CH255202A - Rotary machine. - Google Patents

Rotary machine.

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CH255202A
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Angturbin Aktiebol Ljungstroms
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Ljungstroms Angturbin Ab
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/14Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C18/16Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type

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Description

  

  Rotationsmaschine.    Die vorliegende Erfindung betrifft     Rota-          tionsmasehinen    vom Zahnradtyp. Die Rota  tionsmaschine kann dabei als Kompressor für  die Komprimierung eines gasförmigen Me  diums oder als Motor zur Arbeitserzeugung       a.li     gebildet sein.

   Rotationsmaschinen dieser       :Irt    sind beispielsweise beschrieben im     USA.-          Patent        Nr.        2174ä22.    Die Zahnräder, und in       erster    Linie diejenigen mit konkaven Zahn  eUten, sind gemäss diesem Patent mit     unter-          sehnittenen    und in ihrer Längsrichtung       schraubenförmig        verlaufenden    Zähnen oder  Gewindegängen ausgebildet.

   Die     Gewinde-          ganglä.nge    ist so im Verhältnis zur Gewinde  steigung bemessen, dass der Gang nicht einen  ganzen Umfang     einnimmt,    und die Kompres  sion des Arbeitsmediums (bei Kompressoren)  findet im Gangzwischenraum statt, der     hach     dem Ablauf zu von der     abtriebsseitigen          Stirnwand    des Gehäuses abgeschlossen wird.  Die Tiefe der Gangnuten soll mit Rücksicht  auf die Kapazität der Rotationsmaschine       möglichst    gross sein.

   Mit Rücksicht auf die       dynamischen    und     volumetrischen    Verluste  bekannter     Maschinen    hat man bei gewis  ser Gangtiefe nicht die Möglichkeit, die       Zahnräder    nur mit Hinsicht auf ihre Festig  keit zu dimensionieren.     Der    Aussendurch  messer der Zahnräder wird daher in der Pra  xis abhängig von der Gangzahl. Dies führt  einerseits mit sich, dass die Schraubenräder  mit konkaven Gangnuten bei geringer An  zahl. z. B. bei drei Gängen, zu schwach wer-    den, um den seitlich auf die vom Arbeits  medium wirkenden Druck bei der Arbeit der     s5     Maschine aushalten, zu können.

   Man kann  daher aus Festigkeitsgründen     genötigt    sein,  die Ganganzahl zu vergrössern, obwohl dies  bei     bekannten    Ausführungen des in Rede  stehenden Typs auf die Eigenschaften der 4o  Maschine in anderer Hinsicht ungünstig ein  wirkt. Die Erfindung geht von dieser an und  für sich     weniger    vorteilhaften Ausführung  aus und bezweckt, diese so abzuändern, dass  sie eine grössere Kapazität bei gleichzeitiger 4s  Herabsetzung der Verluste besitzt.

   Dies wird  dadurch erreicht, dass sie mindestens zwei in       Eingriff    mit einem dazwischenliegenden Zwi  schenzahnrad     stehende    Seitenzahnräder be  sitzt, dass die Zähne in ihrer Längsrichtung     5o     schraubenförmig     mit    einem Umfangswinkel  von weniger als<B>3600</B> gewunden sind, dass die  Zahnanzahl im Zwischenrad grösser als in  den Seitenzahnrädern ist, die je     wenigstens     drei Zähne haben, dass die Zahnräder eine     55     Volumenänderung der Arbeitsräume dann  herbeiführen, wenn diese beim Arbeiten der  Maschine     so-,wohl    vom Einlass wie vom Ab  lauf des Arbeitsmediums     getrennt    sind,

   und  dass zu jedem Seitenzahnrad ein separater     6o     Einlass und ein separater Ablauf in dem die  Zahnräder umgebenden Gehäuse gehört.  



  Die Erfindung soll im folgenden an Hand  der in der beiliegenden Zeichnung gezeigten  Ausführungsbeispiele näher beschrieben wer-<B>65</B>  den.      In     Fig.    1 ist     ein    horizontaler     Längsschnitt     durch einen     erfindungsgemäss    ausgeführten       Schraubenradkompreszor    im     Schnitt    nach der       Linie        I-I    von     Fig.    2 gezeigt.  



