Antriebseinrichtung für einen Kompressor des Rollkolbentyps. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für einen Kompressor des Rollkolbentyps.
In Verbindung mit. Kühlanlagen liegt das Problem vor, zu vermeiden, dass dort, wo der Kompressor von einem Motor angetrieben wird, dessen Welle durch die Kompressorwan- clung geführt. und durch eine Dichtung abge dichtet ist, Kühlflüssigkeit an der Dichtung ausläuft. Das Problem verschwindet., wenn der Motor mit dem Kompressor zusammen einge- kapselt wird. In diesem Falle benötigt man ,jedoch einen weiteren Motor zum Antrieb des Kühlgebläses.
Eine andere Weise, das Pro blem zu vermeiden, besteht. darin, den Kompres sor dureli einen -Motor über eine magnetische Kupplung anzutreiben, deren treibender und getriebener Teil durch ein dünnes Gehäuse voneinander getrennt sind, welches den Kom pressor enthält. Immerhin ist eine mechanische übertragung vorzuziehen, und die Erfindung bezweckt, das Problem auf mechanischem Wege zu lösen.
Die erfindungsgemässe Antriebseinrichtung für einen Kompressor des Rollkolbentyps zeichnet sich .durch eine auf dem Mantel zweier Kegel mit gemeinsamer Spitze krei sende Achse zum Antrieb des Rollkolbens aus, welche Achse in der gemeinsamen Kegelspitze mittels eines Kugellagers gelagert ist, das Schwingungen der Achse in allen seitlichen Richtungen zulässt, und durch ein zwischen der Achse und einem feststehenden Teil an- geordnetes nachgiebiges Dichtungsorgan, das die Achse nach aussen gasdicht abdichtet.
Das Dichtungsorgan kann in vielen ver schiedenen Weisen ausgeführt werden. Eine Ausführung mit. Balg oder Membrane ist je doch vorzuziehen.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung wiedergegeben, wo Fig. 1 einen Längsschnitt einer Antriebsein richtung samt Kompressor zeigt, Fig. 2 den Kompressor im Schnitt nach der Linie 11-II in Fig. 1, und Fig. 3 eine modifizierte Aus führung, wo der antreibende Motor aussen um die Übertragungsachse angeordnet ist.
Ein Kompressor des Rolqkolbentyps wird nach Fig. 1 und 2 von einem Motor 1 über eine Übertragungseinrichtung 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 angetrieben. Von dem Kompressor sind nur die wesentlichsten Teile gezeigt, nämlich die beiden Endwände 14 und 17 und ein dünnwandiger Metallzylinder 20, welche zu sammen den Arbeitsraum 20' des Kompressors begrenzen.
Im Arbeitsraum liegt ein Rollkol ben 18, der einen radialen Schlitz 19' hat, worin ein Flügel 19 eingesetzt ist, der eine Trennwand zwischen der Druckseite und der Saugseite des Arbeitsraumes 20' bildet. Der Rollkolben wird an der Zylinderwand 20 durch einen permanenten Ringmagneten 15 in Anlage gehalten, welcher in axialer Rieh tung magnetisiert und mit ringförmigen Pol schuhen 16 versehen ist. Der Kraftlinienver- lauf ist durch eine strichpunktierte Linie 15' angedeutet. Die Bolzen, die die verschiedenen stationären Teile des Kompressors zusammen halten, sind durch 21 bezeichnet..
Eimass- und Auslasskanäle sind der Einfachheit halber in der Zeichnung aasgelassen, da der Kompres sor als solcher keinen Teil der Erfindung dar stellt. Der Rollkolben 18 ist als dickwandiger offener Hohlzylinder geformt, der durch eine auf dem Mantel zweier Kegel mit gemein samer Spitze kreisende Achse 7, 8, 9 ange trieben wird, die in der gemeinsamen Kegel spitze mittels eines Kugellagers gelagert ist, Kelches eine Kugel 8 besitzt, die in der Lager schale 12 ruht.
Die Endwand 14 des Kompres- sors ist zu diesem Zweck mit. einer röhrenför migen Erweiterung 11 versehen, deren eines Ende die Kugelschale 12 bildet. Die Kugel wird durch einen in die röhrenförmige Ver längerung 11 eingesetzten -Sperrteil 13 an der Schale 12 in Anlage gehalten.
Auf dem innern Teil 9 der Achse ist. durch einen Keil 9' ein Ringkörper 10 befestigt, der in dem Rollkolben 18, wie gezeigt, geführt ist. Die Achse ist derart gebildet, dass sie seit lich nach allen Richtungen ausschwingen, aber nicht in ihrer Längsrichtung bewegt werden kann, und die kreisende Bewegung der Achse -wird durch ein Exzentergetriebe 4, 5 erhalten, dessen eines exzentrische Rad 4 durch die Nabe 3 aiü der Welle 2 des Motors 1 befestigt.
und dessen anderer, zur Achse 7, 8, 9 zentri scher Teil 5 durch die Nabe 6 auf dem freien Ende des Achsenteils 7 befestigt ist. Der ex zentrische Teil umschliesst, den Teil 5 und teilt diesem eine kreiskippende Bewegung mit.
