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Rotationspumpe oder -kompressor Das Patent 82o 243 betrifft eine Pumpe,
Kompressor, Druckmittelmotor od. dgl., bei denen in einer Verdrängungskammer ein
Exzenter drehbar angeordnet ist, der mit den Wänden der Kammer mit zwei entgegengesetzten
Punkten seines Umfanges sowie mit seinen Seitenflächen in Berührung steht, derart,
daß ein dichter Abschluß zwischen beiden entsteht, wobei die Kammer in der Drehebene
des Exzenters eine Schwingbewegung ausführen und dabei Einlaß- und Auslaßöffnungen
öffnen und schließen kann, wobei die Verdrängungskammer dem Druck des Mittels auf
der Seite des höheren Druckes der Maschine ausgesetzt ist und dadurch eine innige
Berührung zwischen den gegeneinander beweglichen Teilen der Maschine aufrechterhalten
wird.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine weitere vorteilhafte Ausführungsform
des Erfindungsgedankens nach dem Hauptpatent und betrifft insbesondere eine Pumpe,
Kompressor, Druckmittelmotor od. dgl. mit einem in einer hin- und hergehenden Verdrängungskammer
drehbar angeordneten Exzenter, bei denen erfindungsgemäß die ?Mündungen der Steueröffnungen
in der Kammer breiter sind als die Breite des Exzenters und die Steuerkammer parallel
zur Drehebene des Exzenters in mindestens zwei fest miteinander verbundene Teile
unterteilt ist.
Bisher ist es gebräuchlich gewesen, diese Schuhe
in einem Stück aus Hartgummi oder einem anderen geeigneten formbaren Werkstoff zu
formen. Diese Herstellung besitzt gewisse Nachteile, die durch die Erfindung überwunden
werden sollen.
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Durch Aufteilung des Schuhs in zwei oder mehr Teile längs einer oder
mehrerer Ebenen, die parallel zur Drehungsebene des Exzenters sind, können die Mündungen
der Einlaßöffnungen leicht viel weiter als die innere Breite des Schuhes gemacht
werden, die der Dicke des Exzenters entspricht, so daß keine Schwierigkeit beim
Herausnehmen des Innenteils oder Kerns der Form auftritt, wie es der Fall sein würde,
wenn ein derartig ausgebildeter Schuh in einem Stück geformt würde.
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Erfindungsgemäß umfaßt vorzugsweise jeder Schuh eine Auskleidung bzw.
ein Futter und eine äußere Schale, wobei die Auskleidung aus einem Stoff hergestellt
wird, dessen Eigenschaften von denjenigen der Schale abweichen, so daß die innere
und äußere Arbeitsfläche des Schuhes jeweils aus dem Werkstoff bestehen kann, der
für ihre verschiedenen Arbeitsbedingungen am besten geeignet ist.
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Beispielsweise kann die Schale aus einem verhältnismäßig starren bzw.
festen Werkstoff bestehen, damit dieselbe den hohen Drücken .zu widerstehen vermag
und eine glatte Fläche über den Öffnungen in der Steuerplatte erhalten bleibt, während
die Auskleidung aus einem nachgiebigen bzw. elastischen Werkstoff bestehen kann,
damit eine engere Anlage bzw. Anpassung an den Rotor sichergestellt wird. Die Schale
kann beispielsweise aus Ebonit bzw. Hartgummi oder synthetischer Harzzusammensetzung
und die Auskleidung aus natürlichem oder synthetischem Gummi bestehen. Die Auskleidung
kann wie die Schale aus einer Anzahl von Teilen gebildet sein, und es ist vorzuziehen,
jeden Schalenteil mit einem anhängenden Auskleidungsteil zu formen oder statt dessen
die Auskleidung in einem Stück und die Schale in zwei oder mehr Teilen zu formen,
welch letztere um die Auskleidung herum zusammengefügt und lösbar oder bleibend
aneinander befestigt werden. In diesem Fall kann die Auskleidung, wenn sie herausnehmbar
ist, im Falle der Abnutzung leicht erneuert werden.
