DE2600972A1 - Self-lubricating radial vane pump - with vanes made from fibre reinforced polymeric materials or carbon and sliding in grooves lined with PTFE - Google Patents

Abstract

Self-lubricating radial slide vane pump has the vanes made from self-lubricating materials which are reinforced with fibres and located in slide grooves of the rotor lined with synthetic plastics. Construction is used in compressors or partial vacuum pumps used in agriculture. Jamming and breaking of vanes is prevented. Pref. vanes are composed of a core of synthetic carbon or electrographite reinforced with glass or carbon fibres. Fibre reinforcement may be extending throughout the core or be confined to the sides only with the exception of the contact edge. Pref. the fibre extend in the radial direction of the vane. Fibres may be impregnated with an epoxy resin.

Description

"Trockenlaufender Vielzel lenverdichter" "Dry running multi-cell compressor"

Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf einen trockenlaufenden Vielzellenverdichter für Druck- und Vakuumbetrieb, welcher vorzugsweise in der Landwirtschaft zum Befüllen und Entleeren fahrbarer Behälter (sogen. Vakuumtankwagen) eingesetzt wird; insbesondere auf die Gestaltung des Rotors mit Schlitzführung und die in der Schlitzführung frei beweglichen und trockenlaufenden Trennschieber, Es ist bekannt, für diesen Verwendungszweck Vielzellenverdichter mit U1-schmierung einzusetzen. Als Nachteil blgeschmierter Vielzellenverdichter ohne Ulzurückgewinnung ist jedoch der hohe Ulverbrauch anzusehen, welcher zu einer entsprechenden Umweltverschmutzung und zu erhöhten Betriebskosten führt. Description The invention relates to a dry running Multi-cell compressor for pressure and vacuum operation, which is preferred in agriculture Used for filling and emptying mobile containers (so-called vacuum tankers) will; in particular on the design of the rotor with slot guide and in the Slot guide freely movable and dry-running slide gate valve, It is known Use multi-cell compressors with U1 lubrication for this purpose. However, the disadvantage of blubbed multi-cell compressors without UL recovery is to see the high Ul consumption, which leads to a corresponding environmental pollution and leads to increased operating costs.

Trockenlaufende Vielzellenverdichter sind bereits für andere Anwendungsgebiete bekannt geworden. Die Trennschieber bestehen dort aus Kunstkohle bzw.Multi-cell dry-running compressors are already used in other areas of application known. The slide valves there are made of charcoal or

Elektrographit0 Graphit weist in seinem molekularen Gefüge Schichtgitterstruktur auf, d.h. die Ausrichtung der Kohlenstoffatome im Kristall gitter erfolgt in parallelen Ebenen. Aus dieser Struktur resultiert ein niedriger Reibungskoeffizient auch ohne Vorhandensein eines hydrodynamischen Schmierfilms.Electrographite Graphite has a layered lattice structure in its molecular structure on, i.e. the alignment of the carbon atoms in the crystal lattice takes place in parallel Levels. This structure results in a low coefficient of friction even without Presence of a hydrodynamic lubricating film.

Graphit und Kunstkohle eignen sich daher als Trockenlaufwerkstoffe, eine Eigenschaft die jedoch auch noch andere Werkstoffe aufweisen, wie Molybdändisulfid, CaFz , PbO, Polyimide u.a. Nicht bei allen Trockenlaufwerkstoffen ist jedoch eine Schichtgitterstruktur vorhanden. Die Ursache des niedrigen Reibungskoeffizienten verschiedener Trockenl aufwerkstoffe ist theoretisch teilweise ungeklärt.Graphite and charcoal are therefore suitable as dry running materials, a property that other materials also have, such as molybdenum disulphide, CaFz, PbO, polyimides, etc. Layer lattice structure available. The cause of the low coefficient of friction various dry-oil materials is theoretically partially unexplained.

Elektrographit und Kunstkohle besitzen gegenüber anderen Trockenlaufwerkstoffen den Vorteil eines geringen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten.Electrographite and charcoal have the same properties as other dry-running materials the advantage of a low coefficient of linear thermal expansion.

