-
Vielzellenverdichter, -pumpe und -motor Es ist bereits bekannt, bei
Vielzellenverdichtern die Zellenschieber im Gehäusemittelpunkt anstatt im Läufermittel
auf einer Welle aufzuhängen, die im hohlen Läufer außermittig liegt.
-
Die Aufhängung der Schieber außermittig zum Läufermittelpunkt hat
aber zur Folge, daß die Schieber bei Läuferumdrehung auch eine Pendelbewegung auf
ihrer gemeinsamen Welle in den Läuferschlitzen machen müssen, so daß die Schieber
nicht etwa in starren Läuferschlitzen gleiten können, sondern nur in beweglichen
Pendelschlitzen, die durch- je
zwei Haltrundleisten gebildet werden, welche
im Läufer schwenkbar gelagert sind.
-
Obwohl diese Gestaltung für Vielzellenrundlaufverdichter den günstigen
Wirkungsgrad ermöglicht, konnte sie doch bisher aus zwei Gründen nicht zur praktischen
Anwendung kommen.
-
Erstens reicht auf einer regulären Welle der Platz nicht aus, um alle
Schieber, von denen mindestens sechs erforderlich sind, auf dieser gemeinsamen Mittelwelle
aufzuhängen, denn es verbleibt hierbei für jeden Schieber nur höchstens 1/s :der
Wellenlänge als tragende Lagerungsfläche, und das ergibt bei dem hohen Fliehkraftgewicht
der Schieber eine viel zu große spezifische Lagerbelastung.
-
Zweitens entsteht bei der kreisrunden Gestaltung des Gesamtquerschnittes
der beiden Pendelschlitzhalbrundleisten eines jeden Schiebers, welche in halbrund
ausgefrästen Vertiefungen des Läufers beweglich gelagert sind, durch den pendelnden
Schieberausschlag eine nachteilige Keilwirkung der Halbrundleisten in den halbrund
ausgefrästen Vertiefungen,des Läufers, weil zufolge dieses Schieberausschlages und
auch wegen des Schieberschlitzes die halbrund ausgefrästen Vertiefungen im Läufer
nicht etwa, je einen Halbkreis für jede ausgefräste Vertiefung im Läufer umfassen
können, sondern nur etwa je 1/g des Kreisumfanges.
-
Zur Vermeidung vorstehender Nachteile ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennschieber fast auf ihrer ganzen axialen Länge in einer aus losen Stäben
bestehenden
und durch lose Scheiben zusammengehaltenen Käfigwelle
aufgehängt sind, die Pendelleisten der Trennschieber einen ovalen, Gesamtquerschnitt
besitzen und die TrennSchieber auf einer oder auf beiden Seiten : 7h der Nähe der
Pendelleisten einen Hohlschliff aufweisen.
-
In beiliegender Zeichnung ist die Gestaltung in einem Ausführungsbeispiel
schematisch dargestellt.
-
Abb. t zeigt die Käfigwelle und die Halbrundstäbe der Pendelschlitze
nebst Schieber im Querschnitt und Abb.2 die Käfigwelle im Längsschnitt. Die Abb.3
und 4 zeigen weitere '.Merkmale der Erfindung.
-
Die Käfigwelle a besteht aus einer der Schieberzahl entsprechenden
Anzahl loser Stäbe b, welche durch eine größere Anzahl loser, auf die ganze Schieberlänge
in gleichem Abstand verteilter Scheiben c zusammengehalten werden. Die Schieber
d haben an den Stellen, wo die Scheiben in kurzen Abständen voneinander angeordnet
sind, je einen Einschnitt für diese Scheiben, so daß die Schieber nahezu bis in
den Mittelpunkt der Käfigwelle zwischen den einzelnen Stäben derselben und die Scheiben
eingesteckt werden körnen.
-
Die Stäbe haben innen je eine im Winkel von etwa 45° aasgefräste Schneide
f, auf der die Schieber mit ihren Hacken g pendelnd aufgehängt sind.
-
Nur auf diese Weise ist es möglich, den Pendeldrehpunkt der Schieber
ganz nahe an den Gehäusemittelpunkt heranzubringen und doch für jeden Schieber fast
die ganze Geluiuselänge als Aufhängebereich nutzbar zu machen.
