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Kolbenverdichter, insbesondere für Kältemaschinen Bei Kolbenverdichtern,
die durch ein schwingendes Maschinenelement angetrieben werden, besteht die Möglichkeit
der Abdichtung der Welle gegen das Gehäuse in der bei stopfbuchslosen Pumpen bekannten
Weise durch einen wartungsfreien Gummikörper, der sowohl mit dem Gehäuse als auch
mit der Welle durch Vulkanisieren verbunden ist. Die kältemittel- und ölbeständigen
Gummi- und Kunstgummisorten haben nur verhältnismäßig geringe Elastizität. Bei ihnen
sind deshalb nur kleine Verformungen zulässig; anderenfalls reicht die Dauerfestigkeit
nicht aus. Bei den bekannten Ausführungen mit Torsionsgummielementen sind diese
in Rücksicht auf die Druckbeanspruchung mit nur geringer radialer Erstreckung ausgeführt.
Hierbei wird der Gummikörper hoch beansprucht, und ein beträchtlicher Teil der Antriebsenergie
wird in nutzlose Walkarbeit umgesetzt. Die rebensdauer dieser Gummikörper ist daher
nur gering, auch wenn die Hubzahl in der Minute nur klein ist.
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Durch die Erfindung wird ein Abschluß des Kolbenverdichters geschaffen,
der durch eine besondere Form des Gummikörpers große Torsionswinkel zuläßt und durch
eine besondere Vorrichtung die auf den Gummikörper wirkenden Druckkräfte unschädlich
macht.
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Erfindungsgemäß wird die Welle gegen das Gehäuse durch einen einerseits
an der Welle, andererseits am Gehäuse befestigten, annähernd als Körper gleicher
Festigkeit ausgebildeten Gummikörper mit verhältnismäßig großem Außendurchmesser
abgedichtet, und nahe der Außenseite dieses Gummikörpers
- ist ein
ihr gleichgeformter Stützkörper angeordnet. "-Die durch die Torsion auftretenden
Beanspruchungen werden durch die erwähnte neue Form des Gummikörpers gleichrnäß.ig
verteilt, so daß seine Lebensdauer entsprechend groß werden kann. Die Druckbeanspruchungen
andererseits, die bei der beschriebenen Formgebung des Gummikörpers, d. h. bei seiner
Ausbildung mit verhältnismäßig großem Außendurchmesser, leicht zur Zerstörung des
Gummikörpers führen könnten, werden unschädlich gemacht durch den nahe der Außenseite
des Gummikörpers angeordneten, ihr gleichgeformten Stützkörper. Gegen diesen Stützkörper
kann sich der Gummikörper anlehnen, wenn im Verdichter-"a ehäuse ein höherer Druck
als Atmosphärendruck herrscht. Dieser Fall tritt bei Kühlschränken auf, wenn die
Antriebsmaschine stillsteht oder anläuft. Nach dein . Anlaufen ist der Dampfdruck
auf der Niederdruckseite der Anlage, der beim Stillstand durch allmählichen Druckausgleich
mit der Hochdruckseite entsteht, bald abgebaut, so daß der Gummikörper wieder entlastet
ist. Hieraus erklärt sich auch, daß die-Reibung zwischen dem Gummikörper und dem
erwähnten Stützglied nur zeitweise auftritt, so daß sie auf die Lebensdauer des
Gummikörpers praktisch keinen Einfluß hat.
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Zur Kleinhaltung dieser Reibung dient auch die Ausführungsform der
Erfindung, bei der die Welle gegen axiale Verschiebung unter einem die Innenseite
des Gummikörpers beaufschlagenden Druck durch ein Axiallager gesichert ist.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
in Fig. i und 2 dargestellt.
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Nach Fig. 1 ist 3 das Gehäuse eines Kolbenverdichters. Der hin und
her gehende (nicht gezeichnete) Kolben wird durch die Pleuelstange 4 angetrieben,
deren Welle 5 eine hin und her schwingende Bewegurig ausführt. Die Welle 5 wird
-durch eine Schwinge 6 angetrieben. Zur Abdichtung der Welle 5 gegen das Gehäuse
3 dient der Gummikörper 7, der als Körper gleicher Festigkeit ausgebildet ist. Der
Gummikörper 7 ist bei 8 mit der _ Welle 5 zusammenvulkanisiert und bei 9 mit einem
Metallring io, der durch die Schrauben i i im Gehäuse 3 gehalten wird.
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Gegen axiale Verschiebung .der Welle 5 nach links unter dem Überdruck
im Gehäuseinnern ist das Drucklager 12 angeordnet, das bei 13 gegen eine Schulter
des Gehäuses anliegt.
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Wenn sich der Gummikörper 7 unter einem überdruck im Gehäuseinnern
nach außen durchbiegt, legt er sich gegen die Fläche 14.a des Gehäusedeckels 14
an, die gleiches Profil wie der Gummikörper 7 hat. Die Durchbiegungen des Gummikörpers
7 halten sich daher stets in kleinen Grenzen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist 15 die Pleuelstange des
Kolbens, 16 die Antriebswelle und 17 die Schwinge, die den Antrieb in gleicher
Weise wie nach Fig. i bewirkt. Ähnlich wie nach Fig. i werden axiale Verschiebungen
der Welle 16 durch ein Drucklager 18 verhindert.
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Zur Abdichtung der Welle 16 gegen das Gehäuse i9 dient wiederum ein
Gummikörper 2o, der annähernd als Körper gleicher Festigkeit ausgebildet ist. Der
Gummikörper 2o ist innen mit der Welle 16 und außen mit dem Gehäusedeckel 21 zusammenvulkanisiert.
Er ist hier als langer Hohlzylinder mit verhältnismäßig geringer Wandstärke ausgebildet,
an den sich der flanschartige Teil 20a anschließt. Zwischen dem Gummihohlzylinder
2o und der Welle 16 sind Stützringe 22 angeordnet.
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Die neue Form der Gummikörper ergibt, daß die Verdrehung sich auf
das ganze Element gleichmäßig verteilt und das erforderliche Drehmoment entsprechend
gering wird. Dieser Umstand in Verbindung mit dem weiteren Umstand, daß übergroße
Durchbiegungen des Gummikörpers verhindert werden, führt dazu, daß ein Verschleiß
des Gummikörpers bei Kleinkältemaschinen praktisch nicht auftritt, wie auch umfangreiche
Dauerversuche des Erfinders bestätigt haben.
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Das schwingende Glied 4 brzw. 15 kann auch unmittelbar, also ohne
Einschaltung von Zwischengliedern, zur Förderung und Verdichtung des Kältemittels
herangezogen werden, z. B. durch Verwendung einer Flügelpumpe.