Dieser beträgt für Elektrographit und Kunstkohle ca. 4 . 10- 6 (/ob), zum Vergleich für Stahl cae 12 10-6 6(/ob), für PTFE Verbundwerkstoffe (40 bis 150) 0 10 6 (/00)0 Der Nachteil von Trockenlaufwerkstoffen, deren linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient größer ist als der von Stahl ist der, daß Trennschieber aus diesen Werkstoffen an den Stirnflächen des Vielzellenverdichters infolge temperaturbedingter Längenänderung anlaufen können oder daß zur Vermeidung dieses Nachteils ein großes seitliches Kaltspiel vorgesehen werden muß mit entsprechenden Leckverlusten0 Als Nachteil von Kunstkohle und Elektrographit ist jedoch die geringe Bruchdehnung und Zugfestigkeit anzusehen. Fig. 1.* zeigt das Spannungs-Dehnungs-Diagramm von Kunstkohle im Vergleich mit dem zu Baustahl, Dem geringen Arbeitsaufnahmevermögen und der geringen Festigkeit von Kunstkohle bzw. Elektrographit entspricht eine hohe Stoßempfindlichkeit dieses Werkstoffes0 Trennschieber aus Elektrographit bzw. Kunstkohle führten bei schlepperbetriebenen Vielzellenverdichtern nach kurzer Laufzeit zu Gewaltbrüchen, Das Zustandekommen eines Stoßes auf die Trennschieber kann hierbei auf folgende Ursachen zurückgeführt werden: Nach längeren Stillstandszeiten kommen landwirtschaftlich genutzte Vi el zellenverdichter wieder in Einsatz. Zu Beginn des Stillstandes fallen die oberhalb der Rotorachse befindlichen Trennschieber in die tiefste Lager ihrer Schlitzführung, während die unterhalb der Rotorachse befindlichen Trennschieber bis zur äußerst möglichen, durch den Zylinderumfang begrenzten Lage aus der Schlitzführung herausfallen.This is approx. 4 for electrographite and charcoal. 10- 6 (/ whether), for comparison for steel cae 12 10-6 6 (/ ob), for PTFE composite materials (40 to 150) 0 10 6 (/ 00) 0 The disadvantage of dry running materials, their linear thermal Expansion coefficient is greater than that of steel, that slide gate valve made of these materials the end faces of the multi-cell compressor due to temperature-related changes in length can start or that a large lateral cold play to avoid this disadvantage must be provided with corresponding leakage losses0 As a disadvantage of charcoal and electrographite, however, the low elongation at break and tensile strength should be considered. Fig. 1. * shows the stress-strain diagram of charcoal in comparison with the to structural steel, the low work capacity and the low strength of Artificial carbon or electrographite corresponds to a high impact sensitivity of this material0 Slide gate valves made of electrographite or charcoal led to tractor-operated vehicles Multi-cell compressors lead to violent ruptures after a short running time an impact on the slide gate valve can be attributed to the following causes are: After long periods of downtime, there are agricultural land Cell compressor in use again. At the beginning of the standstill, the above fall the slide gate located on the rotor axis into the deepest bearing of its slot guide, while the slide gate located below the rotor axis to the extreme possible, limited by the cylinder circumference position fall out of the slot guide.

Während des Stillstandes bildet sich in der Schlitzführung gegossener Rotoren, wie sie bisher für landwirtschaftlich genutzte öl geschmierte Vielzellenverdichter ausgeführt wurden, Korrosion. Auch ist es möglich, daß bei der Bearbeitung der Schlitzführung gegossener Rotoren Lunkereinschlüsse frei werden oder nach längerem Lauf aufbrechen. Auch setzen sich Verschmutzungen an den durch Korrosion und Lunker aufgerauhten Oberflächen solcher Schlitzführungen leicht fest. Bei trockenlaufenden Vielzellenverdichtern treten diese Erscheinungen noch in verstärktem Maße auf, wenn die Schlitzführungen in der bisher für landwirtschaftlich genutzte Vielzellenverdichter bekannten Grauguß bzw. Stahl ausführung gefertigt werden, da der relative Korrosionsschutz von Ulrückständen entfällt. Die Schlitzführungen werden bei den bisher bekannten Ausführungen mit großem Spiel ausgeführt, um ein Festklemmen der Trennschieber in der Schlitzführung zu vermeiden. Dies führt wiederum zu hohen Leckverlusten niedrigem Nutzliefergrad des Vielzellenverdichters und hohen Kantenpressungen zwischen Trennschieber und Schlitzführungs-Austritt, da der Trennschieber sich im erweiterten Schlitz unter Einwirkung der Kräfte schräg stellt. Diese Kantenpressung führt zu zusätzlichem SchieberverschleißO Bei bisher bekannt gewordenen Vielzellenverdichtern können sich nach längeren Stillstandszeiten durch die beschriebenen Ursachen Trennschieber in den Schlitzführungen festsetzen.During the standstill, more cast forms in the slot guide Rotors such as those previously used for agricultural oil-lubricated multi-cell compressors corrosion. It is also possible that when machining the slot guide cast rotors become free or break open after a long run. Soiling also settles on those roughened by corrosion and blowholes Surfaces of such slot guides easily stuck. For dry-running multi-cell compressors these phenomena occur to an even greater extent when the slot guides in the gray cast iron previously known for multi-cell compressors used in agriculture or steel version, as the relative corrosion protection of Ul residue not applicable. The slot guides are with the previously known designs large play to prevent the slide gate from jamming in the slot guide to avoid. This in turn leads to high leakage losses low Usable delivery rate of the multi-cell compressor and high edge pressures between the slide gate and slot guide exit, as the separator slide is under the enlarged slot The action of the forces obliquely. This edge pressure leads to additional Slider wearO In the case of multi-cell compressors that have become known to date, after longer downtimes due to the causes described slide gate valve in the slot guides.

