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Verfahren zur Erhöhung des volumetrischen Wirkungsgrades einer Drehkolbenfördermaschine mit zahnradartig ineinandergreifenden Rotoren
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erhöhung des volumetrischen Wirkungsgrades einer Drehkolbenfördermaschine mit zahnradartig ineinandergreifenden und durch ein Zahnrad- oder Kettengetriebe miteinander verbundenen Rotoren, bei dem das Vermindern der Spalte zwischen den Mantelflächen der Rotoren sowie zwischen den Rotoren und den beiden Gehäll3ebohnmgen durch Einbringen von haftfähigen Stoffen während des Laufes des Gebläses in den in dasselbe eintretenden Luftstrom erfolgt.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird die Zufuhr des Dichtstoffes gestoppt, sobald die durch ein Druckmessgerät überwachte Liefermenge genügend hoch ist. Dies ist sicher dann der Fall, wenn die Spaltweite, die zwischen den relativ zueinander bewegten Teilen besteht, an genügend vielen Stellen unter ein gewisses Mass gesunken ist. Die Spaltweite muss hiezu keineswegs an allen Stellen gleich sein.
Die Oberflächenrauhigkeit ist daher sehr hoch. Würde man nun weiter Material zuführen, so kommt es zu Beschädigungen der Maschine, weil die Reibung zu stark anwachsen würde. Es muss daher bei dem bekannten Verfahren die Zufuhr von Dichtmitteln zeitgerecht unterbrochen werden, worauf dann Heissluft zur Trocknung des Dichtmittels zugeführt wird. Es ist selbstverständlich, dass sich hierbei die Spaltbreite ungleichmässig ändert.
Die angeführten Nachteile werden vermieden, wenn gemäss der Erfindung in die laufende, betriebswarme Maschine als Dichtungsmittel eine Mischung von selbstschmierendem Stoff und einer aushärtbaren Klebeflüssigkeit gespritzt wird, worauf nach Einstellung der Zufuhr des Dichtungsmittels die Maschine weiter im Betrieb gehalten wird, so dass die zu viel aufgebrachte Menge des bereits getrockneten, aber noch nicht ausgehärtetenDichtungsnittels durch Abrieb entfernt wird, wodurch bis zum Ende des Prozesses nur noch ein für den berührungsfreien Lauf der Rotoren erforderliches Mindestspiel vorhanden ist. Durch Verwendung eines selbstschmierendenStoffes ist es möglich, Material im Überschuss zuzuführen, ohne dass hiebei die Maschine beschädigt wird. Die Reibung wird durch die Schmiereigenschaft des Dichtmittels wesentlich vermindert.
Das zuviel aufgetragene Material wird daher durch den Abrieb während des Laufes automatisch entfernt. Die Oberflächenrauhigkeit kann gegenüber der nach dem bekannten Verfahren ver-
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damässiger verteilt und das Entstehen einer gleichmässigen Spaltbreite begünstigt.
Das erfindungsgemässe Verfahren soll nun an Hand eines in der Zeichnung im Querschnitt dargestellten Rootsgebläses beispielsweise näher erläutert werden.
Die beiden Kolbentrommeln oder Rotoren 2 und 3 sind mit ihren Wellen 4, 5 im Maschinengehäuse 1 gelagert und durch zwei am einen Maschinenende untergebrachte, ineinandergreifende Zahnräder 6,7 miteinander verbunden. Eines der Wellenenden ist mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor gekuppelt. Das Gehäuse 1 weist zwei Bohrungen 8, 9 auf, in denen die Rotoren 2, 3 mit Spiel s kreisen. Durch den über die ganze Gehäusebreite sich erstreckenden Schlitz 10 tritt das durch die runde Gehäuseöffnung 11
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:heraus. Zwischen den beiden Rotoren 2, 3 ist Spiel s2 vorhanden. Die Maschine steht auf den Füssen 15 und kann wasser-oder luftgekühlt sein.
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Das erfindungsgemässe Verfahren zur Verminderung der durch die Herstellung bedingten Spiele 51 und s2 wird beim dargestellten Gebläse etwa auf folgende Weise durchgeführt: Zunäcbstwerden die ausgebauten Rotoren 2, 3 und unter Umständen die Gehäusebohrungen 8. 9 in einer passenden Flüssigkeit, wie Trichloräthylen, von jeglicher Fettspur befreit. Nachdem die Rotoren wieder in das Gehäuse eingebaut sind, lässt man die Maschine einige Zeit gegen Druck arbeiten, damit die Rotoren auf die für die Trocknungszeit günstigste Temperatur erwärmt werden. Nun wird bei laufender Maschine in einer ersten Phase mittels einer Spritzpistole 16 in kleinen Dosen der in Frage kommende Auftragsstoff gegen die Flanken der Rotoren gespritzt. Das Spritzmaterial besteht z.
