DE2037727A1 - Drehschieberpumpe - Google Patents

Description

8331~7O;Sch/Schä ■ 2U37727

CASE HC 11

British lppln. 38000/69
Mied: 29. Juli &

'PHE HYDROVAME COMPRESSOR GO, ,

Millsbro Road, Heddicoh, Worcestershire, Bngla&d, .;

Drehs chi e be rpiunpe. ^;

Die Erfindung betriift eine Drehschieberpumpe mit einem exzentrisch in einen zylindrischen Stator umlaufenden Rotor» in dem radial verschiebliche Lamellen gelagert sind, welche zwischen Rotorumfang und Stafcorinnenumfang Kammern mit sich _: veränderndem Volumen bilden, r.erner mit Einlaßkanälen zur Zuführung von öl und Luft in die Kammern aus einem den unteren Teil des Stators umgebenden Sumpf.

Bei einer derartigen Drehschie oerpumpe Des teilt die Erfindung darin, daß die Luft vom Stator durch eine Anzahl von über die Länge des Stators verteilten Durchlaßkanäien in eine üilfakam- ; mer eintritt, die an über ihre Länge verteilten Stellen zur ; Oberfläche des im Sumpf befindlichen Öls hinabreicht und ge- ! genüber den Durohlaßkanälen eine Abprallwand bildet, an welcher sich 01 aus der luft absetzen und in den Ölsumpf zuriicklliessen kann.

Die Abprallwand kann durch einen einen Teil eines Zylinders darstellenden Schild gebildet werden, welcher eine um den Stator herum befindliche Ringkammer in innere und äussere Abteilungen unterteilt, die am Boden über einen Spalt oder eine Öffnung des Schildes miteinander in Verbindung stehen und den Olsumpf bilden. An ihrer Oberseite stehen sie dagegen nur an einem ersten Ende in Verbindung, die äussere Abteilung hat am gegenüberliegenden oder zweiten Ende einen Auslaß, so daß kompri- ι mierte Luft vom Stator längs der ersten inneren Abteilung zum ersten Ende fHessen muß, dort umgelenkt wird und abgebremst wird, um dann durch die äussere Abteilung in entgegengesetzte Richtung zu fliessen.

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lau :ιτ.'Ιύ<·3σ-ι;β ilierlumal dsr Erfindung bestellt darin₉ daß das :;:-:i^'!i'^ -.uisser 9ineiH Haupt teil _s öer an einem Äntriebsendej, wo ; er '!-It ü-insüi Antriebsmotor verbunden ist ρ befestigt wird,, t.ifi naar aai ^s^snUfaerlisgenden Sinlaßende offene Tunnel billet, nääiiich «inen unteren Tunnel_fl in welchen der Stator einge-LUißcel; ist und einen oberen Tunnel„ welcher einen Ölendabschei«^ der Hingibt, der röhrenförmig ausgebildet ist und durch Entfernen eines Deckels vom Sinlaßende des oberen Tunnels zugänglich ist. .Der ölendabscheider kann aus einem keramischen Ma= bestehen.

Der uiitsrs funnel kann an seinem Einlaßende einen abnehmbaren Deckel haben, hinter dem ein in einer Offenstellung gehaltenes Ventil zugänglich wird, welches den Einlaß dann verschließt, wenn der !Förderdruck einen vorbestimmten Wert über«= sehreitet, Das Ventil kann seinerseits durch ein Servoventil gesteuert werden, welches in einer horizontalen Querbolammg im Boden des Gehäuses am Einlaßende angeordnet ist und auf den Öldruck anspricht, um diesen Druck auf ein® kolbenfläche des geöffneten Yentils gelangen sn. lassen«

Zusätzlich kann der obere Tunnel durch einen Deckel ver=» sdhlossen werden, welcher ein lÜnimum-Bniok-Tentil enthält ₉ durch welches die kompriiiierte luft gefördert wird und weiches sich schließt, wenn der Förderdruck unter einem vorbestimmten Wert absinkt, um einen weiteren BniekaTbfall zu verhindern·