Bei schlepperbetriebenen Vielzellenverdichtern erfolgt der Anfahrvorgang stoßartig. Dadurch daß viele Schlepper eine hohe Leistungsreserve gegenüber dem Leistungsbedarf des Vielzellenverdichters haben, erfolgt beim schnellen Einkuppeln der Zapfwelle ein ruckartiges Anfahren des Rotors am Vielzellenverdichter, Besondere Anfahrkupplungen, die eine federnde und dämpfende Nachgiebigkeit des Antriebs ermöglichen, sind im allgemeinen nicht vorgesehen.In the case of tractor-operated multi-cell compressors, the start-up process takes place jerky. Because many tractors have a high power reserve compared to the Have power requirements of the multi-cell compressor, occurs when the clutch is engaged quickly the PTO shaft a jerky start-up of the rotor on the multi-cell compressor, special Start-up clutches that enable resilient and damping flexibility of the drive, are generally not provided.

Der in der Schlitzführung festsitzende Trennschieber bleibt zunächst in der ursprünglichen Lage, Zwischen den Trennschiebern, die in der tiefsten Lage der Schlitzführung festsitzen und dem Zylinderumfang bildet sich mit zunehmendem Rotordrehwinkel ein immer größerer freier Abstand. Löst sich mit der im Anfahrvorgang zunehmenden Winkelgeschwindigkeit des Rotors der Trennschieber von seiner tiefsten Lage in der Schlitzführung, wird er in Richtung der Schlitzführung zunehmend beschleunigt, überwindet den freien Spalt und prallt stoßartig auf den Zylinderumfang.The slide gate that is stuck in the slot guide remains for the time being in the original position, between the slide valves, which are in the lowest position the slot guide and the cylinder circumference forms with increasing Rotor rotation angle an ever larger free distance. Dissolves with the in the start-up process increasing angular velocity of the rotor of the slide gate valve from its lowest Position in the slot guide, it is increasingly accelerated in the direction of the slot guide, overcomes the free gap and impacts abruptly on the cylinder circumference.

Trennschieber, die in der äußersten Lage der Schlitzführung festsitzen, werden mit zunehmendem Rotordrehwinkel gegen einen immer enger werdenden Abstand zwischen Zylinderumfang und Rotorumfang bewegt. Da sie in Richtung der Schlitzführung sich zunächst nicht bewegen, bis die vorhandene Haftreibung überwunden ist, erfolgt der Längenausgleich über eine Durchbiegung des Trennschiebers und eine entsprechende Zugbeanspruchung auf einer Seite des Trennschiebers und eine entsprechende Druckbeanspruchung auf der anderen Seite des Trennschiebers. Innerhalb des Trennschiebers liegt die spannungslose neutrale Linie, jedoch nicht in der Mitte des Trennschiebers, wie das druck- und zugseitig unterschiedliche Spannungs-Dehnungsverhalten von Elektrographit (Fig.1) zeigt.Slide gate valves that are stuck in the outermost position of the slot guide, become with increasing rotor rotation angle against an increasingly narrower distance moved between the circumference of the cylinder and the circumference of the rotor. As they are in the direction of the slot guide initially do not move until the existing static friction has been overcome the length compensation via a deflection of the separating slide and a corresponding one Tensile stress on one side of the slide valve and a corresponding compressive stress on the other side of the slide gate valve. The tension-free neutral line, but not in the middle of the separator, like the different stress-strain behavior of electrographite on the compression and tension side (Fig.1) shows.

Ober eine Durchbiegung des Trennschiebers ist nur ein minimaler Längenausgleich möglich, so daß es bei entsprechender Haftreibung in der Schlitzführung zum Bruch des Trennschiebers kommt, Auf Kunstkohle-Trennschiebern werden auch schon Verschleißerscheinungen beobachtet, die auf eine sog. "stick-slip" Bewegung des Trennschiebers in der Schlitzführung schließen lassen. Diese Erscheinung beruht auf unterschiedlichen Reibungskoeffizienten der Haftreibung und - der Bewegungsreibung bei Vorhandensein eines federnden Zwischengliedes. Bei Trennschiebern kann diese Erscheinung dadurch erklärt werden, daß der Trennschieber zunächst durchfedert, bis die Haftreibung überwunden wird und sich dieser Vorgang mehrfach kurzzeitig wiederholt. Dadurch treten Wechselbiegebeanspruchungen im Trennschieber auf.There is only minimal length compensation above a deflection of the slide gate valve possible, so that there is a break in the slot guide with appropriate static friction of the slide valve comes, On charcoal slide valves there are already signs of wear observed that on a so-called "stick-slip" movement of the slide gate in the slot guide let it close. This phenomenon is based on different coefficients of friction the static friction and - the dynamic friction in the presence of a resilient intermediate member. In the case of slide valves, this phenomenon can be explained by the fact that the slide valve at first until the static friction is overcome and this process takes place repeated several times for a short time. This results in alternating bending stresses in the slide gate valve on.

Nach kurzen Betriebszeiten, unterbrochen durch längere Stillstandszeiten, traten bisher stets Trennschieberbrüche trockenlaufender, schlepperbetriebener Vielzellenverdichter auf. Dieser Nachteil konnte auch durch kunstharzimprägnierte Trennschieber aus Elektrographit nicht beseitigt werden.After short operating times, interrupted by longer downtimes, Up to now, the slide gate valve breakage has always occurred in dry-running, tractor-operated multi-cell compressors on. This disadvantage could also be overcome by means of synthetic resin-impregnated slide valves made of electrographite cannot be eliminated.

