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Rollkolbenmaschine mit iin Gehäuse eingesetzter feststehender Trennwand
und umlaufenden Rollkolben Bei Rollkolbenmaschinen sind von außen einsetzbare Trennwandkästen
mit allseits geschlossenen Zu- und Abführungskanälen bekannt. Derartige Ausführungen
haben den Nachteil, daß die Zu- und Abführungskanäle infolge der - geringen Zugänglichkeit
nicht nachgearbeitet und nur schwer gereinigt werden können. Die seitliche Abdichtung
der in das Rollkolbenmaschinengehäuse eingesetzten Tr ennwandkästen setzt genau
bearbeitete seitliche Paßflächen voraus; die Einpassung in dein Förderraumschnitt
erfordert zudem stets gleichen axialen Sitz der Rollkolbenmascbnenwelle. Maschinen,
bei denen die Trennwand als langer schmaler Steg von außen eingesetzt und die Zu-
und Ableitungskanäle vom Gehäuseausschnitt mitgebildet und somit leicht nachgearbeitet
und gereinigt werden können, sind praktisch meist nicht verwendbar, da hier die
Trennwand ziemlich lang (Tiefe des Gehäuseausschnittes und Tiefe des Förderraumes)
ausgeführt ist und infolge der starken Biegungsbeanspruchung sich leicht verbiegt
bzw. entsprechend den Abrollzeiten der Rollkolben in periodische Schwingungen gerät,
so daß leicht ein Maschinenbruch verursacht wird. Zudem ergibt sich ein schlechter
Wirkungsgrad, da keine einwandfreie Abdichtung zwischen Saug- und Druckkanal an
den beiden Enden der eingesetzten schmalen Trennwand gegenüber dem Gehäuseausschnitt
zu erreichen ist.
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Die, Erfindying vermeidet nun alle diese Nachteile dadurch, daß die
von außen einsetzbare Trennwand über die wirksame Förderraumbreite hinaus verlängert
und mit den so erzielten -Vorsprüngen in entsprechende seitliche Paßnuten des Gehäuses
eingesetzt und befestigt. ist. Dadurch kann die Trennwand auch stärkste Beanspruchungen
aushalten. Unbedingte Dichtheit zwischen den Zu- und Abführungskanälen ist selbst
bei Förderung von Gasen gewährleistet.
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Die Fig. i bis io zeigen Ausführungsbeispiele mit den Merkmalen der
Erfindung. Aus den Fig. i bis 3 ist ersichtlich, daß die Trennwand i, die beispielsweise
mit dem Saug- und Druckanschluß 7 aus einem Stück
hergestellt ist,
in ihrem sich über die Länge des Ausschnittes im Gehäuse 2 erstreckenden Teil länger
ausgeführt ist, als dies der wirksamen Länge des Förderausschnittes der" Welle 3
bzw. des Arbeitsraumes entsprich?, (Fig. i). Die Trennwand i ist mit ihre." durch
diese Verlängerung gebildeten Enden, ja, 1b fest in Paßnuten --"a, 2b des
Gehäuseausschnittes eingesetzt (Fig.3). Dadurch wird beidseitig ein unbedingt fester
Sitz erzielt. Durch die im Bereiche des Gehäuseausschnittes so erreichte Führung
und Abstützung der Trennwand, die zudem beliebig tief und somit widerstandsfähig
gehalten werden kann, wird erreicht, daß sich die Biegungsbeanspruchungen der Trennwand
nur noch über die Förderraumtiefe erstrecken. Zudem ergibt sich an den Enden der
Trennwand im Gehäusebereich eine einwandfreie Abdichtung zwischen den durch die
Trennwand und das Gehäuse gebildeten Zu- und Abführungskanälen. Die Trennwand kann
beliebig eingesetzt werden; sie wird beispielsweise beidseitig durch vorherige Erwärmung