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Darstellung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert§ es zeigt

fig,, 1 einen Längsschnitt durch eine Brehsehieberpumps

nach der Erfindung längs der Schnittlinie 1-1 der Figur 2|

Fig. 2 einen Querschnitt torch die Drehschisberpumpe längs ; der linie 2-2 der Pig· 1j

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Figuren 31 4 und 5 Teilsehnitte längs der linien 3-3» 4-4 bzw. 5-5 in den Figuren 1 und 2.

Pig. 6 einen Teilschnitt durch ein Vakuum-Ventil und

Fig. 7 eine Draufsicht zur Veranschaulichung der längs des Zylinders verteilten Durchlaßkanäle.

Die vorliegende Drehschieberpumpe kann als eine Weiterentwicklung der in der britischen Patentschrift 1 134 224 beschriebenen Pumpe aufgefaßt werden. Es seien im folgenden zunächst die Hauptteile der Pumpe beschrieben, im späteren Teil wird dann auf Binzelheiten des von der Luft und vom Ol durchlaufenen Förderweges eingegangen.

Der Kompressor enthält ein Hauptgehäuse 10, welches auti einem zylindrischen unteren Teil 11 und einem oberen Teil 12 von im wesentlichen fünfeckigen Querschnitt besteht, wobei diese beiden Teile einen oberen und einen unteren Tunnel bilden. Der obere Tunnel umgibt einen Olendabsoheider 13 und _; ist am Antriebsende, in Fig· 1 rechte, durch eine Endkappe 14 verschlossen, während die gegenüberliegende Einlaßseite von einer Endkappe 15 verschlossen ist·

Der untere zylinderförmige Tunnel besitzt einen Teil verringerten Durchmessers am Einlaßende und enthält einen Stator 16 mit einem Einlaßenddeckel 17 und einem Antriebsenddeokel 18, zwischen denen sich dn Zylinder 19 befindet. Diese Teile sind durch nichtdargestellte Schrauben miteinander verbunden und verschliessen die beiden Enden des kylinderfärmigen unteren Tunnels« Wie Fig. 2 erkennen läßt, hat der Zylinder einen etwas unregelmäseigen äusseren Querschnitt, jedoch ist er wesentlich kleiner als der grosse Teil des zylindrischen unteren Tunnels 11, so daß zwischen beiden ein Bingraum unregelmässiger Form entsteht, dessen unterer Teil einen Ölsumpf bildet, während der obere Teil einen Förderkrümmer bildet«

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Dieser unregelmässige Ringraum ist nun durch eine zylindrische Umlenkröhre 21 in eine innere und eine äusaere Abteilung unterteilt»

Innerhalb des Zylinders befindet sich ein Hotor 24$ mit Schlitzen, welche Lamellen 25 enthalten, der Rotor ist einteilig mit einer Welle 26 ausgebildet, die mit Hilfe von Lagern 27 bzw. 28 in der Einlaßendkappe 17 und der Antriebsendkappe 18 gelagert ist, so daß der Rotor um eine Achse umläuft, welche zur Innenoberfläche des Zylinders exzentrisch liegt. Am Einlaßende befindet sich ein Luftfilter 30 aus gefaltetem Papier, welches zwischen einer inneren Kappe 31 und

einer äusseren Kappe 32 angeordnet ist. I

Am Antriebsende ist die Pumpe an einem Aufbau montiert, der laternenartig aus einem Paar Ringen 37 und 38 besteht, j welche durch mit ihnen einstüokige Abstandsstücke 39 ver- ; bunden sind, während ein dritter Ring 46 durch ebenfalls einstückige Abstandsstücke 47 mit dem Ring 38 verbunden ist. Zwei Bolzen 41 von kreuzförmigem Querschnitt treten durch eine Anzahl von Olkühlringen 42hindurch und sind mit dem Ring 38 verechraubt. Die Welle trägt ein Gebläse 44» welches luft in die Zwischenräume zwischen den Abstandsstücken 39 einsaugt und sie zwischen die Olkühlringe 42 bläst. Der Ventilator wird über eine mit der Welle eines Motors verbundene Kupplung 45 angetrieben. Der Motor ist an einen Ring 40 angeschraubt, der seinerseits mit dem Ring 46 des Laternenaufbaus verschraubt ist.