Es ist auch bekannt, die Festigkeitseigenschaften von Elektrographit durch Kunstharz - und andere Imprägnierungen zu verbessern. Damit der Vorteil des geringen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wenigstens teilweise erhalten bleibt, werden auch vernetzte Polymere verwendet. Durch die Vernetzung wird die Bewegungsfreiheit der Moleküle herabgesetzt. Solche vernetzte Polymere sind uOaO Phenol-Formaldehyd, Harnstoff-Melamin-Formaldehyd, Epoxidharze, ungesättigte Polyesterharze und Polyimidharze. Das Verhältnis von Graphit - zu Polymeranteil kann bei diesen Verbundwerkstoffen in weiten Grenzen verändert werden. Trennschieberbrüche konnten auch mit diesen Verbundwerkstoffen nicht beseitigt werden0 Aus diesen Gründen ist ein Einsatz trockenlaufender Vielzellenverdichter für den genannten landwirtschaftlichen Verwendungszweck bisher nicht bekannt geworden. Anders liegen die Anfahrverhältnisse jedoch bei kleineren Vielzellenverdichtern, wie sie in der Medizin - Steuer - und Regelungstechnik eingesetzt werden. Dort werden trockenlaufende Vielzellenverdichter unter günstigeren elektromotorischen Anlaufbedingungen erfolgreich eingesetzt.It is also known the strength properties of electrographite can be improved with synthetic resin and other impregnations. So that the advantage of the low coefficient of linear thermal expansion at least partially obtained remains, cross-linked polymers are also used. Networking will make the Reduced freedom of movement of the molecules. Such crosslinked polymers are among others Phenol-formaldehyde, urea-melamine-formaldehyde, epoxy resins, unsaturated polyester resins and polyimide resins. The ratio of graphite to polymer content can be varied in these Composite materials can be changed within wide limits. Breaking the slide valve could even with these composites cannot be eliminated0 for these reasons is a use of dry-running multi-cell compressors for the aforementioned agricultural Purpose of use not yet known. The starting conditions are different but with smaller multi-cell compressors, as used in medicine - control - and Control engineering are used. There, dry-running multi-cell compressors are used successfully used under more favorable electromotive start-up conditions.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen trockenlaufenden Vielzellenverdichter zu schaffen, welcher besonders für landwirtschaftlichen und schlepperbetriebenen Einsatz geeignet ist und die beschriebenen Nachteile des Festklemmens der Trennschieber und des Schieberbruchs nicht aufweist.The object of the invention is to provide a dry-running multi-cell compressor to create, which is especially for agricultural and tractor-driven Use is suitable and the disadvantages described of jamming the slide gate and the valve breakage does not show.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Trennschieber aus trockenlauffähigen Werkstoffen faserverstärkt werden und die Schieberschlitze kunststoffbeschichtet werden0 Diese erfindungsgemäße Lösung bietet die Vorteile, daß Trennschieber insbesondere aus trockenlauffähigen Elektrographit - Kunstkohle -und - Verbundwerkstoffen im praktischen Einsatz nicht brechen und ein Festklemmen der Trennschieber in der Schlitzführung vermieden wird. Beide Vorgänge bedingen sich - wie beschrieben - gegenseitig, als Hauptursache des Schieberbruchs wird die Haftung des Trennschiebers in der Schlitzführung angesehen, sowie die mangelhafte Festigkeit und Bruchdehnung trockenlauffähiger Trennschieber0 Durch die Beschichtung der Schlitzführung im besonderen und des Rotors im allgemeinen mit geeigneten Kunststoffen wird erreicht, daß Rotoren vorzugsweise aus preisgünstigen unlegierten Stählen, Stahl- oder Grauguß hergestellt werden können, ohne daß befürchtet werden muß, daß durch Korrosion, ausbrechende Lunkereinschlüße oder erleichtertes Anhaften von Verschmutzungen in der Schlitzführung ein Festsitzen des Trennschiebers während längerer Stillstandszeiten erfolgt, welches zu nachfolgendem Schieberbruch führen kann. Das Spiel zwischen Trennschieber und Schlitzführung kann eng gehalten werden, was zu einer Erhöhung des Nutzliefergrades und zu vermindertem Kantenverschleiß führt0 Es werden bevorzugt solche Kunststoffe verwendet, deren Haftreibungskoeffizient nicht wesentlich über dem Reibungskoeffizienten der Bewegung liegt, deren Reibungskoeffizienten dix insgesamt niedrig liegt, die ein=gutes Haftvermögen auf dem Rotorwerkstoff besitzen und ausreichend temperaturbeständig sind.This object is achieved according to the invention in that the slide gate valve are fiber-reinforced from dry-running materials and the slider slots are plastic-coated0 This solution according to the invention offers the advantages that slide gate valve in particular made of dry-running electrographite - synthetic carbon -and- Composite materials do not break and jam in practical use the slide gate valve in the slot guide is avoided. Both processes require - as described - mutually, the main cause of the valve breakage is the Adhesion of the slide gate in the slot guide viewed, as well as the inadequate Strength and elongation at break of dry-running slide gate valves0 Due to the coating the slot guide in particular and the rotor in general with suitable plastics it is achieved that rotors are preferably made of inexpensive unalloyed steels, Steel or gray cast iron can be produced without having to fear that by corrosion, erupting voids or easier adhesion of dirt In the slot guide, the slide gate valve could get stuck during long downtimes takes place, which can lead to the subsequent breakage of the valve. The game between The slide gate and slot guide can be kept tight, resulting in an increase the degree of usability and leads to reduced edge wear0 It is preferred those plastics are used whose coefficient of static friction is not significantly above the coefficient of friction of the movement, the coefficient of friction of which is dix in total is low, which have a = good adhesion to the rotor material and sufficient are temperature resistant.

