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Drehkolbenverdichter Die Erfindung betrifft einen Drehlcolbenverdichter,
welcher einen mit der Antriebswelle fest verbundenen und außermittig zum Gehäuse
umlaufenden Läufer und einen im Gehäuse verschiebbaren Trennschieber zum Unterteilen
des sichelförmigen Arbeitsraumes in einen Ansaug- und einen Druckraum aufweist,
und bei welchem zwei den Läufer bildende Elemente an der Stelle, wo dieser die Gehäusewand
berührt, zwischen sich einen Hohlraum begrenzen, um den Läufer an jener Stelle nachgiebig
zu gestalten. Solche Drehkolbenverdichter sind schon vorgeschlagen worden, und bei
diesen bekannten Verdichtern ist der Läufer an jener Stelle, an der er die Gehäusewand
berührt, mit einem Nocken und einer .diesen mit Hohlraum bedeckenden, lose aufgesetzten
dünnwandigen Kappe versehen. Diese Bauform hat den Nachteil, daß bei jeder Umdrehung
das Zusammentreffen der Kappenenden des Läufers mit dem Trennschieber zum Unterteilen
des Arbeitsraumes einen Schlag erzeugt; diese Schläge müssen zu rascher Abnutzung
der die Schläge erzeugen-den Stellen führen und dadurch den Verdichter in kurzer
Zeit unbrauchbar machen.. Außerdem bedingen die Schläge ein sehr geräuschvolles
Arbeiten.
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Nach der Erfindung werden diese Mängel dadurch beseitigt, daß der
Hohlraum an der Abdichtungsstelle de's Läufers einerseits durch eine Aussparung
im Drehkolben und andererseits durch eine in sich nachgiebige, geschlossene Büchse
begrenzt wird, welche auf den Drehkolben anliegend aufgesetzt ist. Bei dieser Gestaltung
bleibt die Umfläche des Läufers glatt zylindrisch und ohne irgendwelche störende
Erhebung; es fehlt darum jeder Anlaß zu Abnutzung und Geräusch. Zudem wird an der
die Gehäusewand berührenden Stelle des Läufers eine betriebssichere Abdichtung erzielt,
zumal der gegenüber der bekannten Bauform größere Krümmungsradius des zylindrischen
Abdichtungsformstückes eine breitere Abplattungsfläche ergibt. Das ist aber angesichts
der bei Drehkolbenverdichtern grundsätzlich bestehenden Schwierigkeit, gleichzeitig
ein Festfressen zu verhüten und eine gute Abdichtung zwischen den zwei Arbeitsräumen
zu erzielen, von größter Bedeutung. Bekanntlich erwärmen sich Drehkölbenverdichter
während des Betriebes, wobei sich die Abmessungen des Läufers stärker als die des
nach außen Wärme abstrahlenden Gehäuses vergrößern. a Demzufolge wächst beim Warmwerden
an der Abdichtungsstelle der Durchmesser des Läufers stärker an als der Durchmesser
.des Gehäuses, und es besteht bei
unnachgiebiger Läuferbauform die
Gefahr des Festfressens, sofern nicht im kalten Zustand ein -Spielraum zwischen
Läufer und Gehäuse vorhanden ist; in einem solchen Falle ist aber die Abdichtung
ungenügend.
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Nun sind auch schon Drehkolbenverdichtei-="" vorgeschlagen worden,
bei welchen der Läü=' fer mit einer Abdichtungshülse versehen ist. Bei einem solchen
bekannten Verdichter besteht die Abdichtungshülse zwar aus nachgiebigem Stoff, der
aber von solcher Beschaffenheit ist, daß er nur ein Arbeiten mit kleinen Drücken
erlaubt, und es fehlt auch der kennzeichnende Hohlraum zwischen Läufer und Dichtungshülse
an der Berührungsstelle mit der Gehäusewand; außerdem ist die Dichtungshülse an
einer Stelle geschlitzt, um dem Trennungsschieber das Eintauchen in den Körper des
Läufers zu ermöglichen; diese Unterschiedlichkeiten gegenüber dem erfindungsgemäßen
Drehkolbenverdichter wirken sich in einer Verschlechterung der Abdichtungsverhältnisse
aus. Bei einem andern bekannten Verdichter ist zwar die Dichtungshülse geschlossen,
aber in der Wandstärke so bemessen, daß sie nicht in sich federt, und ferner umgibt
sie den Läuferkörper unter Freilassung eines ringförmigen Zwischenraumes, wobei
sie sich gegen diesen Körper an vier Stellen mittels radialer Federn abstützt. Diese
Bauform ist von einem gewissen Druck ab unverwendbar, weil sich bei Überschreiten
dieses Druckes, eine die Dichtungsbüchse von der Gehäusewand abhebende Resultierende
bildet; kiberdies ist bei dieser Bauform der Bereich der möglichen Umlaufzahlen
durch die Eigenschwingungszahl der radialen Stützfedern in unerwünschter Weise be=
schränkt.