Ee sei nun der von der Luft und dem 01 durchlaufene Förderweg beschrieben» Die Luft tritt am Einlaßende durch einen schmalen Ringspalt 55 zwischen der Aussenkappe 32 und dem Hauptgehäuse 10 ein und strömt durch das Papierfilter 30 und durch eine Öffnung 56 in die innere Kappe 31® Sie strömt dann durch ein von einer Servoeinrichtung 58 betätigtes Yen» til 57· Das Servoventil ist dem Förderdruck im unteren Seil des ölsuaipfee ausgesetzt und läßt diesen Druck Tbei einem Druckan-

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• „5-

atieg auf das andere Ventil gelangen, welchee sich gegen die Wirkung seiner Feder schließt und damit den lufteinlaß begrenzt oder unterbindet.

Das Ventil 57 führt zu einer Sinlaßöffmung 59 durch den Einlaßdeckel in die hammer 60 zwischen Zylinder 19 und Rotor 24» welche durch die Lamellen 25 in eine Anzahl von Teilkammern j unterteilt ist. Wenn der fiotor umläuft, dann verringert sich I das Volumen jeder der !Eeiikammern, so daß die darin enthaltene ? luft komprimiert wird, wenn die betreffende Kammer auf eine ' Anzahl von Durchlaßöffnungen 61 su verdreht wird· Über die .· _Λ länge des Zylindex's sind vier solche Durchlaßöffnungen verteilt»· '

Die untere Hälfte des etwa ringförmigen Raumes zwischen Sta- ^! tor und unterem Tunnel im Hauptgehäuse bildet einen Sumpf,' der etwa bis zur Hohe der Achse mit Öl gefüllt ist« Da der untere Teil dieses Raumes mit den Durchlaßöffnungen in Verbindung steht, und damit unter Förderdruck steht, ist auch das gesamte öl dem Förderdruck ausgesetzt, der beispielsweise in der

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Grossenordnung von 7 kg pro cm liegen kann. Das 01 kann in \ die Teilkammern der Pumpe an einer Stelle eintreten, wo es bereits vorkomprimiert ist und beispielsweise unter einem Druck von 2,1 kg/cm steht, wobei diese Druckdifferenz einen Umlauf des 01s duroh den Ölkühler und den Sest des Schmier- ^ mittelkühl- und -abdichtsystems aufrechterhält. "

So gelangt das 01 vom Grund des ölsumpfes über einen vertikalen Kanal 7υ nach unten, durch einen Querkanal 71 und durch die Hüten der Kreuzboxzen 41 in die Öikühiringe 42· Jeder dieser Ringe hat ctie Form eines flachen hohlen Ringes, der an einem Punkt festgelegt ist, so daß ein ö-förmiger Kanal ver- '■ bleibt, in dessen eines Ende das öl eintritt und von dessen gegenüberliegendem Ende es in einen anderen der Kreuzbolzen 41 abgezogen wird· längs dieses Bolzens fließt das öl zu einem ölfilter 75» von dort duroh einen vertikalen Durchtritt 76» j der in Fig* 5 geselgt ist und sich in eine Ringnut 77 am Umfang dee Hauptantriebs und Deckels öffnet· In diese Hut 77 tritt es

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nahe ihrem unteren EMe ©in imfl wandert, herui bis zu einer Stel<4 Ie nahe ihres oberen Endes _s von wo ss durch den Badiallcanal