Als geeigneter Kunststoff, der diese Eigenschaften besitzt, hat sich Polytetrafluorathylen (PTFE) erwiesen. Geeignet sind jedoch auch Gleitlacke. Dies sind Lacke, die als Bindemittel u.a. Phenol - Epoxid - Silicon - und Polyimidharze verwenden. Anstelle der Farbpigmente sind in Gleitlacken Festschmierstoff Pulver vorhanden.A suitable plastic that has these properties has proven to be Polytetrafluorethylene (PTFE) proven. However, bonded coatings are also suitable. this are paints that act as binders including phenol, epoxy, silicone and polyimide resins use. Instead of the color pigments, solid lubricant powders are used in bonded coatings available.

Durch Faserverstärkung der Trennschieber wird eine Erhöhung der Biegefestigkeit und eine Verminderung der Schlagempfindlichkeit von Trockenlaufwerkstoffen erzielt, wenn trotz der haftungsvermindernden Wirkung des Kunststoffes eine solche Beanspruchungsursache, etwa durch Wirkung von Verunreinigungen im Fördermedium, noch auftritt.The fiber reinforcement of the slide gate increases the flexural strength and a reduction in the impact sensitivity of dry-running materials, if, despite the adhesion-reducing effect of the plastic, such a stress cause, still occurs, for example due to the effects of impurities in the pumped medium.

Die Wirkung einer Faserverstärkung in Verbundwerkstoffen kann durch das Spannungs-Dehnungsdiagramm, Fig0 20s und durch zwei Gleichungen beschrieben werden0 Für die Dehnung E der Faser F, des Trockenlaufwerkstoffes T und des Faser -Trockenlauf - Verbundwerkstoffes FT gilt, daß bei ausreichender Bindung dieser Werkstoffe die Dehnungen der Werkstoffkomponenten und des Gesamtwerkstoffes gleich sein müssen EF = ET = EFT Für die Spannung 6 gilt, wenn A der jeweilige Querschnitt des Werkstoffes ist AFT AFT = dF .AF dT ZU AT wobei AFT = AF + AT Nach Fig0 2. führt die Faser in einem Verbundwerkstoff nur dann zu einer Erhöhung der Festigkeit, wenn der Anstieg der Spannungs - Dehnungslinie der Faser steiler ist als der des Trockenlaufwerkstoffs. Die Faser F2 in Fig. 2. führt zu einer Schwächung, die Faser F1 zu einer Verstärkung des Verbundwerkstoffes. Die Faserverstärkung wird im allgemeinen als Gewebe ausgeführt, da Gewebe im Fertigungsprozess leichter zu handhaben sind0 Zur Obertragung von Zugspannungen, die von der Schlag - Biegebeanspruchung des Trennschiebers herrühren, genügen jedoch auch Einzelfasern, die vorzugsweise in Richtung der Schieberbreite verlaufen.The effect of fiber reinforcement in composite materials can be through the stress-strain diagram, Fig0 20s and described by two equations become0 For the elongation E of the fiber F, the dry running material T and the fiber - Dry running - composite material FT applies that with sufficient bonding this Materials the expansions of the material components and the entire material are the same must be EF = ET = EFT For voltage 6, the following applies if A is the respective cross-section of the material is AFT AFT = dF .AF dT ZU AT where AFT = AF + AT According to Fig0 2. leads the fiber in a composite material only increases the strength when the rise in the stress-strain line of the fiber is steeper than that of the dry-running material. The fiber F2 in FIG. 2 leads to a weakening, the fiber F1 to a reinforcement of the composite. The fiber reinforcement is generally carried out as a fabric, because fabrics are easier to handle in the manufacturing process 0 For the transmission of tensile stresses, which result from the impact - bending stress on the slide gate valve, however, are sufficient also individual fibers, which preferably run in the direction of the slide width.