       Fig.    2 ist     ein    Querschnitt nach der     Linie          II-II    von     Fig.1.     



       Fig.    3 ist ein     Querschnitt    nach der Linie       III-III    von     Fig.    1.  



  In     Fig.    4 ist ein zum     Kompressorgehäuse     gehörender Enddeckel gezeigt, in Projektion  gemäss der Linie     IV-IV    von     Fig.    1 gesehen.  



       Fig.    5 zeigt den Kompressor in einer  Aussenansicht von oben.  



       Fig.    6 ist ein     schematischer    Querschnitt  der     .Schraubenräder    des     Kompressors.     



       Fig.    7     zeigt    schliesslich eine andere Aus  führungsform eines     Schraubenkompressors     gemäss der     Erfindung    von oben gesehen,  wobei     gewisse    Teile     weggeschnitten    sind.  



  In der Ausführungsform gemäss     Fig.    1  bis 6 bezeichnet 10 ein     mittleres    Schrauben  rad (Zwischenzahnrad) mit unterschnittenen  konkaven Zähnen oder Gängen 12, mit dem  im     vorliegenden    Fall zwei Seitenschrauben  räder 14, 16 mit konvexen Zähnen oder Gän  gen 18 in Eingriff     stehen.    Die Zahl der seit  lichen Schraubenräder kann jedoch grösser als  zwei sein. Das mittlere Schraubenrad 10 hat  vorzugsweise mindestens sechs, im vorliegen  den Fall sieben durch Gangnuten 20 vonein  ander     getrennte    Gänge.

   Die Seitenschrauben  räder 14, 16 haben bei der gezeigten Aus  führungsform drei Gänge 18, doch kann die  Zahl auch grösser sein; sie soll aber keines  i falls so gross sein     wie    die Gangzahl des Ra  des 10. Die- Zahl der Gänge des Schrauben  rades 10 ist zweckmässig doppelt so gross oder  noch grösser als die der     Schraubenräder    14.  16. Die Form der Gänge 12, 18 bzw. der  Nuten 20     ist    in oben genanntem     Patent    näher  beschrieben worden, auf welches zu deren  näherer Beschreibung hingewiesen werden  kann.

   Die     Gewindegangflanken    der unterein  ander gleich     ausgeführten    Seitenschrauben  räder 18 haben somit vorzugsweise teils die  Form von Kreisbogen und teils von     Epizy-          kloiden,    die von der mit der entsprechenden  Gangflanke zusammenwirkenden Aussenkante    der Gangnut des     mittleren    Schraubenrades       bestimmt    und erzeugt werden. In entspre  chender Weise :sind die     Gangnuten    20 ge  formt, so dass eine bestmögliche Dichtung       zwischen    den     Schraubenrädern    erhalten wird.

    Die Schraubenräder 10, 14, 16 haben vor  zugsweise zylindrische Form, und deren  Gänge     erstrecken    sich über einen     Umfangs-          winkel    von weniger als     360 .     



  Die     Schraubenräder.sind    mit einem klei  nen Dichtungsspalt in     einem    Gehäuse 22 ein  geschlossen. Sie sind an     den    Enden mit Zap  fen 24 versehen bzw. verbunden, die in Lö  cher 49 (Fix. 3. und 4) des Gehäuses bzw.  dessen Deckel 26 eingeschoben sind und von  Lagern 28 getragen werden. In     Fig.1    hat  das mittlere Schraubenrad einen aus dem Ge  häuse herausragenden Teil 30, über den das       Antriebsmoment    von einem Antriebsorgan.  z. B. einem Motor, über Zahnräder 31, 33 auf  die     Seitenschraubenräder    übertragen wird.

   Es  kann     statt    dessen jedoch auch das eine oder  andere der     Seitenschraubenräder    antreibend  sein, indem es mit aus dem Gehäuse heraus  ragenden Zapfen ausgebildet wird, wie dies  bei 32 in     Fig.    1 mit strichpunktierten Linien  angedeutet ist. Welche     Antriebsweise    ange  wandt werden soll, hängt von der Geschwin  digkeit des Antriebsmotors ab, da die Seiten  schraubenräder schneller     umlaufen    als das       mittlere    Schraubenrad.  



