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Drehkolbenpumpe oder -verdichfer. Die Erfindung betrifft Drehkolbenpumpen
oder -verdichter mit einem halbkugelfÖrmigen, von einem Deckel geschlossenen Gehäuse,
worin sich ein die Saug- und die Druckseite trennender Kegel und ein in diesem Kegel
verschiebbar gelagerter, halbkreisförmiger Scheibenkolben gleichen Durchmessers
wie das Gehäuse drehen. Gewöhnlich geschieht der Antrieb mittels einer mit dem Kegel
verbundenen Welle, die in der Verlängerung der Kegelachse liegt. Das halbkugelförmige
Gehäuse besitzt die Ein- und Auslaßöffnungen.
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Bei Pumpen oder Verdichtern dieser Art legt sich der scheibenförmige
Kolben unmittelbar mit seinem geraden Rande gegen den Deckel, wobei der Rand zur
Erleichterung der Schwingbewegung in einem Winkel von 9o° dachförmig abgeschrägt
ist.
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Bei der Pumpe oder dem Verdichter nach der Erfindung ist eine unmittelbar
oder mittelbar am Deckel anliegende, sich mitdrehende Platte angeordnet, gegen welche
der gerade Rand des Kolbens abdichtet.
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Der Vorteil hiervon ist, daß die sonst durch die Reibung zwischen
Kolben und stillstehendem Deckel auftretende Abnutzung an den scharfen Kanten des
Kolbens vermieden wird und eine bessere Abdichtung erhalten werden kann.
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Die Vorteile können gesteigert und ein einfacher Zusammenbau erzielt
werden, wenn der Kolben und die Platte scharnierartig miteinander verbunden werden.
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Ferner kann die Platte an der Deckelseite in einem Spur-, -Kugel-
oder Rollenlager gelagert sein, um die Reibungsverluste zu vermindern.
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Zur weiteren Verminderung der Reibungserluste kann nach der Erfindung
eine Öffnung in der Platte angebracht sein, welche den hinter der Platte liegenden
Raum mit dem Pumpen- oder Verdichterraum in Verbindung bringt, so daß die Platte
entlastet wird.
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Ferner kann zu beiden Seiten der Platte eine halbkugelförmige Pumpe
oder ein halbkugelförmiger Verdichter angeordnet sein, so daß die Platte für beide
Maschinen gemeinsam dient und keine Deckel nötig sind. Nur einer der Kegel dieser
Pumpen oder Verdichter wird dann angetrieben, und die Platte. ist ganz entlastet,
so daß die Reibungsverluste auf ein geringstes Maß verringert sind.
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Schließlich kann bei der Ausführungsform, bei welcher Kolben und Platte
scharnierartig miteinander verbunden sind, die Platte von der Antriebswelle aus
angetrieben werden. Der Kegel dreht sich dann mit.
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Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen an einigen Ausführungsformen
als Beispiel näher erläutert, und zwar zeigt: Abb. r einen Achsialschnitt einer
Pumpe oder eines Verdichters, wobei die Platte von einem Kugellager abgestützt wird,
Abb.2 einen Schnitt durch einen Kolben mit seiner drehbaren Platte, Abb. 3 einen
Schnitt einer doppeltenPumpe oder eines doppelten Verdichters, Abb. q. einen Achsialschnitt
durch eine Pumpe oder einen Verdichter mit Antrieb von der Drehplatte aus, Abb.
5 eine Ansicht und teilweisen Schnitt der mit einer Drehplatte ausgerüsteten Triebwelle.
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Mit z (Abb. r) ist das Gehäuse und mit to der Deckel der Pumpe oder
des Verdichters angedeutet. Der Deckel wird hier mit Hilfe eines Bügels angedrückt.
In dem Gehäuse befindet sich eine drehbare, kreisrunde Scheibe oder Platte :2 und
der Kegel 3 mit dem Kolben 5.