78 sur Schmierung des antrigbsgeitigen Sägers 28 fließt„ Der Radialkanal 78 steht ferasr mit ©ia©M cpaer verlaufenden Kanal

79 iß- Verbindungj von des ©in® Anzahl kleiner ladialkanäXe

80 si oh in die förderkanal¹ aa ©insm Punkt öffnet _s an dsm der ;

Druck bei etwa 2,1 kg/@M Ii®gt_o An s©is@m Sialaßende steht der Kanal 79 mit einem Isäialkaii.©! 81 in ^©rbindungp uelcasr sum eiiilaSseitigsn lager 79 ftüistp um dieses eu sohsiiereno

Auf diese Isis® wird ein !roiitiaiiliirlicher ölstrom in die Luft der Förderkaumera imö su &®& iagera g©feraoht₉ so daß die Pumpe abgedichtet^ gelsülilt unä. geschmiert wird»

Die Mischung aus öl raid Luft tz?itt aus ä®n förderöffzumgen 61 aus (siehe fig® 2)» Sin Seil der gjlindrischsn Umlenkrölire 21 befindet si Gh. unmittelbar g®g@nüh®s> ä®n förderöffnungen_B so daS die Mischung aus Öl und Suft dsgagentrifft und sich ein nennenswerter Teil des öl@s amf- fi©r Imisafläch© nisder- '

schlägt« Sin weseatlieiies Herlsaal i©r Mer fessehrisfeeasa Breh·=» ^; schie'berpmapQ liegt daria_{9 ?} daS &&m "Öl Blökt gezzmugen vj±f&₉ zusammen mit der Stift as ein Saäe Iqs löMdEkaaale 79 "sta gs= langeßj Bonderndass es mnaittelfeai? in Uafaagericlitung auf der Innenseite des Umlenk- ofisr AfepralirQlires k©nmt©s?1;2?opf @a lsaiiao In der Praxis hat die !öhre d£© F@ss ©in©© ias ein@a Zylinäex³ henuagebagenen Met allstreif eas₉ sui,(s@iiiia iQüiiea JMäaa sieh ein Spalt befindet," und. weldaes ¥©» einöia lisagfI@as©fe 22 saitteis eines Kleiamringes 25 f estgeteltea wiM» Im© A"bl©2s&eolir tet auf dieae Weise unten einea IMmgsBQhlits_& WQl©k©r @i©a "über seltne Sänge erstreckt unä äurek wele&sfi öl M,näusek^mt®n lEsaBf-Dies ist jedoch nicht so wieintig» ia ä©g geaeate Hsne sowoiil innerhalb als auch auaserkalfe αβτ Höte© iiateE¹ ier HöÄg äer in dem im Sumpf befindlichen öl liegt«

Die Luft fließt längs durch die Innenseite der Umlenkröhre zu deren offenem Einladende. An dieser Stelle wird sie umgelenJct, wobei gleichzeitig ihre Strömungsgeschwindigkeit sich verändert, wenn sie in den oberen Teilt des Hauptgehäuses eintritt, wo sie in Längsrichtung vom SinlaBende sum Antriebsende des oberen Teils des Tunnels ausserhalb der Umlenkröhre strömt.

Am Antriebsende des Tunnels fließt sie durch einen geneigten kanal 84 nach oben in das Innere des ölendabsoheiders·13· Dieser hat die Fora einer einfachen Keramikrohre, die mit einer Scheibe 85 und einer.Bndplattβ 86 versehen ist, und durch eine

