DE3044197C2

DE3044197C2 - Vorrichtung zur Zwangsschmierung von Maschinen, insbesondere Kolbenverdichtern, mittels einer Spaltpumpe

Info

Publication number: DE3044197C2
Application number: DE19803044197
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. 5160 Düren Rohs; Dieter Dipl.-Ing. 5100 Aachen Voigt
Original assignee: Maschinenfabrik Ja Becker U Soehne Neckarsulm & Co Kg 7101 Erlenbach De GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik Ja Becker U Soehne Neckarsulm & Co Kg 7101 Erlenbach De GmbH
Priority date: 1980-11-24
Filing date: 1980-11-24
Publication date: 1984-10-31
Also published as: DE3044197A1

Description

fläche eine allseits begrenzte Ausnehmung aufweist, to gen für eine Anwendung im Schiffbau.

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die mit dem Rotor eine Förderkammer bildet, die, in Drehrichtung des Rotors gesehen, an ihrem Beginn eine öleintriltsöffnung und an ihrem Ende eine ölaustrittsöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (R 2) der Gehäuseausnehmung (3) im Bereich der Förderkammer kleiner ist, als der Radius (R 1) des Rotors (I). und die Achse (A 2) der Gehäuseausnehmung (3) gegenüber der Achse (A 1) des Rotors (1) exzentrisch so versetzt ist, daß die Umfangsfläche (F I) des

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Aus der DE-AS 24 28 932 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, die eine zur Wellenachse koaxiale Ausnehmung im Gehäuse aufweist, die pich über etwa die Hälfte des Gehäuseumfar.ges erst.-eckL Der so gebildete konzentrische Spalt versetzt die Pumpe nicht in die Lage, wie eine Spaltpumpe nennenswerte Drücke aufzunehmen oder gar eine Selbstansaugung von Fördermedium zu ermöglichen. Sie wirkt vielmehr ähnlich wie ein Gleitlager.

Eine andere Vorrichtung zur Zwangsschmierung ist aus der DE-AS ! 1 69 970 bekannt Diese besteht aus einem geschlossenen Gehäuse mit ringförmigem Querschnitt und einem darin exzentrisch umlaufenden Rotor, dessen Durchmesser beträchtlich kleiner ist, als der In

ausnehmung (3) einen im Querschnitt sichelförmigen Raum begrenzen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die ölaastrittöffnung (10) quer 25 nendurchmesser des Gehäuses. An den Stellen des über die volle lichte Breite (B 2) der Gehäuseausneh- größten und kleinsten Spaltquerschnittes weist der Rotor, nicht das Gehäuse, eine Ausnehmung für den ölzutritt und den ölaustritt auf. Das öl wird dabei in kompli-

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mung (3) erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die öleintrittsöffnung (6) nur über einen Teil der lichten Breite (B2) der Gehäuseausnehir uüig (3) erstreckt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die öleintrittsöffnung (6) in Drehrichtung des Rotors (1) länger ist. ?!s in Querrichtung und kurz vor der Scheitellinie (7) des im Querschnitt sichelförmigen Raumes endet.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß das die Förderkammer enthaltende Gehäuse (2) sich nur über einen Teil des Rotorumfanges erstreckt und um eine Achse (14) schwenkbar elastisch gegen den Rotor (1) abgestützt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) mittels einer Memzierter Weise etwa axial durch den Rotorkörper zur Ausnehmung für den öl/.utritt gebracht und von dort über die halbe Umfangsfläche zur Austrittsöffnung für das öl gefördert. Diese Austrittsöffnung ist eine axiale Nut im Rotor, durch die das öl axial zum Ende des Gehäuses geleitet wird.

Die bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß das öl plötzlich an der Stelle des größten Spaltquerschnittes zugeführt wird und daß die Gefahr besteht, daß ein Teil des geförderten Öles an der Ölaustrittsöffnung zur öleintrittsöffnung abgesaugt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die unter Benutzung vorhandener umlaufender Bauteile einer Maschine eine einfache und zuverlässige ölförderung mit sicherer Ansaugung bewirkt

branfeder (16) dem Druck des abströmenden Öles 45 und eine bauliche Vereinfachung ermöglicht, die dem

als Andrückkraft ausgesetzt ist

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit Abstand vor dem einlaufseitigen Ende der öleintrittsöffnung (6) in der Gehäuseausnehmung (3) quer zur Drehrichlung des Rotors (1) eine Sperrnut (19) angeordnet ist. von deren Boden ein Kanal (20) in den ölsumpf (9) unt;rhalb des ölspiegels führt

relativ geringen Aufwand einer Tauchschmierung nabekommt.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich gemäß der Erfindung aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Der umlaufende, im Durchmesser gegenüber dem Gehäuse größere Rotor, zweckmäßig ein vorhandenes Schwungrad, hat eine sehr hohe Umfangsgeschwindig-