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Die erfindungsmäßige Bauform ist insbesondere für Drücke bis zu 4
atü geeignet. Bei höheren Drücken kann es vorkommen, daß die nachgiebige Wölbkraft
des innen freiliegenden Stückes der Abdichtungsbüchse gegenüber dem Außendruck nicht
mehr zum fest abdichtenden Anpressen der Büchse an die Gehäusewand ausreicht. In
diesem Falle empfiehlt es sich, den den Hohlraum begrenzenden Teil der Dichtungsbüchse
gegen den Druckraum des Verdichters hin mit Druckausgleichlöchern zu versehen. Hierdurch
wird erreicht, daß der Hohlraum stets unter der Spannung der Druckseite des Verdichters
steht und bei Ansteigen des Druckes die nachgiebige Wölbkraft des freiliegenden
Büchsenstückes vom Innern der Büchse her in gleichem Maße unterstützt wird, wie
der Gegendruck außen anwächst.
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Der Erfindungsgegenstand ist in der beiliegenden Zeichnung an zwei
Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigen Fig. i einen Querschnitt durch
die erste Ausführungsform, Fig. 2 einen Längsschnitt durch Fig. i, Fig. 3 einen
Querschnitt durch einen Drehkolbenverdichter mit durch eine Feder be-Iätigtem Trennschieber
und Fig. 4. einen Längsschnitt durch Fig. 3. Bei beiden gezeigten Ausführungsformen
ist in einer Bohrung eines Gehäuses i außermittig ein mit einer Antriebswelle 7
fest verbundener Läufer angeordnet. Dieser baut sich aus zwei Elementen auf, nämlich
einem Drehkolben .2 und einer aufgesetzten, geschlossenen und in sich nachgiebigen,
metallenen Abdichtungsbüchse 3. Der Drehkolben :2 weist an der Abdichtungsstelle
des Läufers eine Abflachung oder Aussparung .4 auf, die zusammen mit der aufgesetzten
Dichtungsbüchse 3 einen Hohlraum 5 begrenzt. Die Büchse 3 liegt ringsherum, mit
Ausnahme des mit der Aussparung 4 versehenen Teils, dicht an den Drehkolben 2 an
und dreht sich mit diesem. Durch die außermittige Lagerung des Läufers z, 3 zum
Gehäuse i wird ein sichelförmiger Arbeitsraum 8 gebildet, der durch einen Trennschieber
g in einen Ansaugraum und einen Druckraum unterteilt wird. Der den Hohlraum 5 begrenzende
Teil der Büchse 3 ist gegen den Druckraum des Verdichters hin mit Druckausgleichslöchern6
versehen. Dieser Hohlraum 5 ermöglicht es der nachgiebigen Büchse 3, sich bei allen
Betriebsverhältnissen so an die Innenwand des Gehäuses i anzulegen, daß bei kleinstem
Verschleiß und ruhigem Gang stets eine vollkommen dichte Trennung zwischen Druck-und
Saugraum vorhanden ist.
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Der zum Ansaugraum führende Ansaugkanal 15 wird durch den Läufer 2,
3 selbst gesteuert, während der aus dem Druckraum abzweigendeDruckkanal16 durch
einPlattenventil 17 mit Feder 18 gesteuert wird. Der Trennschieber 9 ist schwenkbar
und radial verschiebbar in einer zweiteiligen, im Gehäuse i -angeordneten Nuß 14
gelagert und wird durch zwei Pleuelstangen 12 und zwei Nocken 13 in bekannter Weise
gesteuert. Der Trennschieber 9 ist außerdem mit einer kleinen zusätzlichen Abdichtungsleiste
io ausgestattet, welche je nach der Länge des Läufers durch eine oder mehrere Federn
i i auf die Dichtungsbüchse 3 gepreßt wird, wobei durch die Zusammenarbeit der in
sich nachgiebigen Dichtungsbüchse 3 mit der federnden Abdichtungsleiste io eine
erhöhte, gute und nachgiebige Abdichtung zwischen dem Saug- und Druckraum erzielt
wird.
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Bei der Ausführungsform nach Fig.3 und4 arbeitet die federnde Dichtungsbüchse
3 mit einem Trennschieber 9 zusammen, der in bekannter Weise radial auf und ab beweglich
im
Gehäuse i in langer Führung angeordnet ist. Der Trennschieber ist je nach der Länge
des Läufers 2, 3 mit einer oder mehreren Bohrungen i9 versehen, in denen Federn
2o durch Verschlußschrauben 21 nachstellbar Ättgeordnet sind, so daß der Trennschieber
9 auch in dieser Anordnung in Zusammenarbeit mit der in sich nachgiebigen Dichtungsbüchse
3 eine einwandfreie, erhöhte Abdichtung ergibt.
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Der den Hohlraum 5 begrenzende Teil des Drehkolbens 2 kann als Abflachung,
Ausnehtnung u. dgl. ausgebildet sein.