  Das mittlere Schraubenrad 10 und das       Seitenschraubenrad    14 einerseits sowie das  Schraubenrad 10 und das Schraubenrad<B>16</B>       anderseits    besitzen je einen Einlass und einen  Ablauf, deren     Anschlussstutzen    an das Ge  häuse 22 mit 34, 36 bzw. mit 38, 40 bezeich  net sind. Die beiden Einlässe 34, 38 sind an  dem gleichen Ende des     Kompressorgehäuses     jedoch an entgegengesetzten Seiten desselben  gelegen. Das gleiche gilt für die Abläufe 36,  40, die an dem andern Ende des Kompressor  gehäuseS liegen.

   Die Kompression des, gasför  migen, zu komprimierenden Mediums erfolgt  in den von den     Schraubenrädern    gebildeten  Zwischenräumen, die radial nach aussen  durch das Gehäuse 22 und nach den     Enden     zu durch je eine ebene Stirnwand des Ge-           häuses    und des Deckels begrenzt werden.  Um     günstige        Einströmverhältnisse    zu erhal  ten, geht der     Einlassstutzen    34 in eine Aus  nehmung 42 des Deckels 26 von der gezeig  ten, an sich bekannten Form über. Der Ein  lassstutzen 38 geht in eine     Ausnehmung-    44  von gleicher Form im Deckel 26 über.

   Die  Einströmung des Gases kann zum Teil vor  zugsweise auch radial erfolgen, wie aus       Fig.    5 hervorgeht, in der ein Teil der Schrau  benräder 10, 16 unmittelbar unter dem     Rohr-          stutzen    38 Sichtbar ist.

   Auch an der Ablauf  seite des Kompressors besitzt die betreffende  Stirnwand des Gehäuses 22 gleichfalls in     be-          kannterWeise        Ausnehmungen    46, 48 von der  gezeichneten Form, so     dass    eine hinsichtlich  der Strömung günstige Verbindung mit dem       .-1.blaufstutzen    erhalten wird, wenn die     Kom-          pression    gegen die Stirnwand des Gehäuses  den gewünschten Wert erreicht hat. Das  komprimierte Gas geht auch radial durch       Üffnungen    50 bzw. 52 der gezeigten, an sich       bekannten    Form ab.  



  Bei der Arbeit des     Kompressors    entstehen  zwischen den Gängen und dein Gehäuse ein  aehliesslieh dessen Stirnwand und dem     Deh-          kel    voneinander getrennte, geschlossene  Räume, in denen die Kompression des Gases  vor Öffnung des Ablaufes     stattfindet.    Das  zum Beispiel durch den Einlass 38     kommende     gasförmige Medium wird zum Teil zwischen  den ineinander eingreifenden Gängen der       Schraubenräder    10 und 16     nach    dem Ablauf   < 10 geführt.

   Der restliche Teil dieses Me  diums     iv        ird    jedoch durch Zwischenräume ge  führt, die von dem mittleren Schraubenrad  10 und dem     Seitenschraubenrad    14     sowie     dem     zwischen    den Kanten 54 und 56 gelege  nen zylindrischen Teil des Gehäuses begrenzt   -erden. Dieser Teil des Arbeitsmediums geht  durch den Ablauf 36 ab. In gleicher Weise  teilt sieh die durch den Einlass 34 eintretende       Gasmenge    in zwei Ströme, von denen der eine  durch den Ablauf 40 abgeht. Die beiden Ein  lässe 34, 38 und/oder die beiden Abläufe 36.

    9 0 können miteinander verbunden werden, so  dass der Kompressor eine gemeinsame     Einlass-          bzw.    Ablaufleitung erhält.    Der Kompressor kann zur Kompression  auf zwei verschiedene Enddrücke ausgebildet  werden. Es ist dann zweckmässig, obwohl  nicht notwendig, die Ablauföffnungen 46,  50 und 48, 52 verschieden gross     auszuführen,     so dass die im Kompressor     eingeschlossenen     Gasmengen ihn erst     verlassen,    nachdem sie  auf verschiedene Drücke komprimiert wor  den sind.  



