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Pumpe für flüssige oder gasförmige mittel mit exzenterförmig bewegtem
Kolben Die Erfindung bezieht sich auf Fördervorrichtungen für flüssige oder gasförmige
Mittel mit exzenterförmig bewegtem Kolben und einem oder mehreren am Kolben befestigten,
im Zylinder geführten Widerlagerschieber zur Bildung der Arbeitsräume. Die Schwierigkeiten
derartiger Fördervorrichtungen liegen insbesondere in der Sicherung der Abdichtung
des Kolbens im Zylinder, die bei Formänderungen des Zylinders verlorengeht, und
des Widerlagerschiebers gegen Festklemmen in seiner Führung. Dieses Widerlager muß
bei der kreisenden Bewegung des Kolbens im Zylinder gleichzeitig eine hin und her
gehende und eine pendelnde Bewegung ausführen. Da derartige Maschinen mit sehr großer
Drehzahl laufen (bis zu 2ooo Umdrehungen und 2o Atm. Überdruck in einer Stufe),
ist die Wärmeentwicklung durch die Lagerreibung des oder der Widerlager sehr hoch,
so daß ein Festklemmen der Widerlager häufig eintritt. Bei Verdichtern tritt zu
der durch Reibung erzeugten Wärme noch die Verdichtungswärme. Fördervorrichtungen
mit umlaufenden Kolben haben sich daher trotz der Vorzüge, die in der Drehbewegung
liegen, nie recht einbürgern können. Diese Schwierigkeiten treten besonders dann
auf, wenn der Drehzapfen des Widerlagers im Gehäuse ortsfest gelagert ist und das
Widerlager in dem Drehzapfen gleichzeitig verschiebbar geführt ist. In diesem Falle
treten erhebliche Wärmestauungen im Drehzapfen auf, die nur durch entsprechend große
Bemessung der Lager oder besondere Kühlung derselben verhindert werden können. Sie
sind geringer, wenn man den Drehzapfen in das Widerlager selbst legt und diesen
in einem im Gehäuse geführten Schieber lagert. In diesem Falle wird nämlich die
Wärmeabführung auf die ganze Länge der Schieberführung verteilt.
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Man hat bisher das Zapfenlager des Widerlagers stets ungeteilt ausgeführt.
Bei dieser Anordnung wird die Führung für das Lager im Gehäuse verhältnismäßig lang,
was sich ungünstig für die Abdichtung des Kolbens gegenüber dem Zylinder auswirkt.
Je länger die Führung, desto leichter kann der Zylinder bei Anwendung hoher Förderdrücke
seine Form ändern, wodurch wieder die Abdichtung des Kolbens an der Zylinderwand
und damit der Wirkungsgrad der Maschine ungünstig beeinflußt werden. Außerdem wird
auch die Schmierung des Drehzapfens erschwert, da das Schmieröl unter der Einwirkung
der Wärme leicht verkrustet. Das geschlossene Lager erfährt außerdem wegen seiner
großen Masse eine verhältnismäßig große Wärmeausdehnung, die leicht zu einem Festklemmen
führt, wenn es in seiner Führung eingepaßt ist. Um diesen Nachteilen zu begegnen,
wird das Lager für den Drehzapfen des oder der Widerlager durch zwei seitliche Schuhe
gebildet, die keinerlei Verbindung miteinander haben.
Auf der Zeichnung
ist ein Ausführungsbeispiel einer Fördervorrichtung nach der Erfindung dargestellt,
und zwar ist Abb. i ein senkrechter Schnitt senkrecht zur Achse des Zylinders, Abb.2
ein senkrechter Schnitt durch die Achse des Zylinders.
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Abb.3 zeigt in größerem Maßstab einen Schnitt durch eine verbesserte
Ausführungsform des Widerlagergleitlagers.
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Abb. q. ist eine Aufsicht der Planfläche des Gleitlagers nach Abb.
3.
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Der Zylinder der Maschine besteht aus einem beidseitig offenen Gußkörper
i., der durch seitliche Deckel 2 und 3 auf den Stirnseiten abgedeckt ist. Die Teile
sind durch Schrauben q. zusammengehalten. In den Seitendeckeln 2 und 3, und zwar
in der Achse des Zylinders, ist eine Welle 5 gelagert, die durch eine Riemenscheibe
6 angetrieben wird. Auf der Welle 3 sitzt ein Exzenter 7, auf dem der zylindrische
Kolben 8 drehbar gelagert ist. Der Kolben liegt mit den Stirnflächen und einer Mantellinie
an den Wandungen des Zylinders dicht an. An dem Kolben ist das Widerlager g befestigt,
das in eine Führung io des Zylinders eintritt und bei der kreisenden Bewegung des
Kolbens eine schwingende und gleichzeitig hin und her gehende Bewegung ausführt.
Bei der kreisenden Bewegung des Kolbens gleitet der Umfang desselben auf der inneren
Wand des Zylinders, so daß die sichelförmigen Arbeitsräume 1i, 12 abwechselnd sich
vergrößern oder verkleinern. Bei der in Abb. i dargestellten Drehrichtung des Kolbens
ist der Arbeitsraum ii Saugraum, der Arbeitsraum 12 Druckraum. Raum ii steht durch
einen Kanal 13 mit der Ventilkammer 1q. des Saugventils 15 in Verbindung, während
der Raum 12 durch einen Kanal 16 mit der Ventilkammer 17 des Druckventils 18 in
Verbindung steht.
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Gemäß der Erfindung ist der Drehzapfen i9 des Widerlagers g in zwei
Lagerschuhen 2o dicht eingepaßt, die mit ihren Planflächen an der Führung io des
Gehäuses dicht anliegen. Der zwischen den Lagerschuhen liegende Teil des Drehzapfens
ist daher unbedeckt, so daß sich die zentrale Schmieröffnung 21 nicht zusetzt. Die
ausreichende Schmierung des Lagers ist daher sichergestellt. Da das auf und nieder
gehende Widerlager in der Führung io wie eine Pumpe wirkt, kann das Öl beim Hochgang
angesaugt und beim Niedergang durch entsprechende Bohrungen des Drehzapfens und
Kolbenflügels an die Lagerflächen gedrückt werden. Außerdem ist mit dieser Anordnung
der Vorteil verbunden, daß die Lagerführung sehr niedrig gehalten werden kann. Eine
allzu große Ausladung des Gehäuses durch die Führung ist daher vermieden, so daß
die auf eine Formänderung des Zylinders hinwirkenden großen Förderdrucke durch das
Gehäuse günstig aufgenommen werden.
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Zur Verminderung der Lagerreibung der Gleitschuhe können die Planflächen
nach Abb. 3 und ¢ mit Kugel- oder Rollenlagern 22 ausgestattet werden. Diese Lager
müssen so angeordnet werden, daß die Planflächen die Kugeln oder Rollen berühren.
Der Durchmesser der Rollen wird zweckmäßig so gewählt, daß der Umfang etwas geringer
ist als der Hub der Lagerschuhe, damit eine ungleichmäßige Abnutzung der Rollen
vermieden wird.