Schraube 87 festgehalten wird·

Vergleicht man die hier beschriebene Ausführung mit der ; oben erwähnten früheren Ausführung, so seigt sich, daß die Ver- ; wendung eines ringförmigen Trennteilee den Aufbau der Pumpe , wesentlich vereinfacht, da der Olendabsoheider keine komplizierte form des Tunnels erfordert, in des er untergebracht ist· , Der Abscheider ist einfach zugänglich, indem die eingangsseitigej Endkappe 15 entfernt wird und die Mutter 88 von der Schraube j 87 abgeschraubt wirdι !Das filter kann dann herausgesogen wer- : den. Im Betrieb strömt die luft durch den Umfang des Abscheiders in die einlaßseitige Kappe 15» und das Ol sammelt sich an seiner Aussenfläohe und tropft in den unteren Teil des oberen Tunnels hinab. Der eingangsseitige Deckel 15 enthält ein Miniaum-Druck-Ventil 89» weiche» sicherstellt, daß selbst bei fehlendem Gegendruck der förderdruck nicht unter einen bestimmten Eindeetwert fällt, so daß der Ölualauf aufrechterhalten wird. Ton dem Minimum-Äruok-Tentil entweicht die Luft seitlich durch eine nichtdargestellte Austrittekupplung.

Inzwischen flieflt &as am Boden des oberen Tunnels angesammelte öl länge eines Tangentialkanals 92 zu einer ölrücklauföffnung 93, wie fig. 3 erkennen läßt· Von dieser Ölrücklauföffnung fließt es durch einen nichtdargesteilten Kanal im einlaßseitigen Deckel auf die Achse zu und mischt sich mit der

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durch das Ventil 57 eingetretenen luft·

Dasjenige Ul₉ was zu den Lagern gelangt ist, tritt durch Röhren 95 unter Unterdruck in den entsprechenden Raum zurück, ein.

AuBBerdem ist ein Ölfreigabeventil 96 vorgesehen, welches aus einer durch eine Feder auf eine Anzahl kleiner Löcher gedrückten Platte besteht und mit einer Förderkammer der Pumpe in Verbindung steht, so daß bei einem Überschreiten des Förderdrucks durch den in der Förderkammer befindlichen Druck infolge eines OlÜberschusses in ihr das Ventil geöffnet wird und eine Druckentspannung erlaubt. Ausserdem ist im unteren feil des ölsumpfes ein Sicherheitsventil 97 vorgesehen, welches ein Abblasen jegliches Überdrucke ermöglicht. Mit dem Lufteintritt steht ferner ein Unterdruckausgleichsventil 98 in Verbindung, welches den Unterdruck begrenzt, der bei Schliessen des Ventils 57 entstehen kann, so daß Geräusche wie das sogenannte Vakuumheulen vermieden werden«

Der hier beschriebene Aufbau bezieht sich auf eine relativ einfache Grundkonstruktion mit einem Hauptgehäuse und zwei parallelen Tunneln, welche eine leichte Zugänglichkeit von der Einlaßseite her gestattet« Das Ventil 57 ist ebenso von der Einlaßseite her zugänglich, indem die inneren und äusseren Kappen 31 und 32 und das Filterpapier entfernt werden« In gleicher Weise ist das Minimum-Druck-Ventil in der ginlaß-, seitigen Kappe zugänglich. Das Servoventil 58 ragt quer in horizontaler Richtung durch den unteren Teil des linlaßendes dee. Hauptgehäuses, wo es ebenfalls leicht sngäaglieli ist» Auch der Ölendabscheider 13 läßt sich leicht entfernen,, indem lediglich die einlaßseitige Endkappe 15 eatfenat und die Mutter 88 gelöst wird«

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Claims (1)