des Gehäuses eingeschrumpft, eingepreßt oder zwecks leichtem Ein- und Ausbau genau
passend in die Nuten beidseits eingesetzt. In letzterem Falle kann die Gasdichtheit
auch noch dadurch erhöht werden, da ß ein zusätzliches Dichtungsmittel angeordnet
wird, indem beispielsweise vor dem Eiizbringen der Trennwand dieselbe an ihren in
den Nuten geführten Enden mit einem Dichtungsmittel bestrichen wird. Auch der an
sich schwierige und eine genaueste Herstellung der Einzelteile erfordernde Zusammenbau
der Rollkolbenmaschine wird wesentlich vereinfacht, da das an dem Wellenausschnitt
anliegende äußere Ende der Trennwand nunmehr, wenn die Lage der Welle im Gehäuse
axial festgelegt ist, durch nachträgliche Bearbeitung genauestens eingepaßt werden
kann. Durch die einmal festgelegten Paßnuten kann die Trennwand nur so eingebracht
werden, daß sie genau in axialer Richtung der Rollkolbentnaschine und somit unbedingt
parallel mit den. Achsen der in der Welle 3 eingelassenen Rollkolben 4 verläuft,
was für die Güte einer Rollkolbenmaschine (Erzielung genauer Profilausschnitte)
von ausschlaggebender Bedeutung ist. Die zwischen dem Flansch des Gehäuses :2 und
dem Anschlußteil 7 noch erforderliche Abdichtung wird in einfachster Weise dadurch
erreicht, daß in eines dieser Teile gleich eine Rinne 5 (Fig. 3) eingegossen ist,
in die das Dichtungsmittel, z. B. eine Schnur, ein nachgiebiger Metalldraht o: dgl.,
eingelegt wird. Aus Fig. 2 ist durch die strichpunktierte Einzeichnung des Rollkolbens
4 noch ersichtlich, , daß durch die erfindungsgemäß nun mögliche sehr schmale Ausführung
der Trennwand i und genaue Bemessung der Aussparungen der Rollkolben der gesamte
Gehäuseausschnitt (Zuführungskanal Trennwandbreite -E- Abführungskanal) so g'shnal
gehalten werden kann, daß die unteren ;'raten des Gehäuseausschnittes noch inner-°;%b
der oberen Kanten der Rollkolbenausi spärung liegen. Dies bedeutet aber eine ganz
beträchtliche Steigerung des volumetrischen Wirkungsgrades der Rollkolbenmaschine,
so daß auch Mehrkammermaschinen verwendet werden können, um eine mehrfache Fördermenge
bei gleicher äußerer Abmessung der Pumpe mit günstigem Wirkungsgrad zu erzielen.
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Die gleichen Vorteile ergeben sich auch bei Verwendung der Rollkolbenmaschine
als Flüssigkeits- bzw. Druckluftmotor, Verbrennungskraftmaschine u. dgl. Fig. 4.
zeigt einen Querschnitt der Rollkolbemnaschine. Die eingesetzte Trennwand 1, die
in ihrem im Bereich des Gehäuseausschnittes befindlichen Teil zur Erzielung eines
günstigen Durchflußquerschnittes besonders schmal ausgeführt ist, besitzt noch seitliche
Stützen i'. Der untere im Arbeitsraum der Rollkolbenmaschine befindliche Teil der
Trennwand ist dabei wieder so breit gehalten, daß er noch einen zusätzlichen Dichtungsschieber
6 aufnehmen kann. Dadurch wird beim Leberrollen der Trennwand außer der beidseitigen
Abdichtung durch die Trennwandform gegenüber dem Rollkolbenausschnitt noch eine
wirksame mittlere, im ganzen also eine dreifache Abdichtung erzielt. Trotz des schmalen
Profilausschnittes der auf der Welle gelagerten Rollkolben .4 liegen die unteren
Längskanten des Gehäuseausschnittes beim Abrollen noch innerhalb der äußeren Kanten
des Rollkolbenausschnittes (vgl. Fig. 2).