  Von wesentlicher Bedeutung ist, dass der  Umfangswinkel der Gänge des mittleren       Schraubenrades    10     richtig    bemessen zum       Umschliessungswinkel        zwischen    den Kanten  54, 56 des Gehäuses ist. In     Fig.6    ist mit  vollen Linien eine Gangnut 20 eingezeich  net, deren dem Beschauer     zugekehrtes    vor  deres Ende bei der Rotation des Schrauben  rades in eine solche Lage     gekommen    ist, dass  ihre Rückkante vorn eben die Kante 56 des  Gehäuses erreicht hat.

   Damit ein offener  Weg zwischen dem Einlass 38 auf der einen  und dem Ablauf 36 auf der andern Seite des  Schraubenrades 10 nicht bestehen soll, darf  die     Steigung    der     Gangnute    20 nicht grösser  sein, als dass deren Vorderkante hinten nicht  zum Punkt 54 gelangt, was einem Umfangs  winkel     a1    gemäss     Fig.    6 für den Gang ent  spricht. In Wirklichkeit kann man jedoch  mit einer Überdeckung um einen gewissen  Winkel     a2    arbeiten, so dass das hintere Ende  des Ganges sich an der mit 20' bezeichneten  Stelle in     Fig.    6 befindet.

   Eine derartige  Überlagerung, die also bewirkt, dass bei der       Rotation    der Schraubenräder die Gangzwi  schenräume während eines     gewissen    Augen  blickes gleichzeitig mit dem Einlass und Ab  lauf kommunizieren, kann ohne Nachteil an  gewandt werden, weil die     Überstromfläche     am Einlass bei Beginn der     Kommunikation          sowie    das Kompressionsverhältnis des     Kom-          pressors    relativ gering sind und die durch  den Gangzwischenraum vom Ablauf nach  dem     Einlauf    gehende Druckwelle den Einlass  nicht erreicht, bevor dieser geschlossen     wird.       Bei einer Gangtiefe h = 0,

  25 X Aussen  durchmesser der     Seitenschraubenräder    und  mit drei Gängen in     diesen        Schraubenrädern         sowie mit sechs Gängen im mittleren Schrau  benrad erhält die Gangnut des letzteren  zweckmässig einen     Umfangswinkel        a,.    = 48   oder ungefähr diesen Wert, bzw. bei Über  deckung einen Umfangswinkel     al        -f-        a,    = 58   oder etwa diesen Wert. Bei     erhöhter    Gang  zahl am mittleren Schraubenrad werden diese       Winkel    zweckmässig grösser gewählt.

   So kön  nen die Umfangswinkel     a,    bzw.     a1        +        a,    bei  acht Gängen am     mittleren        .Schraubenrad     etwa 66 bzw. 75  betragen.  



  Aus obigem geht hervor, dass die     Ver-          windung    der Gänge des     mittleren    Rades zwi  schen dessen Stirnebenen bedeutend weniger  als     360()    beträgt. Die Rotationsmaschine kann  gemäss der Gleichung<I>G =</I>     n        #   <I>g</I>     -i-   <I>n - x</I> ge  baut werden, wobei G die Zahnzahl des Zwi  schenrades,     g    die Zahnzahl der Seitenzahn  räder,     n    die Anzahl der     Seitenzahnräder    und  x eine ganze Zahl von gewisser Grössenord  nung grösser oder kleiner oder auch = 0 ist.

    Man hat somit sehr grosse Möglichkeiten, die  Rotationsmaschine den von Fall zu Fall gel  tenden. Bedingungen anzupassen.  



  Die     Ausführungsform    gemäss     Fig.    7 un  terscheidet sich von der     vorliergehenden    im  wesentlichen nur dadurch, dass die Schrau  benräder als     Doppelschraubenräder    ausgebil  det sind, das heisst, jedes Schraubenrad ist  aus zwei Schraubenrädern gemäss den vor  hergehenden Figuren     zusammengesetzt    mit  nach entgegengesetzter Richtung gewundenen  Gängen, die einander in der-     Mitte    bei der  Linie 60 treffen. Der Kompressor erhält  hierdurch zwei Abläufe oder zwei Einlässe  an jedem Ende.