Bringt man die Faserverstärkung nur auf den zwei parallelen Außenflächen des Trennschiebers an, während der Kern des Trennschiebers und somit die Gleitkante (6) des Trennschiebers ohne Faserverstärkung bleibt, so ergeben sich überraschend eine Kombination von Vorteilen: Die Faserverstärkung liegt in der bei Biegebeanspruchung höchstbeanspruchten Zugzone auf der Außenseite des Trennschiebers, während der Kern des Schiebers ohne Faserverstärkung bleibt. Dadurch weist auch die Gleitkante (6) des Trennschiebers keine Fasern auf, die dort zu einer Erhöhung des Reibungskoeffizienten führen können. Das günstige Reibungsverhalten von Elektrographit bzw. Kunstkohle kann an der Stelle, an der die höchste Normalkraft und Gleitgeschwindigkeit und somit die höchste Reibungsleistung auftritt durch Vorhandensein eines niedrigen örtlichen Reibungskoeffizienten voll ausgenutzt werden, während an der Stelle höchster Zugbeanspruchung auf der Außenfläche des Trennschiebers sich die Faserverstärkung befindet.If the fiber reinforcement is only applied to the two parallel outer surfaces of the slide gate valve, while the core of the slide gate valve and thus the sliding edge (6) of the slide gate valve remains without fiber reinforcement, surprisingly a combination of advantages: The fiber reinforcement is in the case of bending stress highly stressed tensile zone on the outside of the separating valve, while the core of the slide remains without fiber reinforcement. This also points the sliding edge (6) of the slide gate valve does not have any fibers that lead to an increase there the coefficient of friction. The favorable frictional behavior of electrographite or charcoal can be at the point where the highest normal force and sliding speed and thus the highest frictional power occurs due to the presence of a low local coefficients of friction are fully exploited, while highest at the point Tensile stress on the outer surface of the slide gate valve increases the fiber reinforcement is located.

Das Herstellungsverfahren dieser erfindungsgemäßen Trennschieber kann in der Weise erfolgen, daß Elektrographitlamellen in bekannter Weise aus Hartbrandkohle durch Glühen und Graphitieren bei hohen Temperaturen und anschließendes Imprägnieren hergestellt werden. Danach werden auf die beiden parallelen Außenflächen des Trennschiebers Gewebeverstärkungen auflaminiert, so daß der erfindungsgemäß beschriebene Trennschieber mit Faserverstärkung an den beiden parallelen Außenflächen und faserfreier Gleitkante mit niedrigem Reibungskoeffizienten entsteht. Als Faserverstärkung wird vorzugsweise Glasfaser, als Bindemittel vorzugsweise Epoxidharz verwendet. Das Einlegen der Faserverstärkung wird dadurch erleichtert, daß die Faserverstärkung sich in einem Abstand von der Gleitkante befindet, welcher etwa 10 % der Schieber breite beträgt. Die Faserverstärkung wird in eine Vertiefung des Trennschieberkerns eingelegt und bleibt dadurch vor einem Zerfasern geschützt. Das Auflaminieren der beschriebenen Faserverstärkung erfolgt vorzugsweise manuell.The manufacturing process of this slide gate valve according to the invention can done in such a way that electrographite flakes in a known manner from hard coal by annealing and graphitizing at high temperatures and subsequent impregnation getting produced. Then apply to the two parallel outer surfaces of the slide gate valve Laminated fabric reinforcements, so that the slide gate valve described according to the invention with fiber reinforcement on the two parallel outer surfaces and fiber-free sliding edge with a low coefficient of friction. As fiber reinforcement is preferred Glass fiber, preferably epoxy resin used as a binder. Inserting the fiber reinforcement is facilitated by the fact that the fiber reinforcement is at a distance from the Sliding edge is located, which is about 10% of the slide width. The fiber reinforcement is inserted into a recess in the slide valve core and thus remains in front protected from a shredding. The lamination of the fiber reinforcement described is preferably done manually.

Um die kostenseitigen Nachteile dieses Verfahrens zu beseitigen, sieht eine weitere Ausgestaltung des Erfindungsgedanken vor, Trennschieber zu verwenden, die aus mehrlagigen Faserverstärkungen hergestellt sind, die beim Herstellprozess mit vernetzten Polymeren getränkt werden, welche im Verlauf des Herstellungsverfahrens aushärten, Diese Polymere sind mit Zusätzen von Graphit oder anderen Festschmierstoffen versehen, um eine Trockenlauffähigkeit dieser Trennschieber sicherzustellen. An sich führt die Mehrlagigkeit der Faserverstärkungen dazu3 daß bei dieser Ausführung auch die Gleitkante Faserverstärkungen enthalt, Um den Reibungskoeffizienten herabzusetzen, werden hier organische Fasern verwendet die mit den den Festschmierstoff enthaltenden vernetzten Polymeren während des Herstellungsprozesses getränkt werden. Durch dieses Verfahren enthalten die Fasern selbst Festschmierstoff, was zu einer Verminderung des örtlichen Reibungskoeffizienten der Fasern führt.To eliminate the cost disadvantages of this method, see another embodiment of the inventive concept to use slide gate valves, which are made of multi-layer fiber reinforcements that are used in the manufacturing process are impregnated with crosslinked polymers, which in the course of the manufacturing process cure, these polymers are made with additions of graphite or other solid lubricants provided to ensure that these slide valves can run dry. At The multiple layers of the fiber reinforcements mean that in this design the sliding edge also contains fiber reinforcements in order to reduce the coefficient of friction, organic fibers are used here with those containing the solid lubricant crosslinked polymers are impregnated during the manufacturing process. Because of this Processes contain the fibers themselves solid lubricant, resulting in a reduction of local coefficients of friction of the fibers leads.