1. Ansprüohe.

   M.) Drehschieberpumpe mit einem exzentrisch in einem
   zylindrischen Stator umlaufenden Rotor, in dem radial verschiebliche Lamellen gelagert sind, welche zwischen Rotorumfang und Statorinnenumfang Förderkammern mit sich veränderndem Volumen bilden, ferner mit Einlaßkanälen zur Zuführung
   von 01 und/oder Luft in die Förderkammern aus einem den unteren Teil des Stators umgebenden Sumpf, dadurch,
   gekennzeichnet, daß die Luft vom Stator (16) durch eine Anzahl von über die Länge des Stators verteilten
   Durchlaßkanälen (61) in eine Hilfskammer (zwischen Stator 16 und Abprallwand 21) eintritt, die an über ihre Länge verteilten Stellen zur Oberfläche des im Sumpf befindlichen 01s hinabreicht und gegenüber den Durchlaßkanälen (€H) eine Abprallwand (21) bildet, an welcher sich Öl aus der Luft absetzen und in den Ölsumpf zurückfHessen kann·

   2· Drehschieberpumpe nach Anspruch 1, dadurch
   gekennzeichnet, daß die Abprallwand (21) durch einen in Form eines Zylinderteiles gebogenen Schild gebildet wird, welehe eine um den Stator (16) verlaufende Ringkammer
   in eine innere und eine aussere Abteilung unterteilt, die
   unten über einen Spalt oder eine Öffnung des Schildes miteinander in Verbindung stehen und gemeinsam den 01sumpf bilden, während sie an ihrer oberen Seite nur an einem ersten Ende
   (Einlaßseite) in Verbindung stehen, wobei die aussere Abteilung am gegenüberliegenden zweiten Ende (Antriebsseite) einen Auslaß hat, so daß komprimierte Luft vom Stator zunächst
   längs der inneren Abteilung zum ersten Ende strömt, dort umgelenkt wird und unter Verringerung ihrer Strömungsgeschwindigkeit in der entgegengesetzten Richtung durch die äussere
   Abteilung strömt·

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   3· Drehschieberpumpe mit einem exzentrisch in einen zylindrischen Stator umlaufenden Rotor, in dem radial verschiebliche Lamellen gelagert sind, welche zwischen Rotorumfang und S tat or innenumfang Förderkammerzi mit sich veränderndem Volumen bilden» ferner mit Einlaßkanälen zur Zuführung von öl und/oder Luft aus einem den unteren Teil des Stators umgebenden Sumpf in die Kammern, dadurch gekennzeicnnet, daß das Gehäuse einen Hauptteil (10) aufweist, der an der Antriebsseite, wo ein Motor angebracht ist, gehaltert wird und ein paar funnelteile (11, 12) bildet, die am gegenüberliegenden Einlaßende offen sind, daß in den unteren Tunnel (11) der Stator (16) eingepaßt ist, und in den oberen funnel (12) ein-rohrförmiger Olendabscheider (13) eingesetzt ist₉ weloher durch Entfernen einer Kappe (15) vom Binlaßende des oberen Tunnels (12) zugänglich ist.

   4· Drehschieberpumpe nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichne t₉ daß der Ölabscheider (13) aus Keramikmaterial besteht«,

   5. Drehschdeberpumpe nach Anspruch 3 oder 4» d a d u r eh gekennzeichnet, daß der untere Tunnel (11) an seinem Einlaßerade einen abnehmbaren Beckel (32) aufweist, der Zugang zu einem normalerweise geöffneten Ventil"(57) gestattet, welches sich schließt, wenn der Förderdruck einen bestimmten Wert überschreitet·

   6· Drehechieberpumpe nach Anspruch 5_S dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (57) durch ein Servoventil (58) gesteuert wird, welches in einer horizontalen Querbohrung im Boden des Gehäuses an der linl&ßseite sitzt und dem Öldruck ausgesetzt ist, mm diesen Brück auf ein· Koibenflach· des Ventils 57 su übertragen«

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   7· Drehe chi eterpumpt nach einem «er Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der obere !Tunnel (12) durch einen Deckel (15) Tereohloeeen ist, in dem ein Minimum-Druok-Yentil (89) angeordnet ist» durch welches die komprimierte luft strömt, und welche sich zur Vermeidung eines weiteren Druckabfall·« eohließt, wenn der Förderdruck unter einen vorbestimmten Druck absinkt»

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