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Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung der Zeichnungen, in denen die Erfindung an Ausführungsbeispielen veranschaulicht
ist. Es zeigt Fig. i einen Schnitt durch einen Teil einer Rotationspumpe, die mit
einem Schuh, nach der Erfindung ausgestattet ist, Fig. 2 eine Seitenansicht des
Schuhs allein, Fig. 3 und 4 einen senkrechten bzw. waagerechten Schnitt nach den
Linien A-B und C-D in Fig. 2, Fig. 5 und 6 eine Außen- bzw. Innenansicht einer Schuhhälfte,
die für die Aufnahme einer getrennt hergestellten Auskleidung bestimmt ist, Fig.
7 einen senkrechten Schnitt nach der Linie E-F in Fig. 6, der beide Schuhhälften
mit der eingeschlossenen Auskleidung darstellt, Fig. 8 und 9 die Auskleidung allein
in Seiten-bzw. Rückansicht. Bei der in Fig. i bis 4 dargestellten Ausführung ist
der Schuh ein zweiteiliger Formkörper, wobei jede Hälfte desselben einen äußeren
Schalenteil i und ein Auskleidungsteil 2 aufweist. Der Schuh ist in der Seitenansicht
im wesentlichen U-förmig gestaltet, so daß er teilweise eine zugeordnete Exzenter-
oder Rotorscheibe umfaßt, die auf einer Welle 4 sitzt, wobei die Drehung des Exzenters
dem Schuh die erforderliche Aufwärts- und Abwärtsbewegung in bezug auf eine Platte
5 erteilt, die mit dem Gehäuse der Pumpe oder des Kompressors vereinigt ist. Die
Platte ist mit Einlaß- und Auslaßöffnungen 6 und 7 versehen, mit denen weitere Öffnungen
8 und 9, die in dem Schuh ausgebildet sind, zusammenwirken. Vorzugsweise werden
der Schuh und seine Auskleidung aus einem natürlichen oder synthetischen Gummi hergestellt,
wobei die Zusammensetzung des Werkstoffes im Falle der Auskleidung ein wenig von
derjenigen der Schale abweicht, und die beiden Zusammensetzungen werden zugleich
in die Form eingebracht, so daß nach dem Abbinden bzw. Erhärten des aus Schale und
Auskleidung zusammengesetzten Formteiles die Auskleidung verhältnismäßig nachgiebig
bzw. elastisch gegenüber der Schale ist. Es ergibt sich daher, daß die Auskleidung
und die Schale untrennbar miteinander verbunden sind.
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Die Teile des Schuhes können miteinander durch Bolzen oder andere
Befestigungsteile verbunden oder mit Hilfe eines Klebe- oder Bindeverfahrens aneinander
befestigt werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schuh zweiteilig
ausgebildet, wobei die mittlere Trennstelle durch den Mittelpunkt des Exzenters
verläuft und der Drehungsebene des Exzenters entspricht.
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Bei der in Fig. 5 bis 9 dargestellten abgewandelten Ausführungsform
ist die Auskleidung .2 als ein von der Schale i getrennter Formkörper hergestellt,
wobei diese Ausbildung den Vorteil hat, daß die Auskleidung zwecks Auswechselung
leicht entfernt werden kann.
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Wie deutlich aus. Fig. 6 ersichtlich ist, weist jeder Schalenteil
i eine Aussparung io zur Aufnahme der halben Auskleidung 2 auf, welch letztere eng
in die beiden sich ergänzenden Aussparungen eingepaßt ist und so dazu dient, die
beiden Hälften der Schale in genauer Übereinstimmung zu halten. Anstatt die beiden
Hälften durch Kleben oder Binden miteinander zu vereinigen, können sie auch durch
eine Reihe von Bolzen verbunden werden, die nicht dargestellt sind, jedoch durch
Löcher i eingesetzt werden, die in den Schalenteilen ausgebildet und vorzugsweise
so angesenkt sind, daß entsprechend geformte Bolzenköpfe und -muttern in den Senkungen
aufgenommen werden und der Schuh ein glattes äußeres Aussehen erhält.