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Fig. 5 zeigt einen in Flanschhöhe durch die Trennwand i hindurchgelegten
Schnitt. Die Trennwand ist hier lang ausgeführt und zur Vermeidung von Durchbiegurigen
mit mehreren seitlichen Stützen i' versehen. Die erfindungsgemäße Abdichtung und
zusätzliche Abstützung einer langen Trennwand ist insbesondere bei Dickstoffpumpen
erforderlich, wo, falls hochtourige und damit billige Antriebsmaschinen verwendet
werden sollen, bei den hohen Drehzahlen infolge der begrenzten zulässigen Geschwindigkeit
nur ein kleiner Durchmesser der Rollkolbenpumpe möglich ist und zur Erreichung einer
genügenden Fördermenge der Förderraum (Wellenausschnitt) und somit die Trennwand
besonders lang ausgeführt werden muß.
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Bei der Trennwand nach Fig. 6 stützt das Gehäuse selbst die Trennwand
i teilweise ab, wie dies zweckmäßig sein kann, wenn zwei Rollkolbenmaschinen hintereinandergeschaltet
sind, z. B. bei Mischpumpen oder bei hydraulischen Kraftübertragungsvorrichtungen.
Die
Trennwand i ist dabei so lang gehalten, daß sie sich über die
Förderraumbreiten der beiden Maschinen erstreckt. An der Stelle stärkster Beanspruchung
auf Durchbiegung, z. B. auf der Saugseite der einen M;,#schine, ist die freitragende
schmale Trennwand noch durch eine seitliche Stütze i' abgestützt. Diese Ausführung
bringt bei Mischpumpen, hydraulischen Kraftübertragungsvorrichtungen u. dgl. den
Vorteil, daß die beiden Rollkolbenmaschinen durch ein gemeinsames Anschlußstück
mit nach dein Gehäuseflansch zu offenen Kanälen verbunden und alle Durchflußregeleinrichtungen
in das gemeinsame Anschlußteil verlegt werden können. Der zwischen den Anschlüssen
der Rollkolbenmaschinen durch das Gehäuse gestützte Teil der Trennwand braucht dabei
nur so tief in das Gehäuse eingeführt zrt sein, als dies zur Erzielung der Dichtigkeit
der beidseitigen Verbindungskanäle erforderlich ist.
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Fig. 7 und 8 stellen noch beispielsweise Querschnitte von mit beidseitigen
Führungen versehenen Trennwänden in Höhe des Gehäuseausschnittes dar; es ist daraus
ersichtlich, daß die seitliche Befestigung der Trennwand und Abstützung gegenüber
dem Gehäuseausschnitt auch noch durch eine besondere Form der Trennwand unterstützt
werden kann.
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Fig. 9 und io zeigen eine Ausführung, in der der Ouerschnittsübergang
der Zu- und Abführungskanäle des Anschlusses zum Arbeitsrauin der Rollkolbenmaschine
in den Ausschnitt des Gehäuses 2 verlegt ist, wodurch sich einfache Anschlußstücke
7 ergeben. 1-)as Gehäuse 2 weist dabei lediglich einen sich nach außen erweiternden
und somit von außen leicht nachbearbeitbaren Ausschnitt auf.
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An dein Erfindungsgegenstand ändert sich auch nichts, wenn an Stelle
der Trennwand der Gehäuseausschnitt die Vorsprünge i' und an Stelle des Gehäuses
die Trennwand die Befestigungsnuten 2a, 2v aufweist. Ebenso ist es gleichgültig,
ob die Trennwand i in einem Stück mit dem Anschlußteil 7 ausgeführt oder nochmals
unterteilt ist.
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Der Erfindungsgegenstand ergibt durch eine an sich sehr einfache Maßnahme
eine wesentliche Verbesserung des Wirkungsgrades von Arbeits- oder Kraftmaschinen
mit umlaufenden Rollkolben bei gleichzeitiger einfacher und somit billiger Herstellungsmöglichkeit.
Er ergibt die Möglichkeit der Erschließung weiterer Anwendungsgebiete für Rollkolbenmaschinen.