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Die Dichtungskugel kann entweder im Kolben oder in der Platte eingesetzt
sein. Um die Platte zusammen mit dem Kolben
sich drehen zu lassen,
kann in der einfachsten Ausführungsform eine .halbzylindrische Nut i i in der Richtung
eines Durchmessers der Platte angebracht sein. In diese Nut greift ein abgerundeter
Teil, z. B. eine durch Schwalbenschwanzverbindung 13 befestigte Leiste 12- (Abb.
2) des halbkreisförmigen Kolbens 5.
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Zur Verminderung der Verluste, die infolge der Reibung zwischen Platte
und Deckel auftreten, wird, wie in Abb. i abgebildet ist, die Drehplatte bzw. die
mit derselben verbundenen Teile mit einem Stützlager 15 versehen das den auf der
Platte ausgeübten Druck aufnimmt.
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In der Platte kann eine Öffnung 17 gebohrt sein, wodurch der
hinter dieser Platte liegende Raum mit dem Pumpen- oder Verdichterraum in Verbindung
steht, so daß die Platte entlastet und die Abnutzung vermindert wird.
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Das Entlasten der Platte kann noch zweckmäßiger dadurch geschehen,
daß auf der anderen Seite der Platte eine zweite Pumpe oder ein zweiter Kompressor
angebracht wird (s. Abb. 3), dessen Kolben ebenfalls scharnierartig mit der Platte
verbunden ist.
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Das Ganze erhält dann im wesentlichen die Form einer vollständigen
Kugel. Der Kegel 18 der zweiten Pumpe oder des zweiten Verdichters wird von dem
Kegel 3 der ersten Pumpe oder des ersten Verdichters angetrieben und braucht nur
einen Zapfen i9, der in einem Lager 2o gelagert ist.
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Beim Entwerfen einer Pumpe oder eines Verdichters nach dieser Ausführungsform
muß auf die gegenseitige Stellung der beiden Kegel geachtet werden. Dadurch, daß
man den Kegel der zweiten Pumpenhälfte rechtwinkelig zu der anderen stellt, wird
die Platte ganz entlastet, weil auf beiden Seiten der Platte, sowohl an der Saug-
wie an der Druckseite, der gleiche Unter- bzw. Überdruck herrscht. Die Reibung ist
hierbei nahezu 'Full. Beide Saugöffnungen und beide Drucköffnungen können miteinander
verbunden werden.
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Es ist aber auch möglich, die eine Hälfte als Gas- oder Flüssigkeitsantriebsmaschine
zu verwenden und die andere Hälfte als Pumpe oder Verdichter.
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Bei den Ausführungen, bei welchen der Kolben und die drehbare Platte
scharnierartig miteinander verbunden sind, ist es möglich, den Antrieb des Kolbens
nicht von dein Kegel, sondern von der Platte 2 aus stattfinden zu lassen.
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Es ist dabei empfehlenswert, die Platte unmittelbar mit der Triebwelle
zu verbinden, indem man Platte und Welle als ein Ganzes ausführt (Abb. 4 und 5).
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Die Verbindung von Kolben und Platte kann auch hier mittels Tut und
Feder ausgeführt werden, es sind aber auch andere Verbindungsarten möglich.
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In den Abb. 5 und 6 ist wieder mit i das Gehäuse der Pumpe oder des
Verdichters angedeutet, 4. ist die Triebachse, 2 die kreisrunde Mitnehrnerplatte,
gegen welche der Kolben 5 abdichtet mittels einer in der Platte angebrachten Nut
ii und an dem Kolben befestigten oder einen Teil desselben bildenden Feder 12.
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Mit 6 ist eine Abdichtungskugel angegeben, gegen welche die entsprechend
ausgehöhlte Spitze des Kegels 3 abdichtet. Der Kolben 5 ist mit einer der Kugel
entsprechenden Aussparung versehen.
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Der Kegel 3 ist in dem Gehäuse i in irgendeiner Weise drehbar gelagert.
Mit 8 ist eine Einlaß- bzw. Auslaßöffnung angegeben, und io ist der Deckel, der
eine Stopfbüchse für die Antriebswelle trägt.