55 kcit. Diese ist viel höher, als die Geschwindigkeit, die

man dem öl mit Atmosphärendruck erteilen kann. Dem öl wird bereits am sich öffnenden Spalt ein Impuls er-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zwangs- teilt. Der im Querschnitt sichelförmige Raum, der die schmierung von Maschinen, insbesondere Kolbcnvcr- Förderkammer bildet, öffnet sich dann dem eintreten· dichtem, mittels einer Pumpeinrichtung, die aus einem 60 den öl allmählich, so daß ein Nachströmen des Öls mit Gehäuse und einem darin konzentrisch umlaufenden nur geringer Geschwindigkeit notwendig ist. Die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung bietet den Vorteil, daß sie keinen zusätzlichen Antrieb erfordert und stets gemeinsam mit der umlaufenden Welle in Be-65 trieb ist.

Nachstehend ist die Erfindung beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Rotor mit im wesentlichen gleichem Durchmesser gebildet ist, wobei das Gehäuse auf einem Teil seiner Umfangsfläche eine allseits begrenzte Ausnehmung aufweist, die mit dem Rotor eine Förderkammer bildet, die, in Drehrichtung des Rotors gesehen, an ihrem Beginn eine öleintrittsöffnung und an ihrem Ende eine ölaustrittsöffnung aufweist.

K ig. I einen .schematischen Querschnitt durch eine

Vorrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine Draufsicht auf das abgewickelte Gehäuse nach der Linie H-II in F i g. 1 und

F i g. 3 einen Teilquerschnitt durch eine andere Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung.

F i g. 1 zeigt im Querschnitt eine Schmiervorrichtung nach der Erfindung. Dabei ist ein um eine Achse A 1 umlaufender zylindrischer Rotor ϊ mit dem Radius R 1 in einem Gehäuse 2 angeordnet Der Rotor 1 ist vorzugsweise ein an sich vorhandenes umlaufendes Maschinenteil, z. B. ein Schwungrad oder dgl., das eine beträchtliche Umfangsgeschwindigkeit hat Das Gehäuse 2, das sich nur über einen Teil des Rotorumfanges erstreckt, weist auf einem Teil seines Umfanges eine Gehäuseausnehmung 3 auf, die eine teilzylindrische Form mit einem um das Maß e exzentrisch zur Achse A 1 um eine Achse A 2 geführten Krümmungsradius R 2 hat, der kleiner ist, als der Radius R 1 des Rotors 1.

Die Gehäuseausnehmung 3 bildet mit der ihr zugeordneten Mantelfläche F 1 des Rotors 1 einen im Querschnitt sicheiförmigen Raum bzw. eine Förderkammer, dessen gekrümmte Gehäusefläche F2 allseitig von der als Gleitfläche wirkenden inneren Mantelfläche 4 des Gehäuses 2 begrenzt ist. die ihrerseits konzentrisch zum Rotor angeordnet ist und im wesentlichen den gleichen Krümmungsradius wie dieser hat.

In Drehrichtung 5 des Rotors 1 (Fig.2) weist die Gehäuseausnehmung 3 eine schlitzförmige, d. h. sich nur über einen Teil der lichten Breite B 2 der Gehäuseausnehmung 3 erstreckende öleintrittsöffnung 6 auf, deren Länge in Drehrichtung 5 langer ist, als ihre Breite und die Drehrichtung 5 kurz vor der Scheitellinie 7, d. h. an der Stelle des von der Gehäuseausnehmung 3 gebildeten sichelförmigen Raumes, wo dessen Höhe einen maximalen Wert erreicht, endet. An die öleintrittsöffnung 6 ist ein Ansaugkanal 8 angeschlossen, der zu einem ölbehälter oder ölsumpf 9 führt.

Am in Drehrichtung 5 des Rotors 1 gelegenen Ende der Gehäuseausnehmung 3 ist eine ölaustrittsöffnung 10 im Gehäuse 2 angeordnet und über eine Druckleitung 11 mit den zu schmierenden Maschinenteilen verbunden.