   Im vorliegenden Fall hat  der Kompressor zwei Einlässe 62, die an der  einen (obern)     Seite    des     Kompressors    gelegen  sind und zwei Einlässe 64, die an der ent  gegengesetzten (untern)     Seite    des Kompres  sors gelegen     sind.    Die Abläufe :

  sind nach der       Mitte    des     Kompressors    verlegt, so dass den  Einlässen 62     ein.    Ablauf 66 an der Unter  seite des     Kompressors    und den Einlässen 64  ein     Ablauf    68 an dessen Oberseite     entspricht.     Auch bei dieser     Ausführungsform.    teilt sich  das durch einen Einlass     eingesaugte    Gas in       zwei    Ströme, so dass es nach beiden Abläu-         fen    geführt wird.

   Die Einlässe und Abläufe  haben ebenso wie in dem vorhergehenden Bei  spiel eine Form, die günstige Ein- bzw.     Aus-          strömverhältnisse    ergeben. In     Fig.    7 sind die  Einlass-     und    Ablaufstutzen für die auf der       Oberseite    sichtbaren Einlässe 62 und den  Ablauf 68 weggeschnitten. Durch diese Öff  nungen sind daher das     mittlere    Schrauben  rad 70 und die     Seitenschraubenräder    72, 74  sichtbar.

   Sämtliche Schraubenräder haben im       übrigen-die    gleiche Form, die oben beschrie  ben worden     ist,        mit    Ausnahme, dass jedes  aus zwei     Einzelschraubenrädern    mit gegen  einander verlaufenden Gängen aufgebaut ist.  Der Kompressor gemäss dieser Ausführungs  form hat, wie aus der     Fig.7    hervorgeht,  zwei     Enddeckel    76.  



  Die Erfindung ist     natürlich    nicht auf die  gezeigten Ausführungsformen beschränkt,  sondern kann in verschiedener Hinsicht im  Rahmen des folgenden Patentanspruches ab  geändert werden. Ein gemäss der Erfindung       ausgeführter    Motor kann im     Prinzip    entspre  chend dem obigen Ausführungsbeispiel (Kom  pressor)     ausgeführt    sein.



  Rotary machine. The present invention relates to gear type rotary machines. The rotary machine can be designed as a compressor for compressing a gaseous medium or as a motor for generating work a.li.

   Rotary machines of this type are described, for example, in U.S. Patent No. 2174-22. According to this patent, the gears, and primarily those with concave teeth, are designed with teeth or threads extending underneath and helically in their longitudinal direction.

   The thread length is dimensioned in relation to the thread pitch so that the thread does not take up an entire circumference, and the compression of the working medium (with compressors) takes place in the gap between the threads, which runs off from the end wall of the housing on the output side is completed. The depth of the thread grooves should be as great as possible, taking into account the capacity of the rotary machine.

   Taking into account the dynamic and volumetric losses of known machines, with a certain thread depth you do not have the option of dimensioning the gears only with regard to their strength. The outer diameter of the gears is therefore in practice dependent on the number of gears. On the one hand, this means that the helical gears with concave thread grooves are low in number. z. B. with three gears, become too weak to be able to withstand the pressure exerted on the side by the working medium when the s5 machine is working.

   For reasons of strength, it may therefore be necessary to increase the number of gears, although in known designs of the type in question this has an unfavorable effect on the properties of the 40 machine in other respects. The invention is based on this embodiment, which is in and of itself less advantageous, and aims to modify it so that it has a greater capacity with a simultaneous 4s reduction in losses.

   This is achieved in that it sits at least two side gears in engagement with an intermediate intermediate gear, that the teeth are helically wound in their longitudinal direction 5o with a circumferential angle of less than 3600, that the number of teeth in The intermediate gear is larger than in the side gears, which each have at least three teeth, so that the gears bring about a change in volume of the working spaces when they are separated from the inlet and outlet of the working medium while the machine is working,

   and that each side gear has a separate 6o inlet and a separate outlet in the housing surrounding the gears.



  The invention is to be described in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the accompanying drawing. In FIG. 1, a horizontal longitudinal section through a helical gear compressor designed according to the invention is shown in section along the line I-I of FIG.