B. aus einer Mischung von Molybdän- disulfid-Pulver und einem aushärtbaren, haftbaren Kunstharz. Die Temperatur der Rotoren des Gebläses wird durch passende Einstellung der Druckerhöhung so geregelt, dass der auf die Rotorflanken aufgespritzte und hier haftende Stoff rasch trocknet. An den Stellen der Rotoren, wo die Spalte am kleinsten waren, berühren sich die Flanken zuerst, worauf dort von selbst ein entsprechender Abrieb des im Übermass auf- getragenen Stoffes eintritt. Weil aber das verwendete Material, namentlich das Molybdändisulfid, gute
Schmiereigenschaften besitzt, kann sich dieses Aneinanderstreifen in keiner. Weise schädlich auswirken.
Der Abriebstaub entfernt sich augenblicklich mit den geförderten Gasmengen nach dem Austrittsstutzen 14.
Auf diese Weise kann man allmählich alle, auch die weiteren Spalte, mit Abdichtstoff füllen. Indem man die Fördermenge des Gebläses misst, lässt sich mit Sicherheit feststellen, wann der Abdichtungs- prozess beendet und damit das Mindestspiel zustande gekommen ist.
Hierauf kann die letzte Phase des Prozesses, nämlich das Aushärten der Dichtungsmasse beginnen.
Dazu muss zunächst erwähnt werden, dass der Abdichtstoff wegen der Eigenschaften der Kunstharzbei- mengungen jeweils bei einer niedrigeren Temperatur als der normalen Betriebstemperatur eingebracht werden muss. In der Aushärtphase wird dann das Gebläse stärker belastet als der Sollbelastung entspricht.
Da sich aber bei einer solchen Steigerung die Rotoren stärker erwärmen als das Gehäuse, und damit auch mehr dehnen, findet während dieser Phase eine wenn auch unbedeutende Fortsetzung des Abriebes an den Berührungsstellen des auf die Rotormäntel aufgetragenen Dichtstoffes statt. Wie weit man dabei über die
Belastung des Normalbetriebszustandes hinausgehen will, hängt von der gewünschten Spaltweite bei Normalbetriebszustand ab.
Hat man es anderseits mit einer Fördermaschine zu tun, deren Normalbetriebstemperatur über die maximale Aushärtetemperatur des Kunstharzes hinausgeht, so ist es notwendig, den Abdichtstoff bei einer für das betreffende Kunstharz zulässigen niedrigeren Temperatur auszuhärten. Anschliessend wird dann die Maschine allmählich bis über den Normalbetriebszustand hinaus belastet, wobei auch jetzt dank der selbstschmierendenEigenschaft vonMolybdändisulfid ein Abrieb ohne nachteilige Folgen für die Maschine eintreten kann. Allerdings muss in diesem Fall bedeutend mehr Zeit aufgewendet werden.
Die Verbesserung des volumetrischen Wirkungsgrades, die mit dem beschriebenen Verfahren erreicht wird, ist beträchtlich. So konnte dieser bei einer Anlage um zirka 20% gesteigert werden, ohne dass eine höhere Antriebsleistung erforderlich war.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann selbstverständlich auch für Fördermaschinen angewendet werden, die Flüssigkeit anstatt gasförmiges Medium fördern. Ferner kann es für Vakuumpumpen mit zahnrad artig ineinandergreifenden Rotoren verwendet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Erhöhung des volumetrischen Wirkungsgrades einer Drehkolbenfördermaschine mit zahnradartig ineinandergreifenden und durch ein Zahnrad- oder Kettengetriebe miteinander verbundenen Rotoren, bei dem das Vermindern der Spalte zwischen den Mantelflächen der Rotoren sowie zwischen den Rotoren und den beiden Gehäusebohrungen durch Einbringen von haftfähigen Stoffen während des Laufes des Gebläses in den in dasselbe eintretenden Luftstrom erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass in die laufende, betriebswarme Maschine als Dichtungsmittel eine Mischung von selbstschmierendem Stoff und einer aushärtbaren Klebeflüssigkeit gespritzt wird, worauf nach Einstellung der Zufuhr des Dichtungsmittels die Maschine weiter im Betrieb gehalten wird, so dass die zu viel aufgebrachte Menge des bereits getrockneten,
aber noch nicht ausgehärteten Dichtungsmittels durch Abrieb entfernt wird, wodurch bis zum Ende des Prozesses nur noch ein für den berührungsfreienLaufderRotoren erforderliches Mindestspiel vorhanden ist.
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Method for increasing the volumetric efficiency of a rotary piston hoisting machine with rotors that mesh like a gear
The invention relates to a method for increasing the volumetric efficiency of a rotary piston hoisting machine with rotors intermeshing like a toothed wheel and connected to one another by a toothed wheel or chain transmission, in which the reduction of the gaps between the outer surfaces of the rotors and between the rotors and the two Gehäl3ebohnmgen by introducing adhesive substances takes place during the operation of the fan in the air flow entering the same.
In a known method of this type, the supply of the sealant is stopped as soon as the delivery quantity monitored by a pressure measuring device is sufficiently high. This is certainly the case when the gap width that exists between the parts moving relative to one another has fallen below a certain level in a sufficient number of places. The gap width does not have to be the same at all points.
