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Abdichteinrichtung fdr den Zahnradraum eines Drehkolbenverdichters
mit exzentrisch ineinander ani;eordneten Drehkolben. Die Erfindung bezieht sich
auf eine Abdichteinrichtung für den mit flüssigem Schmiermittel (Öl. Wasser)
versorgten Zahnradraum eines Drehkolbenverdichters mit exzentrisch ineinander angeordneten
Drellkolben, bei welchem der innere Drehkolben ein mit dem Gehäusedeckel fest verbundenes
Einsatzstück aufweist und in diesem gelagert ist.
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Bei dieser speziellen Ausführungsform von Drehkolben-Maschinen, nämlich
den sogenannten innenachsigen Maschinen, ist es aus baulichen Gründen nicht möglich,
durch Verwendung üblicher Wellenpackungen das Eindringen von Schmierstoff aus den
Lagerodi-r Zahnradr-«iLlmen in die Arbeitsräume zu verhindern. Vielmehr müssen hier
besondere Mittel angewandt werden.
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Soweit es sich um die Fernhaltung des für die Lagerung vorgesehenen
Schmiermittels
handelt, kann das Problem mit verhältnismäßig einfachen konstruktiven Mitteln bewältigt
werden, wenn CD c>
als Schmiermittel ein Fett angewendet wird. So
kann beispielsweise das Innendrehkolbenlager durch einen Gleitring sowie
durch labyrinthartige Schikanen gegen die Arbeitsräume hin abgedichtet sein. Für
die Drehkolben- Kuppelzahnräder sind jedoch in Anbetracht der hohen Drehzahl konsistente
Schmiermittel nicht zulässig, vielmehr müssen Schmieröle oder andere schmierfähige
flüssige Stoffe, wie insbesondere Wasser, in mehr oder weniger großer Älenge benutzt
werden.
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Der Erfindung liegt also die Aufgabe zu Grunde, das flüssige Schmiermittel
für die Zahnräder so zu führen bzw. den Zahnradraum so abzudichten, daß der dbertritt
von Schmierstoff in die Arbeitsräume und in das Lager des Innendrehkolbens verhindert
wird. Bei Wasserschmierung oder Schmierung mit anderen Stoffen, welche eine schädigende
Wirkung auf den Lagerschmierstoff ausüben, ist das benachbarte Lager des Außendrehkolbens
gegen das Eindringen des Zahnradschmiermittels zu schützen.
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Der Umfang und die Kirksamkeit der Abdichteinrichtung wird wesentlich
mitbestimmt von der Art und #leise., wie das
Zahn ad
schmiermittel zu- und
abgeführt.wird. Erfindungsgemäß erfolgt die Zuführung in der Achse des Innendrehkolbens
mittels eines durchbohrten Zapfens kleinen Durchmessers, welcher die Anbringung
eines mit dem Innendrehkolben rotierenden kleinen 'gellendichtringes gestattet.
Auf Grund der geringen Gleitgeschwindigkeit sowie der Schleuderwirkung ist mit diesem
einfachen an sich bekannten Dichtkörper eine einwandfreie Abdichtung zum Lager des
Innenctrehkolbens hin selbst bei hohen Drehzelen mÖglich.
Die Abführung
des Schmiermittels erfolgt über eine ringförmige Fangtasche des Außendrehkolbens
sowie über in den umgebenden
| und |
| Gehäuseraum führende Bohrungen. Ein großer Teil des vom Zahnrad/ |
der-Stirnwand des Außendrehkolbens abgeschleuderten Schmiermittels wird auf diese
Weise ohne weiteres entfernt. Ein nicht unbeträchtlicher Teil des Schmiermittels
wird aber von den Zahnrädern zerstäubt und wird daher den gesamten Ringraum'erfüllen.
Um das Eindringen von zerstäubtem Schmiermittel, insbesondere wenn es sich um
Öl handelt, in die Arbeitsräume zu unterbinden, sind infolgedessen zwei weitere
Maßnahmen erforderlich. Ein Gleitring, welcher auf dem Zahnrad des Innendrehkolbens
montiert ist und auf der inneren Stirnfläche des Außendrehkolbens oszillierend gleitet,
staut das zerstäubte Schmieröl, macht es wieder flüssig und führt das Schmiermittel
vorwiegend an der Stirnfläche des Außendrehkolbens entlang in die Fangtasche. Wenn
größere Schmiermittelmengen erforderlich sind, kann der größte Anteil auch auf andere
Weise aus dem Zahnradraum abgeführt werden, so daß nur eine unvermeidliche Leekölmenge
die Gleitringdichtung passiert.
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Wie langwierige Versuche ergeben haben, würde immer noch ein sehr
kleiner Bruchteil des in die Fangtasche abgeführten Öls von den unter Unterdruck
stehenden Saugkammern des Verdichters angesaugt werden. Dieser Vorgang wird verhindert
durch die AnbrinGung eines weiteren Gleit- oder Sperringes, welcher arbeitsraumseitig
auf dem ganzen Umfang die Erzeugung eines gewissen Leckgasüberdruckes gestattet.