-
Die Verlegung des Aufhängepunktes für die Pendelbewegung der Schieber
möglichst nahe an den Gehäusemittelpunkt ist deshalb besonders wichtig, weil sonst
die Schieber bei der Pendelbewegung vom Gehäusekreis abgelenkt werden, was zu vergrößerten
Spaltverlusten führt.
-
Diese Aufhängung der Schieber mit dem Pendeldruck tun eine glasbar!
gehärtete Schneide -bedarf auch keiner i.)lschnaierurrg und eignet sich daher besonders
gut für Rundlaufverdichter mit Wassereinspritzkühlung, wobei das Wasser durch die
hohle Läuferwelle zugeführt werden kann.
-
Um jedoch die sehr vorteilhafte Schieberaufhängung im Gehäusemittel
überhaupt praktisch anwenden zu können, mttß außer dem Ersatz der regulären Welle
durch eine Käfigwelle auch noch die Pendelschlitzausführung am Austritt der Schieber
aus denn Läufer so gestaltet «-erden, daß je=de Keilwirkung der Pendelleisten h
in den halbrund ausgefrästen Vertiefungen k vermieden wird. Dies geschieht hier
erfindungsgemäß durch Übergang vom kreisrunden Querschnitt des 'gemeinsamen Pendelleistenprofils
in seiner 'Gesamtheit (einschließlich des Schieber-,.Schlitzes) zum ovalen Gesamtquerschnitt
desselben, was auch ein Abweichen vom gemeinsamen Drehmittelpunkt für beide Pendelleisten
zur Folge hat.
-
Es ergeben sich dabei nunmehr zwei Drehpunktmittel an Stelle eines
gemeinsamen für beide Pendelleisten, und dadurch verändert sich auch der Schlitzquerschnitt
in jeder Stellung des Pendelausschlags, so daß ein Schieber mit beiderseits plangeschliffener
Oberfläche und durchwegs gleicher Stärke festgeklemmt würde. Abb.3 veranschaulicht
dies.
-
Es bezeichnet p den Mittenabstand beider Pendelleisten, qu den Abstand
zweier durch den Pendelleistendrehpunkt laufender Parallelen zum Schieber
d, r den Abstand der Pendelleistenschiebergleitfläche vom Pendelleistendrehpunkt,
s die jeweilige @chieberstärke und x den jeweiligen Neigungswinkel des Schiebers
zur Läufermittellinie.
-
Fällt der Schieber mit der Läufermittellinie zusammen, was im oberen
und unteren Scheitelpunkt zutrifft, so wird qu = p und die Schieberstärke
s = p - 2 r.
-
In allen anderen Lagen bildet der Schieber mit der Läufermittellinie
einen Winkel a. Die jeweilige Schieberstärkes wird dann s=qu-2r=p. cos a---2r.
-
Die praktische Ausführung wird durch einen obiger Formel entsprechenden
Hohlschliff erreicht. Es ist auch möglich, den Hohlschlilf mit halber Vertiefung
beiderseits auszuführen.
-
Auf diese Weise kann für beide Pendelleisten h und feingemäß auch
für die halbrund ausgefrästen Vertiefungen k im Läufer der volle Halbkreis nutzbar
gemacht werden, so dal@ jede Keilwirkung der Pendelleisten in den halbrund ausgefrästen
Läufervertiefungen auch bei stärkstem Pendelausschlag der Schieber und Leisten hintangehalten
wird.
-
Abb.4 zeigt die bisher bekannte Ausführung der Pendelleisten ohne
Mittenversatz. Wie aus der Abbildung ersichtlich, ist ein Betrieb bei dem der Abb.3
und 4 zugrunde gelegten Verhältnis von Gehäuse zu Läufer nicht einmal theoretisch
möglich. Der aufgetragene Reibungswinkel bezieht sich auf eine Reibungszahl von
u. = o, t .
-
Man hat nun versucht, für die auf der. Druckseite am stärksten belasteten
Pendelleiste günstigere Arbeitsbedingungen dadurch zu schaffen, daß man den Schieber
nicht mehr im Gehäusemittel führt, sondern an einen Kreis um letzteres tangieren
läßt. Die auf der
Druckseite erreichte Verbesserung verschlechtert
in gleichem Maße .auf der Saugseite die Pendelleistenlagerung, . was bei unmittelbarer
Kühlung, wobei das Kühlmittel durch den Läufer in den Verdichtungsraum gelangt und
das Läuferinnere unter Verdichtungsenddruck steht, nicht zulässig ist.