       Fig. 2 is a cross section along the line II-II of Fig.1.



       FIG. 3 is a cross section along the line III-III of FIG. 1.



  In FIG. 4, an end cover belonging to the compressor housing is shown, viewed in projection along the line IV-IV of FIG.



       Fig. 5 shows the compressor in an external view from above.



       Figure 6 is a schematic cross-section of the helical gears of the compressor.



       Finally, FIG. 7 shows another embodiment of a screw compressor according to the invention, seen from above, with certain parts being cut away.



  In the embodiment according to FIGS. 1 to 6, 10 denotes a central screw wheel (intermediate gear) with undercut concave teeth or gears 12, with which in the present case two side screw wheels 14, 16 with convex teeth or gears 18 are in engagement. However, the number of helical gears on the side can be greater than two. The middle helical gear 10 preferably has at least six, in the present case seven gears separated from one another by gears 20.

   The side screw wheels 14, 16 have three courses 18 in the embodiment shown, but the number can also be larger; but it should not be as large as the number of turns of the Ra of 10. The number of turns of the helical wheel 10 is expediently twice as large or even greater than that of the helical gears 14. 16. The shape of the gears 12, 18 or The grooves 20 have been described in more detail in the above-mentioned patent, to which reference can be made for a more detailed description thereof.

   The thread flanks of the side screw wheels 18, which are identical to one another, are thus preferably partly in the form of circular arcs and partly of epicycloids, which are determined and generated by the outer edge of the thread groove of the central helical gear interacting with the corresponding thread flank. In a corre sponding manner: the gear grooves 20 are shaped so that the best possible seal between the helical gears is obtained.

    The helical gears 10, 14, 16 are preferably cylindrical in shape, and their turns extend over a circumferential angle of less than 360.



  The helical gears are closed with a small sealing gap in a housing 22. They are provided or connected at the ends with Zap fen 24 that are inserted into holes 49 (Fix. 3 and 4) of the housing or its cover 26 and are supported by bearings 28. In Figure 1, the middle helical gear has a housing protruding from the Ge part 30, via which the drive torque from a drive member. z. B. a motor, via gears 31, 33 is transmitted to the side helical gears.

   Instead, however, one or the other of the helical side gears can also be driving, in that it is formed with pegs protruding from the housing, as indicated at 32 in FIG. 1 with dash-dotted lines. Which type of drive should be used depends on the speed of the drive motor, as the side helical gears rotate faster than the central helical gear.



  The middle helical gear 10 and the side helical gear 14 on the one hand and the helical gear 10 and the helical gear <B> 16 </B> on the other hand each have an inlet and an outlet, their connecting pieces to the housing 22 with 34, 36 or 38, 40 are designated. The two inlets 34, 38 are located on the same end of the compressor housing but on opposite sides thereof. The same applies to the outlets 36, 40, which are located at the other end of the compressor housing.

   The compression of the gaseous medium to be compressed takes place in the spaces formed by the helical gears, which are delimited radially outward by the housing 22 and at the ends by a flat end wall of the housing and the cover. In order to get favorable inflow conditions, the inlet port 34 merges into a recess 42 of the cover 26 of the form known per se. The lassstutzen 38 merges into a recess 44 of the same shape in the cover 26.

   The inflow of the gas can in part also take place radially, as can be seen from FIG. 5, in which part of the screw wheels 10, 16 can be seen directly below the pipe socket 38.

   On the outlet side of the compressor, the relevant end wall of the housing 22 likewise has recesses 46, 48 of the shape shown in a known manner, so that a connection with the.-1. pressure against the front wall of the housing has reached the desired value. The compressed gas also exits radially through openings 50 and 52 of the form shown, known per se.



  When the compressor works, an enclosed space is created between the aisles and the housing, which is separated from the front wall and the cover and in which the gas is compressed before the outlet is opened. The gaseous medium coming, for example, through the inlet 38 is partly guided between the intermeshing gears of the helical gears 10 and 16 after the sequence <10.