Die ölaustrittsöffnung 10 erstreckt sich, wie F i g. 2 zeigt, über die gesamte lichte Breite B 2 der Gehäuseausnehmung 3. Ihre rückwärtige Begr«:nzungslinie 12 stimmt mit der theoretischen Schnittlinie von Gehäuseausnehmung 3 und Rotor 1 überein, so daß sich dort nur infolge des Spieles zwischen Rotor 1 und Gehäuseausnehmung 3 ein geringer Spalt von der Höhe ah bildet. Die in Drehrichtung 5 vordere Begrenzungslinie 13 der ölaustrittsöffnung 10 liegt dementsprechend vor der theoretischen Schnittlinie von Gehäuseausnehmung 3 und Rotor 1, so daß sich dort ein Spalt von der Höhe ΔΗ zwischen der Umfangsfläche Fl des Rotors 1 und der Oberfläche F2 der Gehäuseausnehmung 3 bildet. ΔΗ ist größer als Ah.

Die Fördermenge Q der Pumpeinrichtung errechnet sich dann nach der Formel:

häuses 2 gegen den Rotor 1.

Im Betrieb läuft der Rotor 1 mit großer Umfangsgeschwindigkeit mit seiner glatten Mantelfläche Fl über die öleintrittsöffnung 6 und reißt mit der dabei erzeug-

ten Saugenergie öl aus dem mit dem ölsumpf 9 verbundenen Ansaugkanal 8 in die im Querschnitt sichelförmige Förderkammer, von wo es mit hohem Druck in die Ölaustrittsöffnung 10 gefördert wird.

Das öl wird, wenn die Umfangsgeschwindigkeit des

to Rotors 1 kontinuierlich ist, ebenfalls kontinuierlich gefördert Der erzeugte Öldruck kann dabei zur Erzeugung der elastischen Andrückkraft benutzt werden, die das Gehäuse 2 um die Achse 14 gegen den Rotor 1 andrückt.

Um zu verhindern, daß beim Umlauf des Rotors 1 Luft in den Bereich der öleintrittsöffnung 6 gelangt, kann, wie F i g. 1 zeigt eine Sperrnut ί·9 vorgesehen sein, die sich quer über die innere Mantelfläche 4 des Gehäuses 2 erstreckt und über einen außerhalb des Ansaugkanals 8 angeordneten Kanal 2G ι; den ölsumpf führt. Die Luft kann dabei seitlich aus der STierrnut ie entweichen, während der Kanal 20 öl ansaugt

F i g. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführung der elastischen Abstützung des Gehäuses 2. Anstelle der öldruckgeste';erten Wellmembranfeder 16 der F i g. 1 ist hier eine einfache Druckfeder 17 vorgesehen. Die Druckleitung 11 ist über eine außerhalb des ölsurnpfes 9 angeordnete Manschette mit dem zu schmierenden Maschinenteil verbunden.

Die gelenkige Aufhängung des Gehäuses 2 ist nicht unbedingt erforderlich und kann in einfacherer Ausführung auch durch eine starr in das Maschinengestell integrierte Anbringung des Gehäuses 2 ersetzt sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Hierbei sind Vm die Umfangsgeschwindigkeit des t>o Rotors 1 und S 2 die wirksame Arbeitsbreite der Gehäuseausnehmung 3.

Gemäß F i g. 1 ist das Gehäuse 2 an einer waagerechten Achse 14 im Maschinengestell 15 angclenkt und stützt sich auf einer ebenfalls im Maschinengestell 15 b^r> angeordneten Wellmembrp.nfeder 16 ab, die als Teil der Druckleitung 11 im ölsumpf 9 angeordnet ist. Hierbei ergibt sich eine ölriruckabhängige Andrückung des Ge-

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Zwangsschmierung von Maschinen, insbesondere Kolbenverdichtern, mittels einer Pumpeinrichtung, die aus einem Gehäuse und einem darin konzentrisch umlaufenden Rotor mit im wesentlichen gleichem Durchmesser gebildet ist, wobei das Gehäuse auf einem Teil seiner Umfangs-Bekannt sind Zahnrad-, Spalt- oder Kolbenpumpen als zusätzliche Vorrichtungen zur Durchführung einer Zwangsschmierung einer umlaufenden Welle einer Maschine. Diese Vorrichtungen benötigen besondere Antriebe sowie Überdruckventile und stellen zusätzliche Bauteile dar, die sowohl hinsichtlich der Herstellung als auch der Wartung einen erhöhten Aufwand erfordern. Die ferner bekannte Tauchschmierung mit Ln den ÖI-sumpf eintauchenden Ringen erfüllt nicht die Bedugun-