DE2227112C3 - Vorrichtung zum Ableiten von Öl aus einem Luftspeisekopf - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ableiten von öl aus einem Luftspeisekopf eines Rotors, bestehend aus einem zylindrischen Gehäuse mit einer zentralen Ausströmöffnung und mit einem innerhalb einer dieselbe umgebenden Stirnfläche angeordneten Ventilsitz für eine in Öffnungsrichtung federbelastete Dichtscheibe, die radial die Ausströmöffnung überragt und von einem die Dichtscheibe einschließenden Abschlußdeckel für das Gehäuse überdeckt ist.

Anwendungsgebiet der Erfindung ist ein Luftspcisekopf nach der USA.-Patentschrift 3 598 147. Dieser in Fig. 1 dargestellte Luftspeisekopf besitzt einen Rotorteil R₁, der auf einer Welle 1 befestigt ist und sich zusammen mit dem Rotor R dreht. In diesen Rotor muß während der Drehung Druckluft eingespeist werden. Ein Stator S ist durch Rohre über ein nicht dargestelltes Ventil an einen Druckluftbehälter angeschlossen. Der RotorteilÄ, enthält eine Drehscheibe 6 mit mehreren über den Umfang verteilten Rückschlagventilen 5. Die Drehscheibe 6 ist luftdicht auf einer Hohlwelle 4 mit einem oder mehreren axialen Luftdurchgängen 2 befestigt. Die Luftduirchgänge 2 stehen mit entsprechenden radialen Luftdurchgängen 3' in dem Rotor Ä und mit radialen Luftdurchgängen 3 in der Drehscheibe 6 in Verlbindung. Innerhalb der Luftdurchgänge 3 befinden sich die Rückschlagventile 5. Der Stator S umschließt mit einer zentralen Luftkammer7 die Drehscheibe6 und stützt sich mit Lagern 8 luftdicht auf der Hohlwelle 4 ab. Der Stator S besitzt für die Luftkainmer7 einen Drucklufteinlaß 9 für Arbeitsdruck. Außerdem sind Drucklufteinlässe 10 und 11 für den Abdichtdruck vorhanden, die mit Luftkammern 7' und 7" auf beiden Seiten der Drehscheibe 6 in Verbindung stehen. Die Drehscheibe ist mit Ringkolben 13 und 14 auf gegenüberliegenden Seiten ausgestattet, die auf einer Seite unmittelbar luftdicht an der Drehscheibe und auf der anderen Seite an einer Ringscheibe 12 zur Betätigung der Rückschlagventile 5 anliegen, damit der Abdichtdruck auf der Außenseite der Ringkolben 13 und 14 von Seiten der Luftkammern T und 7" wirksam wird.

Innerhalb eines solchen Luftspeisekopfes muß zur Schmierung ununterbrochen öl durch die Luftkammern T und 7" eingeführt werden, damit ein Abrieb der einander gegenüberstehenden Flächen der Ringkolben 13 und 14 sowie der Drehscheibe 6 und det Ringscheibe 12 ausgeschaltet ist. Dieses zwar nur in geringer Menge zugeführte öl sammelt sich allmählich am Boden der zentralen Luftkammer 7 des Stators S an und beeinträchtigt schließlich die Arbeitsweise der Rückschlagventile 5. Zum Ablaß dieses Öls besitzt ein Luftspeisekopf herkömmlicher Weise einen Ablaßhahn am Boden des Stators 5". Diesel Ablaßhahn bedingt jedoch einen unzulässig großen Druckverlust der Luft.