   The remaining part of this medium iv ird, however, ge leads through gaps, which are limited by the central helical gear 10 and the side helical gear 14 and the between the edges 54 and 56 lying cylindrical part of the housing -erden. This part of the working medium goes through the process 36. In the same way, see the amount of gas entering through inlet 34 divided into two streams, one of which exits through outlet 40. The two inlets 34, 38 and / or the two outlets 36.

    90 can be connected to one another so that the compressor has a common inlet or outlet line. The compressor can be designed for compression to two different final pressures. It is then expedient, although not necessary, to make the outlet openings 46, 50 and 48, 52 of different sizes, so that the gas quantities enclosed in the compressor only leave it after they have been compressed to different pressures.



  It is essential that the circumferential angle of the turns of the central helical gear 10 is correctly dimensioned in relation to the angle of enclosure between the edges 54, 56 of the housing. In Figure 6, a passage groove 20 is drawn in full lines, the viewer facing before the end of the screw has come into such a position during the rotation of the screw that its rear edge has just reached the front edge 56 of the housing.

   So that there should not be an open path between the inlet 38 on one side and the outlet 36 on the other side of the helical gear 10, the pitch of the thread groove 20 must not be greater than that its front edge does not reach point 54 at the rear, which is a circumference Angle a1 according to FIG. 6 for the gear corresponds. In reality, however, it is possible to work with an overlap by a certain angle a2, so that the rear end of the aisle is located at the point marked 20 'in FIG. 6.

   Such an overlay, which means that when the helical gears rotate, the spaces between the gears communicate with the inlet and outlet at the same time for a certain moment, can be used without any disadvantage because the overflow area at the inlet at the start of communication and the compression ratio of the compressor are relatively small and the pressure wave going through the passage gap from the outlet to the inlet does not reach the inlet before it is closed. With a passage depth h = 0,

  25 X outer diameter of the side helical gears and with three turns in these helical gears and with six turns in the middle screw gear, the groove of the latter expediently has a circumferential angle α. = 48 or approximately this value, or in the case of overlap a circumferential angle al -f- a, = 58 or approximately this value. With a higher number of gears on the central helical gear, these angles are expediently selected larger.

   For example, the circumferential angles a, or a1 + a, with eight turns on the central screw wheel can be around 66 or 75.



  From the above it can be seen that the twisting of the gears of the middle gear between its front planes is significantly less than 360 (). The rotary machine can be built according to the equation <I> G = </I> n # <I> g </I> -i- <I> n - x </I>, where G is the number of teeth on the intermediate wheel, g is the number of teeth on the side gears, n is the number of side gears and x is an integer of a certain order of magnitude greater or less or also = 0.

    There are thus very great opportunities to use the rotary machine from case to case. Adjust conditions.



  The embodiment according to FIG. 7 differs from the previous one essentially only in that the screw gears are designed as double helical gears, that is, each helical gear is composed of two helical gears according to the previous figures with gears wound in the opposite direction meet each other in the middle at line 60. This gives the compressor two drains or two inlets at each end.

   In the present case, the compressor has two inlets 62 which are located on the one (upper) side of the compressor and two inlets 64 which are located on the opposite (lower) side of the compressor. The processes :

  are relocated towards the middle of the compressor, so that the inlets 62 are a. Drain 66 on the underside of the compressor and the inlets 64 corresponds to a drain 68 on its top. Also in this embodiment. The gas sucked in through an inlet splits into two streams so that it is guided through both outlets.

   As in the previous example, the inlets and outlets have a shape that results in favorable inflow and outflow conditions. In FIG. 7, the inlet and outlet connections for the inlets 62 visible on the top and the outlet 68 are cut away. Through these openings, the middle helical wheel 70 and the side helical gears 72, 74 are therefore visible.

   All helical gears otherwise have the same shape that has been described above, with the exception that each is constructed from two individual helical gears with mutually opposing gears. As can be seen from FIG. 7, the compressor according to this embodiment has two end covers 76.



  The invention is of course not limited to the embodiments shown, but can be changed in various respects within the scope of the following patent claim. A motor designed according to the invention can in principle be designed according to the above exemplary embodiment (compressor).