Der Gleitring ist in der äußeren Stirnfläche des Außendrehkolbens eingebaut und
gleitet oszillierend auf der Stirnfläche des Innendrehkolbens.
Für
den Fall, daß mit Wasser geschmiert wird, von welchem infolge der geringeren Schmierfähigkeit
weit größere Mengen benötigt werden, ist die Anbringung der erstgenannten Gleitringdichtung
nicht gut möglich. Hier kann das Wasser nicht auf andere, die Außendrehkolbenlager
gefährdende Weise abgeführt werden. Der Wassernebel, der als natürliche Leckage
in geringer Menge über den Sperr- oder Gleitring in die Saugkammern des Verdichters
eintritt, bedeutet in der Regel keinen Nachteil für Maschine und Fördergut. Dagegen
muß das benachbarte Lager des Außendrehkolbens gegen Wassereintritt geschützt werden.
Dies geschieht durch labyrinthartig auf einem Absatz des Außendrehkolbens angeordnete
Spritzkanten, welche die den Schmierstoff abschleudernden radialen Bohrungen dieses
Drehkolbens zum Lager hin abdecken. Soweit noch Schmierstoff, vor allem bei Stillstand
der Maschine, an der Gehäusewand entlang fließt, wird er von einer Ablaufrille aufgefangen.
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In drei Abbildungen ist ein Drehkolbenverdichter mit den erfindungsgemäßen
Einrichtungen beispielsweise dargestellt.
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Fig. 1 zeigt die Maschine im Längsschnitt nach der Linie
I - I der Fig. 21 Fig. 2 zeigt einen Querschnitt nach der Linie II
- II der Fig. 17
Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt der Fig.
1 in vergrößertem Maßstab.
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Der in dem gewählten Beispiel zweizahnig ausgeführte äußere Drehkolben
1 ist im Gehäuse 2 einseitig gelagert. Er umfaßt den dreizahnigen, exzentrisch
angeordneten inneren Drehkolben 3, welcher
vom äußeren Drehkolben
1 über ein Zahnradpaar 4 im gleichen Drehsinn mitgenommen wird. Von den Drehkolben
werden die Arbeitskammern 5, 6, 7 umschlossen.
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Innerhalb des inneren Drehkolbens 3 ist das Einsatzstück
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angeordnet, das mit dem Gehäusedeckel 9 fest verbunden ist. Das Einsatzstück
enthält den Einlaß- und den Auslaßkanal 10 und 11
und nimmt den Lagerzapfen
12 des Innendrehkolbens 3 auf. Im Innern des Lagerzapfens 12 ist das axiale
Führungslager 13 nebst dem Paßring 14 eingebaut, welches durch einen Zapfen
'15 im Einsatzstück 8 eingespannt ist. Der Zapfen '15 enthält
die Zuführungsbohrung '16 für das flüssige Schmiermittel der Kuppelzahnräder 4.
Auf dem Zapfenende geringen Durchmessers ist der mit dem Innendrehkolben
3 umlaufende Dichtring 'Vi untergebracht, der das Über-treten von Zahnradschmiermittel
in das Lager '18 verhindert. Das Eindringen von Lagerschmierfett in die Arbeitsräume
5, 6, 7
wird durch den Dichtring 19 unterbunden.
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Das in den Zahnradraum 20 gelangende Schmiermittel (in diesein Fall
Öl) wird beispielsweise hauptsächlich durch die Bohrungen 21 unmittelbar
in den Gehäuseraum 222 und in geringem Maße an dem Gleitring 23 vorbei in
überwiegend flüssigem Zustand in die Fangtasche 24 und von dort mittels Bohrungen
25 in den Gehäuseraum 26 abgeführt. Die in Nebelform anfallenden sehr
geringen ölmengen werden durch einen Sperr- oder Gleitring 27 am Übertritt
in die ansaugende Arbeitskammer 5 mit Hilfe des im Spaltraum
28 entstehenden Leckgasüberdruckes (Sperrgas) gehindert. Die Höhe dieses
Leck-asdruckes ist beispielsweise durch die Größe der Bohrungen 29 einstellbar.
Im
Falle von Jasserschmiz#rung entfallen die Bohrungen 21, der Gleitrins
23 kann entfallen. Dadurch tritt zwar das Wasser in zum Teil zerstäubter
Form in die Fangtasche 24 ein, jedoch verhindert der üleitring 2/ den Übertritt
von erheblichen also möglicherweise schädlichen Wassermengen in die Arbeitsräume.
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Zusätzlich ist aber eine Abdichtung zum benachbarten Außendrehkolbenlager
30 erforderlich. (Bei Ölschmierung für die Zahnräder ist eine solche Abdichtung
in der Regel überflüssig). Diese Abdichtung besteht aus Spritzringen 31,
weiche auf dem Absatz 32 des Außendrehkolbens 1 -ungeordnet sind sowie aus
einer Ablaufrille 33 für das vor allem im Stillstand an den Spritzringen
vorbei zum Lager hinfließende Nasser.
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Das im Gehäuseraum 216 zusammenfließende Schmiermittel wird
durch die Bohrung j4 abgeführt.