DE3214751A1

DE3214751A1 - Treibschieberpumpe oder - verdichter mit grossem verdichtungsverhaeltnis

Info

Publication number: DE3214751A1
Application number: DE19823214751
Authority: DE
Inventors: Martin 7430 Metzingen Graser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-04-21
Filing date: 1982-04-21
Publication date: 1983-11-03

Description

Treibschieberpumpe oder - Verdichter mit großem
Verdichtungsverhältnis Die Erfindung betrifft eine(n) besonders gestaltete(n) Treibschieberpumpe (Verdichter) mit sehr kleinem Leckage strom, gutem Liefergrad, gutem Gesamtwirkungsgrad und sehr einfachem Aufbau.
Ziel der Erfindung ist es, einen zuverlässigen preiswer ten Verdichter (Pumpe) zu konstruieren, der durch den guten Wirkungsgrad bedingt, besonders für hydrostatische Getriebe, Hydromotoren, Wärmepumpen und Kältemaschinen geeignet ist.
Es sind Kreiselpumpen, Kolbenpumpen und Drehkolbenpumpen gebräuchlich. Letztere nehmen hinsichtlich des Leistungs -gewichtes und dem Durchsatzvermögen eine Zwischenstellung zwischen Kreiselpumpen und Kolbenpumpen ein. Gegenüber den Kreiselpumpen besitzen sie allerdings einen entscheidenden Vorteil: Der erreichbare Druck ist in einem weiten Dreh -zahlbereich quasi konstant.
Bei fast allen Drehkolbenpumpen wird der Verdichtungsraum durch einen Schieber (Sperrschieberpumpe und Flügel -zellenpumpe) oder durch eine Rolle (Rollenpumpe) vom Saugraum getrennt.
Die linienhafte Berührung zwischen Dichtleiste oder Rolle erlaubt keine hohen Drücke und DrehzahlenO Deshalb werden bei der Flügelzellenpumpe mehrere Dichtleisten, die sich in Nuten einer geschlitzten Welle befinden, gleichmäßig am Umfang angeordnet. Läuft diese Welle in einer zylindrischen Bohrung derart 9 daß sie an einer Seite fast berührt, so bildet sich ein sichelförmiger Saug £ und Druckraum, der durch die Dichtleisten unterteilt ist.
Bei Verdichtern wird meist, infolge des hohen Verschleißes, auf eine direkte Beruhrung der Dichtleisten verzichtet.
Dadurch entsteht ein Drosselspalt, der Verluste mit sich bringt.Man behilft sich durch eine entsprechende Zahl von Dichtleisten, wodurch sich der Druck stufenweise von Kammer zu Kammer erhöht. Trotzdem ist das Verdichtungsverhältnis auf etwa 3 begrenzt.
Der entscheidende Nachteil dieser Bauart (bei Pumpe und Verdichter) ist die Vielzahl der zu fertigenden Nuten, und Toleranzen die nur schwer zu beherrschen sind.
Der fertigungstechnische Aufwand ist groß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vielzahl der Dichtleistennuten, sowie die Fertigung der Laufringe zu vermeiden, und bei größeren Toleranzen bessere Wirkungs -grade, höhere Drücke und größeren Durchsatz zu erreichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß an Stelle vieler Einzelnuten nur eine einzige breite Nut ge -fräst wird. In dieser Nut befindet sich,im Gegensatz zu herkömmlichen Bauarten, ein "Dichtleistenpaket'taus 8 bis 10 Dichtleisten, die untereinander verschiebbar sind, gleich einem Stapel Bleche. Durch diese Verschiebbarkeit kann sich der Dichtpack während eines Umlaufes exakt der Gehäu -sebahnkurve anpassen. Er bildet eine Labyrinthdichtung.
Da nur die Gesamtdicke des Dichtpacks von Bedeutung ist, muß prinzipiell auch nur eine Dichtleiste (hinsichtlich ihrer Dicke) präzise bearbeitet werden. Sollte das Spiel in der Nut durch Verschleiß zu groß geworden sein, so braucht nur eine Dichtleiste mit übergroße eingesetzt werden.
Durch die große Gesamtdicke des Dichtpacks können nahezu hydrodynamische Schmierbedingungen erreicht werden, wo -durch Laufringe überflüssig werden. Bei Verdichtern wirkt die letzte Dichtleiste als Ölabstreifleiste, die Dicht -leisten davor schwimmen auf einem ölpolster.
Weitere Vorteile ergeben sich durch eine spezielle Gehäu -seform (Bahnkurve der Dichtleiste).
Sie besteht gemäß Bild aus drei 90°- Kreisbögen, die den selben Radius wie die Welle besitzen, zwei Strecken und einem 90 - Kreisbogen, dessen Radius gleich der Summe aus Wellenradius und Strecke ist. Diese Form lässt sich durch Fräsen oder Räumen einfach herstellen und bietet gegenüber herkömmlichen Gehäuseformen drei entscheidende Vorteile0 lo In den geraden Abschnitten reicht die Fliehkraft nicht aus, um die Dichtleisten gegen die Wand zu pressen.
Werden in diesen Abschnitten Ein - und Auslaß unterge -bracht, so überfliegt die Dichtleiste diesen Teilt Das an der Dichtseite der Leisten befindliche öl kann trotzdem nicht in den Einlaß oder Auslaß spritzens 2. Ist die Gesamtdicke (d) der Dichtleisten # der Breite (b) des Einlaß - oder Auslaßkanales, so existiert praktisch kein schädlicher Raum und der Liefergrad strebt gegen 1 . Des Weiteren erlaubt diese Gehäuseform einen wesentlich größeren Durchsatz pro Umdrehung, infolge des konzentrischen Teils des Gehäuses0 3. Die Welle liegt über 900 fast aa der Wand an,und es ergibt sich ein besonders langer Drosselspalt (D)D wo O durch der Leckageverlust gegenüber herkömmlichen Aus -führungen verbessert wird, und der Druck gesteigert werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.
O - 1 und 4 - 5 sind die Strecken (s), 1 - 2 und 3 - 4 sind die 9QO Kreisbogen mit Radius (R), 2 - 3 ist der konzentrische Teil mit Radius r = R + s « ..... Einlaß A ..... Auslaß D ..... Drosselspalt Bei (A) ist ein Rückschlagventil (V) erforderlich, das sich am einfachsten durch ein oder mehrere Kugelventile realisieren läßt.Diese sind billig und zuverlässig, bei höchster Dichtheit.

Claims

Patentanspruch Treibschieberpumpe oder - Verdichter mit großem Verdichtungsverhältnis, dadurch gekennzeichnet, daß die besondere Form des Verdichtungsraumes und des Schiebers eine bessere Dichtwirkung, höhere Spitzendrucke, besseren Gesamtwirkungsgrad und wesentlich geringere Herstellungskosten bewirkt.