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Wie bei der zuvor beschriebenen Anordnung können die Öffnungen 8 und
9 än ihren Mündungen in der Breite beträchtlich zunehmen und ferner kann wie bei
dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel die Auskleidung 2 aus einem Werkstoff
bestehen, der völlig von demjenigen abweicht, aus dem die beiden Schalenhälften
gebildet sind. Beispielsweise
kann die Auskleidung als Formkörper
aus einer natürlichen oder synthetischen Gummimischung hergestellt werden, während
die Schalenhälften aus einem verhältnismäßig harten Stoff, beispielsweiseEbonit
bzw. Hartgummi, oder einer synthetischen Harzmischung mit oder ohne mineralischem
oder vegetabilischem Füllstoff geformt werden können.
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Fig. 4 läßt deutlich erkennen, wie die Weite bzw. Breite der Mündungen
der Öffnungen vergrößert werden kann, indem der Schuh aus einer Anzahl von Teilen
hergestellt wird, die in einer parallel zur Drehungsachse des Exzenters liegenden
Ebene unterteilt sind, und derselbe Vorteil läßt sich mit der Ausführung nach Fig.
5 bis 9 erhalten.
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Falls der Schuh in einem Stück geformt wird, können die Öffnungen
nicht so leicht in dieser Weise ausgebildet werden, weil die Schwierigkeit besteht,
den Innenteil oder Kern der Form herauszuziehen. Wenn ferner der Schuh aus zwei
Hälften hergestellt wird, anstatt ihn in einem Stück zu formen, so hat dies für
die Herstellung den großen Vorteil, daß die Hälften als flache und verhältnismäßig
schmale Formkörper anfallen, die keinen Gebrauch des inneren Kerns erforderlich
machen. Hierdurch wird das gleichmäßige Füllen der Form erleichtert und eine gleichmäßige
Dichte durch den ganzen Werkstoff hindurch gewährleistet sowie ermöglicht, daß jeder
Formkörper ohne Beschädigung oder Verformung leicht aus der Form herausgenommen
werden kann.
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Was die Ausbildung der Öffnungen anbetrifft, so können diese so bemessen
werden, daß es möglich ist, die Pumpe bei einer höheren Geschwindigkeit zu betreiben
und so eine größere Leistung zu erzielen. Hierzu ist zu beachten, daß, wenn ein
Rotor Exzenter von gegebenem Durchmesser und bestimmter Exzentrizität und Breite
aufweist, die Geschwindigkeit und die Leistung durch die zulässige Strömungsgeschwindigkeit
des Strömungsmittels durch die Öffnungen hindurch begrenzt wird. Diese Ströinungsgeschwindigkeit
ist durch die wirksame Ouerschnittsfläche der Öffnungen bestimmt, welche gleich
der Exzentrizität (oder der Bewegung des Schuhes von der Mittellage fort) multipliziert
mit der Weite bzw. Breite der Öffnungen ist. Indem die Öffnungen in dem Schuh sich
erweitern und so ihre wirksame Weite zunimmt, ist es möglich, einePumpe von gegebenen
Rotorabmessungen mit einer-höheren Geschwindigkeit laufen zu lassen. Damit ist es
möglich, eine Pumpe von gegebener Leistung kleiner und billiger herzustellen und
unmittelbar mit einer schneller laufenden und daher billigeren Antriebsmaschine
zu kuppeln.
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Ein zweiter Vorteil der zunehmenden Weite der Öffnungen ist der, daß
die Gesamtfläche der Öffnungen im wesentlichen gleich der Öffnung am anderen Ende
des Schuhes, d. h. gleich der Projektionsfläche der Rotorscheibe, gemacht werden
kann. Während des Saughubes ist der Druck im Innern des Schuhes geringer als der
umgebende Druck, und wenn die Fläche der Öffnungen kleiner als die Projektionsfläche
der Scheibe ist, besteht im Innern des Schuhs eine unausgeglichene Kraft, die den
Schuh in die Richtung zu ziehen sucht, in welcher die Scheibe sich bewegt, also
von der Steuerplatte weg. Daß die offenen Flächen an den beiden Enden des Schuhes
gleichgemacht werden, trägt dazu bei, den Schuh in enger Berührung mit der Steuerplatte
während des Saughubes zu halten.