The surface roughness is therefore very high. If you were to continue feeding material, the machine would be damaged because the friction would increase too much. In the known method, therefore, the supply of sealants must be interrupted in good time, after which hot air is then supplied to dry the sealant. It goes without saying that here the gap width changes unevenly.
The disadvantages mentioned are avoided if, according to the invention, a mixture of self-lubricating substance and a hardenable adhesive liquid is injected as a sealant into the running machine at operating temperature, whereupon the machine is kept in operation after the supply of sealant has been stopped, so that too much The applied amount of the already dried but not yet hardened sealing agent is removed by abrasion, so that until the end of the process there is only a minimum clearance required for the contactless running of the rotors. By using a self-lubricating substance, it is possible to feed in excess material without damaging the machine. The lubricating properties of the sealant significantly reduce friction.
The excessively applied material is therefore automatically removed by the abrasion during the run. The surface roughness can be compared to the known method
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evenly distributed and favors the creation of a uniform gap width.
The method according to the invention will now be explained in more detail, for example, using a Roots blower shown in cross section in the drawing.
The two piston drums or rotors 2 and 3 are mounted with their shafts 4, 5 in the machine housing 1 and are connected to one another by two interlocking gears 6, 7 housed at one end of the machine. One of the shaft ends is coupled to a drive motor, not shown. The housing 1 has two bores 8, 9 in which the rotors 2, 3 rotate with clearance s. This passes through the round housing opening 11 through the slot 10 extending over the entire housing width
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:out. There is play s2 between the two rotors 2, 3. The machine stands on its feet 15 and can be water-cooled or air-cooled.
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The method according to the invention for reducing the play 51 and s2 caused by the production is carried out approximately in the following way in the case of the blower shown: First of all, the removed rotors 2, 3 and, under certain circumstances, the housing bores 8, 9 in a suitable liquid such as trichlorethylene, remove any trace of grease freed. After the rotors have been reinstalled in the housing, the machine is allowed to work against pressure for some time so that the rotors are heated to the most favorable temperature for the drying time. Now, with the machine running, in a first phase the application material in question is sprayed in small doses by means of a spray gun 16 against the flanks of the rotors. The spray material consists z.
B. from a mixture of molybdenum disulfide powder and a curable, adhesive synthetic resin. The temperature of the rotors of the blower is regulated by a suitable setting of the pressure increase so that the substance sprayed onto the rotor flanks and adhering here dries quickly. At the places on the rotors where the gaps were smallest, the flanks touch each other first, whereupon a corresponding abrasion of the excess material occurs automatically. But because the material used, namely the molybdenum disulfide, is good
Has lubricating properties, this rubbing against each other can in no way. Way harmful.
The abrasion dust is removed immediately after the outlet connection 14 with the gas quantities conveyed.
In this way you can gradually fill all of the gaps with sealant. By measuring the flow rate of the blower, it can be determined with certainty when the sealing process has ended and the minimum clearance has come about.
The last phase of the process, namely the curing of the sealant, can then begin.
It must first be mentioned that the sealant has to be applied at a lower temperature than the normal operating temperature due to the properties of the synthetic resin admixtures. In the curing phase, the fan is then loaded more than the nominal load.
However, since with such an increase the rotors heat up more than the housing and thus expand more, during this phase there is an even if insignificant continuation of the abrasion at the contact points of the sealant applied to the rotor casings. How far do you go about the
Want to go beyond the load of the normal operating state, depends on the desired gap width in the normal operating state.
On the other hand, if you are dealing with a hoisting machine whose normal operating temperature exceeds the maximum curing temperature of the synthetic resin, it is necessary to cure the sealant at a lower temperature permissible for the synthetic resin in question. The machine is then gradually loaded beyond the normal operating state, and now, thanks to the self-lubricating property of molybdenum disulphide, abrasion can occur without adverse consequences for the machine. However, in this case significantly more time has to be spent.
The improvement in volumetric efficiency that is achieved with the method described is considerable. This enabled it to be increased by around 20% in one system without the need for a higher drive power.
The method according to the invention can of course also be used for conveying machines which convey liquid instead of a gaseous medium. It can also be used for vacuum pumps with gear-like interlocking rotors.
PATENT CLAIMS:
1. A method for increasing the volumetric efficiency of a rotary piston hoisting machine with gear-like interlocking rotors connected by a gear or chain transmission, in which the reduction of the gaps between the outer surfaces of the rotors and between the rotors and the two housing bores by introducing adhesive substances during the The blower runs in the air stream entering the same, characterized in that a mixture of self-lubricating substance and a hardenable adhesive liquid is injected into the running machine at operating temperature as a sealant, whereupon the machine continues to operate after the sealant supply has been stopped, so that the too much applied amount of the already dried,
but not yet hardened sealant is removed by abrasion, which means that until the end of the process there is only a minimum clearance required for the non-contact running of the rotors.