Die schweizerische Patentschrift 465 122 beschreibt ein automatisches Entwässerungsventil für Druckluftanlagen, das innerhalb desselben eintn federbelasteten Kolben besitzt, der einerseits auf der Druckseitc der Zwischenkammer und andererseits auf der Ausströmseite der Zwischenkammer ein Ventil bildet. Der Kolben ist so angeordnet, daß immer ein Ventil geschlossen ist, se daß zu keinem Zeitpunkt ein unmittelbarer Durchgang von der Druckseite zur Ausströmseite der Zwischenkammer gegeben ist. Wenn auf der Druckseite niederer Druck herrscht, ist die Ausströmseite der Zwischenkanimcr geöffnet, jedoch ist der Abfluß von der Druckseitc in die Zwischenkammer gesperrt. Bei Beaufschlagung der Druckseite mit Druck wird das Wasser in die Zwischenkammer geblasen. Allerdings sammeln sich auf der Druckseite große Wassermengen während der Niederdruckperiode an. Für das beabsichtigte Ableiten von Öl aus einem Luftspeisekopf ist diese Vorrichtung nicht brauchbar.

Das deutsche Gebrauchsmuster 1939 651 betrifft eine Entwässerungseinrichtung für Hochdruckdampfanlagcn mit einem automatischen Entwässerungsventil, das bei niedrigem Betriebsdruck geöffnet ist und bei hohem Betriebsdruck automatisch schließt. Dieses Entwässerungsventil schließt allmählich, was für den Entwässerungsvorgang offenbar erwünscht ist. Allerdings ist eine solche Arbeitsweise für den Ölablaß in einem Luftspeisekopf nicht zulässig, weil bei der Hochdruckeinleitung ein zu hoher Druckverlust auftreten würde.

Die Aufgabe der Erfindung liegt in der Bereitstellung eines möglichst momentan schließenden ölablaßventils, das allerdings in drucklosem Zustand einen möglichst ungehinderten ölablaß gewährleistet.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in dem Gehäuse eine den Ventilsitz ringförmig umgebende Labyrinthkammer dadurch gebildet ist, daß ein axiale Durchlässe aufweisendei Ringansatz der Dichtscheibe in eine entsprechende Ausnehmung des

Gehäuses eingreift, wodurch Labyrinthabschnitte entstehen, und daß die zuströmseit'ige Fläche der Dichtscheibe mit der Innenfläche des Abschlußdekkels einen weiteren Labyrinthabschnitt bildet.

Die ringförmige Labyrinthkammer ermöglicht einen weitgehend ungehinderten ölabfluß in drucklosem Zustand des Ventils, weil die Labyrinthkammer zwar vergleichsweise geringe Breite, aber doch einen großen Querschnitt haben kann. Die axialen Luftdurchlässe in dem Ringansatz der Dichtscheibe sind für einen guten ölabfluß günstig. Diese Luftdurchlässe bewirken in Verbindung mit der Labyrinthkammer andererseits, daß bei der Beaufschlagung des Ventils mit Druckluft ein starker Druckabfall in der Luftströmung auftritt, so daß sich ein großer Differenzdruck ausbildet, der zu einer momentanen Schließung des Ventils führt, ohne daß nennenswerte Luftmengen ausgeblasen werden. Begünstigt wird die Schließbewegung des; Ventils durch die Labyrinthabschnitte zwischen Dichtscheibe und Abschlußdeckel.

Solange im Betrieb des Luftspeisekopfes Druckluft eingelassen wird, herrscht innerhalb der Luftkammer des Speisekopfes ein hoher Druck, so daß die Ausströmöffnung geschlossen ist. Wenn dagegen der Luftspeisekopf druckfrei ist, hebt die Schraubendruckfeder die Dicfuscheibe von dem Ventilsitz ab, so daß das angesammelte öl ungehindert abfließen kann. Bei der Druckbeaufschlagung spricht die Dichtscheibe praktisch momentan an, so daß der ölabfluß aufhört. Da die Hochdruckzufuhr in einem Luftspeisekopf der genannten Art normalerweise jeweils nur kurzdauernd während 5 bis 10 Sekunden erfolgt, ist die sich während dieser Druckbeaufschlagungsdauer ansammelnde ölmenge sehr klein, so daß hierdurch die Funktion des Luftspeisekopfes nicht veeinträchtigt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, in der darstellt

Fig. 1 einen Luftspeisekopf im Halbschnitt,

F i g. 2 einen Schnitt durch eine Vorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 3 (A) eine Abwandlung der Dichtscheibe und F i g. 3 (B) eine wettere Abwandlung der Dichtscheibe.

