und nicht mehr im Leerlauf arbeitet, da alsdann der Kolben 20 die Leitung 19 wieder freigibt.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 kann zur Entwässerung des Druckstutzens eine Ableitung mit Drosselstelle vorgesehen sein, ähnlich den Ableitungen 10, 24 am Nach kühler 4.
Wenn zur Schmierung nicht das im Nach kühler aus dem Fördermittel gewonnene Wasser verwendet wird, muss die Schmierung mit anderweitig gewonnenem enthärtetem Wasser betrieben werden.
Um bei wassergekühlten Drehkolben- ma.schinen eine möglichst kräftige Wasser abscheidung im Nachkühler zu erzielen, wird mit Vorteil das der Anlage zugeführte kalte Frischwasser zuerst den Rohrschlangen 8 des Nachkühlers und erst nachher durch Leitung 25 dem Kühlmantel 6 der Drehkolben maschine zugeleitet. Bei mehrstufigen Drehkolbenmaschinen kann das Schmierwasser statt im Nachkühler im Zwischenkühler oder in beiden zusammen gewonnen werden.
Process for the lubrication of rotary piston machines working as compressors or vacuum pumps. The invention relates to rotary piston machines that work either as compressors or as vacuum pumps.
In the known method for the lubrication of such rotary piston machines abge measured quantities of oil are given in the working space, through which both the leadership of the slide in the slots of the rotor, as well as the outer edges of the slide slightly adjacent to the housing are lubricated who the. Even if this process guarantees full operational safety, it has the disadvantage that the oil being pumped is heavily contaminated with oil, so that in most cases special precautions must be taken to separate the oil from the oil again.
These senior officials demand increased maintenance of the facility; there are also cases in which it is difficult to clean sufficiently and to ensure that the conveying means is odorless.
In the method according to the invention who bypassed these difficulties by using ent hardened water to lubricate the parts working in the working space of the rotary piston machine. Softened water should also be understood as meaning, for example, distilled water or rainwater, or water freed by chemical action of solid substances such as lime, etc., or water that is obtained through the precipitation of water vapor (condensate sat.).
This shows that a main condition for the water to be used is that no solid constituents, such as lime etc., are deposited from the machine after it has been introduced into the machine. This process allows not only sufficient lubrication, but also a lower temperature of the pumped medium, as well as all internal organs of the rotary piston machine, as the heat of compression is partly bound by the evaporation heat of the water introduced into the rotary piston machine .
The lower temperature results in an improvement in the degree of delivery and the efficiency. by keeping the gap losses smaller on the one hand. since smaller gaps in the end faces can be set when the rotor heats up less, and on the other hand, the heating of the intake air can be avoided by the inner parts of the machine, which are strongly heated during compression. In addition, the lower working temperature of the rotary engine enables the rotor shaft bearings, which are separated from the working area, to be lubricated with grease instead of <B> 01 </B>, so that one grease filling is sufficient for a long operating period.
In the drawing are shown in Fig. 1 and two examples of arrangements for implementation of the method is simplified.
The three-piston machine 1 in Fig. 1 sucks the funds out of the nozzle? and conveys the same into the pressure port 3 and from there through the aftercooler 4 through the port 5 into the consumption network. The rotary piston machine 1 is provided with a water cooling jacket 6. The aftercooler 4 consists of a cylindrical container 7 through which the conveying medium (air) flows and in which cooling water is installed through flowing pipe coils 8 which are coated by the conveying medium to be cooled.
In the lower part 9 of the Nachküh lers the precipitation water from the conveying agent collects and flows through the tubes 10 provided with throttles 24 into the collecting container 11 connected to the free atmosphere. From there, the water from the gear pump 1? sucked off and fed via line 13 with Re gulierhahn 13a in the working chamber 14 (injected) and thus the slide bern 15 supplied. The water must be distributed as a lubricant of relatively low Vis viscosity as well as possible over the whole work room, z. B. by injecting from several points.
The throttling points 24 in the lines 10 are provided in order to prevent loss of pressure medium through these lines.
While the rotary piston machine is in operation, fresh air with a certain moisture content is constantly sucked in, so (with complete water separation in the aftercooler 4, a continuously increasing length of precipitated water is available for lubrication.
Since the water precipitated in the Naellkiihler closes again quickly and without losses due to the water lubrication of the machine;
a complete water elimination in the aftercooler is not required n Tests carried out have confirmed and shown this. (Let such a system remain operational, even if the air humidity sucked in in the suction nozzle leaves the machine again through the pressure nozzle.
Particularly suitable for operation with water lubrication are slides 15 made of a material consisting mainly of a non-metallic material.
The arrangement according to Fig. differs from that according to FIG. 1 in that there is no special pump for conveying the lubricating water into the working space 14. To promote the lubricating water into the working space, the pressure excess that is constantly present in the aftercooler 4 is used compared to the pressure prevailing in the working space 14 at the point where the lubrication lines are introduced. For this purpose, the lines 1 () are guided into a closed container 16 which is under the same pressure as the aftercooler 4.
From there, the accumulated lubricating water is pressed through the Lei device 17 under the action of the pressure on the lubricating water level 18 over pressure into the working space 14.
In the case. To ensure that the water that collects in the connection 3 cannot flow off to the space 9 in the cooler, an additional discharge line 19 is provided on the pressure connection 3 through which the condensation water that collects in the water sack 23 can drain into the container 16. In this line 19, a control piston 20 is provided which, during normal operation of the machine, releases the passage through this line, since the same pressure prevails on its two end faces. However, if the rotary piston machine is idling, the check valve 22 and the throttle valve 26 are closed and the space in the pressure port 3 is connected to the suction port 2 by a line not shown.
Due to the overpressure in line 27, the piston 20 is pushed against the low pressure in line 19 and the pressure of the spring 21 to the left and the line 19 is completed. This prevents pressure medium from reaching the pressure port 3 from the container 16, that is, pressure medium losses are avoided. The lubricating water precipitating during idling in the pressure port 3 collects in the water bag 23 seen before, from which it can flow to the container 16 as soon as the rotary piston engine is again working under full pressure and no longer idling, since then the piston 20 is the line 19 releases again.
In the embodiment according to FIG. 1, a discharge line with a throttle point can be provided for draining the pressure port, similar to the discharge lines 10, 24 on the after cooler 4.
If the water obtained in the aftercooler from the conveying means is not used for lubrication, the lubrication must be operated with softened water obtained elsewhere.
In order to achieve the strongest possible water separation in the aftercooler in water-cooled rotary piston machines, the cold fresh water supplied to the system is advantageously first fed to the coils 8 of the aftercooler and only afterwards through line 25 to the cooling jacket 6 of the rotary piston machine. In multi-stage rotary piston machines, the lubricating water can be obtained in the intercooler or in both instead of in the aftercooler.