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Rotationsmaschine vom Zahnradtyp, da durch gekennzeichnet, dass sie mindesten zwei in Eingriff mit einem dazwischenlie genden Zwischenzahnrad stehende Seiten zahnräder besitzt, dass die Zähne in ihrer Längsrichtung schraubenförmig mit einem Umfangswinkel von weniger als 360 gewun den sind, dass die Zahnanzahl im Zwischen rad grösser als in den Seitenzahnrädern ist, die je wenigstens drei Zähne haben, da.ss die Zahnräder eine Volumenänderung der Ar beitsräume dann herbeiführen, CLAIM: Rotary machine of the gear type, characterized in that it has at least two side gears in engagement with an intermediate intermediate gear, that the teeth are helically threaded in their longitudinal direction with a circumferential angle of less than 360, that the number of teeth in the intermediate gear is larger than in the side gears, which each have at least three teeth, so that the gears then bring about a change in the volume of the working spaces, wenn diese beim Arbeiten der Maschine sowohl vom Ein lass wie vom Ablauf des Arbeitsmediums ge trennt sind und dass zu jedem Seitenzahnrad ein separater Einlass und ein separater Ab lauf in dem die Zahnräder umgebenden Ge häuse gehört. UNTERANSPRÜCHE 1. Rotationsmaschine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet., dass das Zwischenzahnrad mindestens doppelt so viel Zähne wie die einzelnen Seitenzahnräder be sitzt. if these are separated from both the inlet and the outlet of the working medium when the machine is working and that a separate inlet and a separate drain in the housing surrounding the gears belongs to each side gear. SUBClaims 1. Rotary machine according to patent claim, characterized in that the intermediate gear is seated at least twice as many teeth as the individual side gears. ?. Rotationsma,sehine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein lässe für zwei im Eingriff mit dem Zwi schenzahnrad stehende Seitenzahnräder auf einander gegenüberliegenden Seiten des lIa- sehinengehäuses gelegen sind. 3. Rotationsmaschine nach Unteranspruch \_>. dadurch gekennzeichnet, dass auch die zu diesen Seitenzahnrädern gehörenden Abläufe auf zueinander entgegengesetzte Seiten des Gehäuses verlegt sind, 4. ?. Rotationsma, see according to patent claim, characterized in that the inlets for two side gears in engagement with the intermediate gear are located on opposite sides of the lens housing. 3. Rotary machine according to dependent claim \ _>. characterized in that the processes belonging to these side gears are also relocated to opposite sides of the housing, 4. Rotationsmaschine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ab laufquerschnitte der verschiedenen Abläufe verschieden gross sind, so dass das Arbeits medium auf seinem Weg durch den Zähne zwischenraum auf einer Seite des Zwischen- zahnrades eine andere Druckänderung er fährt als auf dem Weg durch den Zähnezwi schenraum auf einer andern Seite dieses Zahnrades. 5. Rotationsmaschine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder Doppelräder sind, die aus zwei Teilschraubenrädern mit untereinander nach entgegengesetzten Richtungen gewundenen Zähnen zusammengesetzt sind, und dass je zwei miteinander im Eingriff stehende Dop pelräder zwei Einlässe besitzen. 6. Rotary machine according to patent claim, characterized in that the run-off cross-sections of the various processes are of different sizes, so that the working medium on its way through the space between the teeth on one side of the intermediate gear has a different pressure change than on the way through the teeth between space on the other side of this gear. 5. Rotary machine according to patent claim, characterized in that the gears are double gears, which are composed of two partial helical gears with mutually coiled teeth in opposite directions, and that two mutually engaged double pel wheels have two inlets. 6th Rotationsmaschine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, da.ss die Zahnräder Doppelräder sind, die aus zwei Teilschraubenrädern mit zueinander nach entgegengesetzten Richtungen gewundenen Zähnen zusammengesetzt sind, und dass je zwei miteinander im Eingriff stehende Dop pelräd.er zwei Abläufe besitzen: Rotary machine according to patent claim, characterized in that the gears are double gears, which are composed of two partial helical gears with teeth wound in opposite directions, and that two mutually meshing double gears each have two processes:
CH255202D 1944-06-29 1946-05-21 Rotary machine. CH255202A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990008261A1 (en) * 1989-01-17 1990-07-26 Bauer Kompressoren Gmbh Rotor pair for a high-pressure screw-type compressor

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