Nach Fig.2 besteht die Vorrichtung aus einem zylindrischen Gehäuse 17 mit einer zentralen Ausströmöffnung IS und einem Dichtring O in. der oberen Stirnfläche des Gehäuses, und zwar zwischen der Ausströmöffnung 15 und einer ringförmigen Labyrinthkammer 16. Eine kreisförmige Dichtscheibe 19 greift mit einem Ringansatz unter Spiel in die Labyrinthkammer 16 ein. Über den Umfang verteilt sind innerhalb des Ringansatzes mehrere Luftdurchlässe

18 vorgesehen. Ein Abschlußdeckel 24 mit einer zentralen Einströmöffnung 23 ist durch Schraubverbindungen 25 an dem Gehäuse 17 befestigt. Eine

Schraubendruckfeder 22 stützt sich an einer Abstützringfläche 20 der Dichtscheibe 19 sowie einer Abstützringfläche 21 innerhalb der Ausströmöffnung 15 des Gehäuses 17 ab. Fadurch entstehen Labyrinthabschnitte a, b, c innerhalb des Luftdurchflußweges.

so Infolgedessen ist der Druck auf der Oberseite der Dichtscheibe 19 größer als auf der dem Gehäuse 17 zu gelegenen Unterseite. Daher wird die Dichtscheibe

19 mit ihrer Unterseite gegen den Dichtring O gedrückt, so daß eine Abdichtung gegenüber der obe-

a5 ren Stirnfläche des Gehäuses 17 erzielt wird. Dadurch wird der Druckluftdurchgang unterbrochen und ebenso der ölabfluß.

Wenn jedoch die Druckluftzufuhr zu dem Rotor R und dem Stator S unterbrochen wird und damit der Luftdruck etwa auf den Außendruck absinkt, öffnet die Dichtscheibe 19 unter der Wirkung der Schraubendruckfeder 22 die Ausströmöffnung, so daß dar überschüssige öl durch diesen Kanal abfließen kann« Die F i g. 3 (A) und 3 (B) zeigen weitere Ausbildüngen für Labyrinthabschnitte. Zusätzlich zu den Labyrinthabschnitten der F i g. 2 kann man einen weiteren Labyrinthabschnitt d unter Ausnutzung eines im Zentrum der Dichtscheibe 19 angeordneten Vorsprungs 26 bilden, der einen etwas kleineren Durchmesser als der Innendurchmesser derEinströmöffnung 23 hat. Die Labyrinthwirkung des Abschnittst läßt sich durch vertikale Nuten 27 in der Umfangsfläche des Vorsprungs 26 gemäß F i g. 3 (B) verbessern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ableiten von öl aus einem Luftspeisekopf eines Rotors, bestehend aus einem zylindrischen Gehäuse mit einer zentralen Ausströmöffnung und mit einem innerhalb einer dieselbe umgebenden Stirnfläche angeordneten Ventilsitz für eine in Öffnungsrichtung federbelastete Dichtscheibe, die radial die Ausströmöffnung überragt und von einem die Dichtscheibe einschließenden Abschlußdeckel für das Gehäuse überdeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (17) eine den Ventilsitz ringförmig umgebende Labyrinthkammer (16) dadurch gebildet ist, daß ein axiale Durchlässe (18) aufweisender Ringansatz der Dichtscheibe (19) in eine entsprechende Ausnehmung des Gehäuses (17) eingreift, wodurch Labyrinthabschnitte (b, c) entstehen, und daß die zuströmseitige Fläche der Dichtscheibe (19) mit der Innenfläche des Abschlußdeckels (24) einen weiteren Labyrinthabschnitt (α) bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtscheibe (19) mit einem Vorsprung (26) in die zentrale Einströmöffnung (23) des Abschlußdeckels (24) hineinragt unri dadurch einen zusätzlichen Labyrinthabschnitt (d) bildet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche des Ringansatzes und/oder des Virsprungs (26) Nuten (27) aufweist.