Fig. 3 zeigt die Anordungen der Trennschieber (1) im Rotor (3) und dessen Schlitzführungen (2). Trennschieber (1), die sich unterhalb der Rotorachse (11) befinden, fallen im Stillstand aus der Schlitzführung (2) bis zum Anfang des Zylinders (12). Trennschieber (1), die sich über der Rotorachse (11) befinden, fallen in die Schlitzführung (2) bei stillstehendem Verdichter. Die Richtung der Schieberbreite wird mit (8) bezeichnet, die zwei parallelen Außenflächen des Trennschiebers mit (5).Fig. 3 shows the arrangements of the slide gate (1) in the rotor (3) and its slot guides (2). Separating slide (1), which is below the rotor axis (11) fall out of the slot guide (2) at a standstill until the beginning of the Cylinder (12). The slide gate valve (1) located above the rotor axis (11) fall into the slot guide (2) when the compressor is at a standstill. The direction of the slider width is denoted by (8), the two parallel outer surfaces of the slide gate with (5).

Fig. 4 zeigt einen Trennschieber (1) mit Schlitzführung (2). Die Kunststoffbeschichtung der Schlitzführung (9) verhindert erfindungsgemäß ein Haften des Trennschiebers (1) nach längeren Stillstandszeiten, ermöglicht einen niedrigen Reibungskoeffizienten und verhindert die Korrosion des Rotors(3).Fig. 4 shows a slide gate valve (1) with a slot guide (2). The plastic coating the slot guide (9) prevents sticking of the slide gate valve according to the invention (1) after prolonged downtime, enables a low coefficient of friction and prevents corrosion of the rotor (3).

Fig0 5 zeigt - in verkürzter zeichnerischer Darstellung - einen Trennschieber (1), bei dem erfindungsgemäß die Gleitkante (6) ohne Faserverstärkung ist, die parallelen Außenflächen (5) des Trennschiebers jedoch faserverstärkt sind. Der Kern (4) des Trennschiebers besteht vorzugsweise aus Kunstkohle oder Elektrographit, die Faserverstärkung (7) wird auflaminiert. Die Faserverstärkung ist als rechtwinklig vernetztes Gewebe ausgeführt, welches auflaminiert wird.Fig0 5 shows - in an abbreviated graphic representation - a slide valve (1), in which according to the invention the sliding edge (6) is without fiber reinforcement, the parallel ones However, outer surfaces (5) of the slide gate valve are fiber-reinforced. The core (4) of the The slide valve is preferably made of carbon or electrographite, the fiber reinforcement (7) is laminated on. The fiber reinforcement is a right-angled cross-linked fabric carried out, which is laminated.

Fig. 6 zeigt eine Ausführung eines faserverstärkten Trennschiebers (1), bei der die Fasern (7) ausschließlich in Richtung der Schieberbreite (8) verlaufen.Fig. 6 shows an embodiment of a fiber-reinforced slide gate (1), in which the fibers (7) run exclusively in the direction of the slide width (8).

Bei dieser Ausführung beginnt die Faserverstärkung (7) erst in einem Abstand von der Gleitkante (6), welcher etwa 10 % der Schieberbreite beträgt.In this version, the fiber reinforcement (7) only begins in one Distance from the sliding edge (6), which is about 10% of the slide width.

Fig. 7 zeigt eine Ausführung des Trennschiebers (1), bei der die Faserverstärkung (7) in mehreren Lagen über die Wandstärke des Trennschiebers (1) erstreckt und somit auch den Bereich der Gleitkante (6) erfaßt Der Kern (4) des Trennschiebers besteht hier aus vernetzten Polymeren mit Festschmierstoffzusätzen, bevorzugt Graphit. Die Fasern bestehen aus organischem Gewebe.Fig. 7 shows an embodiment of the slide gate valve (1) in which the fiber reinforcement (7) extends in several layers over the wall thickness of the slide gate valve (1) and thus also covers the area of the sliding edge (6). The core (4) of the separating slide is made here made from crosslinked polymers with solid lubricant additives, preferably graphite. the Fibers consist of organic tissue.

Claims (12)

"Trockenlaufender Vielzellenverdichter" Patentansprüche: Trockenlaufender Vielzellenverdichter für Druck- und Vakuumbetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschieber (1) aus trockenlauffähigen Werkstoffen bestehen, die faserverstärkt sind und daß die Schlitzführungen (2) des Rotors (3) kunststoffbeschichtet sind. "Dry running multi-cell compressor" Patent claims: Dry running Multi-cell compressor for pressure and vacuum operation, characterized in that the The slide gate valve (1) are made of materials that can run dry and are fiber-reinforced and that the slot guides (2) of the rotor (3) are plastic-coated. 2o Trockenlaufender Vielzellenverdichter für Druck- und Vakuumbetrieb nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß für die Kunststoffbeschichtung des Rotors (3) und der Schlitzführung Polytetrafluoräthylen (PTFE) oder chemisch verwandte Kunststoffe verwendet werden.2o dry running multi-cell compressor for pressure and vacuum operation according to claim 1, characterized in that for the plastic coating of the Rotor (3) and the slot guide polytetrafluoroethylene (PTFE) or chemically related Plastics are used. 3. Trockenlaufender Vielzellenverdichter für Druck- und Vakuumbetrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Kunststoffbeschichtung des Rotors (3) und der Schlitzführung (2) Gleitlacke verwendet werden0 3. Dry running multi-cell compressor for pressure and vacuum operation according to claim 1, characterized in that for the plastic coating of the Rotor (3) and the slot guide (2) bonded coatings are used 0 4. Trockenlaufender Vielzellenverdichter für Druck- und Vakuumbetrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (4) des Trennschiebers (1) aus Kunstkohle oder Elektrographit besteht.4. Dry running Multi-cell compressor for pressure and vacuum operation according to Claim 1, characterized in that that the core (4) of the slide valve (1) consists of charcoal or electrographite. 5. Trockenlaufender Vielzellenverdichter für Druck- und Vakuumbetrieb nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserverstärkung auf den zwei parallelen Außenflächen (5) des Trennschiebers (1) aufgebracht ist, Kern (4) und Gleitkante (6) des Trennschiebers (1) jedoch ohne Faserverstärkung ausgeführt werden.5. Dry running multi-cell compressor for pressure and vacuum operation according to claim 1 and 4, characterized in that the fiber reinforcement on the two parallel outer surfaces (5) of the slide gate valve (1) is applied, core (4) and sliding edge (6) of the slide gate valve (1), but without fiber reinforcement will. 60 Trockenlaufender Vielzellenverdichter für Druck- und Vakuumbetrieb nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserverstärkung aus Glasfasern oder Graphitfasern besteht.60 Dry running multi-cell compressor for pressure and vacuum operation according to claims 1 and 4, characterized in that the fiber reinforcement is made of glass fibers or graphite fibers. 7o Trockenlaufender Vielzellenverdichter für Druck- und Vakuumbetrieb nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel zwischen Faserverstärkung (7) und Kern (4) vorzugsweise Epoxidharze verwendet werden. 7o dry running multi-cell compressor for pressure and vacuum operation according to claims 1 and 4, characterized in that as a binding agent between fiber reinforcement (7) and core (4) preferably epoxy resins are used. 8o Trockenlaufender Vielzellenverdichter für Druck- und Vakuumbetrieb nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserrichtung ausschließlich in Richtung der Schieberbreite (8) verläuft. 8o dry running multi-cell compressor for pressure and vacuum operation according to claim 1 and 4, characterized in that the fiber direction is exclusively runs in the direction of the slide width (8). 9. Trockenlaufender Vieizellenverdichter für Druck- und Vakuumbetrieb nach Anpsruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserverstärkung (7) als vernetztes Gewebe ausgebildet ist, dessen Faserrichtungen senkrecht zu einander stehen, dessen Fasern sich überkreuzen, wobei eine Faserrichtung in Richtung der Schieberbreite (8) verläuft. 9. Dry running multi-cell compressor for pressure and vacuum operation according to claim 1 and 4, characterized in that the fiber reinforcement (7) as networked fabric is formed, the fiber directions of which are perpendicular to each other stand, the fibers of which cross each other, with one fiber direction in the direction of the Slide width (8) runs. lOo Trockenlaufender Vielzellenverdichter für Druck- und Vakuumbetrieb nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserverstärkung (7) in einem Abstand von der Gleitkante (6) angeordnet ist, der etwa 10 % der Schieberbreite beträgt und sich in einer Vertiefung des Kerns (4) des Trennschiebers befindet, deren Tiefe der Dicke der Faserverstärkung entspricht.lOo dry running multi-cell compressor for pressure and vacuum operation according to claim 1 and 4, characterized in that the fiber reinforcement (7) in one Distance from the sliding edge (6) is arranged, which is about 10% of the slide width and is located in a recess in the core (4) of the slide gate valve, whose depth corresponds to the thickness of the fiber reinforcement. 11. Trockenlaufender Vielzellenverdichter für Druck- und Vakuumbetrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (4) des Trennschiebers (1) aus vernetzten Polymeren besteht, die mit Graphit versetzt sind0 11. Dry running multi-cell compressor for pressure and vacuum operation according to claim 1, characterized in that the core (4) of the slide gate valve (1) consists of cross-linked polymers with added graphite0 12. Trockenlaufender Vielzellenverdichter für Druck- und Vakuumbetrieb nach Anspruch 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Faserverstärkung organischesFasergewebe verwendet wird, welches in mehren Lagen parallel zu den Außenflächen (5) des Schiebers angeordnet ist.12. Dry running Multi-cell compressor for pressure and vacuum operation according to Claims 1 and 11, characterized characterized in that organic fiber fabric is used as fiber reinforcement, which is arranged in several layers parallel to the outer surfaces (5) of the slide is.