Die Achse zur Übertragung der Bewegung auf den Rollkolben braucht, nicht um ihre eigene Achse zu rotieren, sondern nur in der erwähnten Weise zu kreisen, damit -der Roll- kolben auf der innern Wandung des Zylinders 20 rollt.
Dadurch wird das Dichtungsproblem sehr einfach, und die Fig. 1 stellt eine Aus führung einer nachgiebigen, gasdichten Dich tung dar, die im vorliegenden Falle einen dünnwandigen Metallbalg 24 besitzt, dessen eines Ende mit den feststehenden Teilen des Kompressors gasdicht verbunden turd dessen anderes Ende mit der Welle gasdicht ver bunden ist.
Es ist einleuchtend, dass die Dich tung auf der einen oder andern Seite der Kugel 8 angebracht werden kann; tun die Montage zu erleichtern, wird es aber das zweckmässigste sein, die Dichtung wie in Fig. 1 gezeigt anzubringen, nämlich in Ver bindung mit, dem treibenden Teil 7 der Achse 7, 8, 9. Zu diesem Zweck ist auf den röhren förmigen Teil 11 eine weitere röhrenförmige Verlängerung 22 aufgesetzt, deren freies Ende mit einem ringförmigen Abschluss 23 versehen ist, der seinerseits mit. dem äussern Ende 24" des Balges 24 gasdicht verbunden ist.
Das innere Ende 24' kann entweder mit. dem Achsteil 7 direkt verbunden sein oder, wie im vorliegenden Falle, über eine dünnwandige, zur Achse 7, 8, 9 koaxiale Hülse 25, deren äusseres Ende durch einen Ring<B>26</B> gasdicht auf dem Achsteil 7 festgeklemmt ist.
Damit die Dichtung eine möglichst. lange Lebensdauer erhält, ist es von Bedeutung, dass -das innere Ende des Ballges so nahe wie möglich bei der Kugel 8 lieft, wodurch die Bewegung, die der Balg erhält, ausserordent lich klein wird. Die gasdichte, nachgiebige Dichtung kann in vielen andern Weisen ausgeführt -werden, so z. B. als ein weicher, zusammendrüekbarer Pfropfen aus Gummi oder ähnlichem Mate rial, der zwischen dem Achsteil 7 oder 9 und dem diesen Teil umgebenden Teil 22 oder 11 eingeschoben ist. Dieser ellastisehe Pfropfen wird vorzugsweise so nahe wie möglich bei der Kugel 8 angeordnet.
Eine andere elasti- seh.e Dichtung kann aus einer Membrane be stehen, deren Umfang -asdielrt am Teil 11 befestigt ist, und deren zentrale Öffnung die Kugel 8 oder die Achsteile 7 oder 9 so nahe an der Kugel, als möglich gasdicht umschliesst.
Fig. 3 zeigt eine zweckmässige Vereinigung des Kompressors mit dem treibenden Motor, wobei der llfotoranker 28, der wie angedeutet aus lamelliertem Eisenbleelr besteht, aussen auf der röhrenförmigen Verlängerung 11 und der -weiteren röhrenförmigren Verlängerung 22 durch Laufhülsen 3' und 3" drehbar gelagert ist, wovon die Hülse 3' seinerseits verlängert ist und den einen, exzentrischen Teil 4 des Exzentergetriebes 4, 5 bildet.
Um zu vermei den, dass die beiden Hülsen 3' und 3" ganz gegeneinandergeschoben werden können, ist über die röhrenförmige Verlängerung 22 ein Ring 27 gesehoben, der auf dieser Verlänge rung festsitzt. Diejenigen Teile der Über- tragun;seinriehtung, die den Teilen in Fig. 1 entsprechen, haben dieselbe Bezeichnung.
Der Stator des Motors ist aus Eisenblech 30 aufgebaut, und seine Magnetisierungswick- lung ist mit. 31 bezeichnet. Der Motor ist als ein Kurzschlussmotor ausgeführt gedacht, und die Ankerstäbe sind mit 29 bezeichnet. Das äussere Gehäuse des Motors ist mit 1' bezeich net und ist auf die Endscheibe 14, wie ge zeigt., geschoben. Der Motor hat auch einen Sockel 32, der an dem Gehäuse 1' direkt be festigt ist.
Wie aus dem Obigen und aus der Zeich nung Hervorgeht, kreist die Achse 7, 8, 9 auf einer doppelten Kegelfläche mit den beiden Kegelspitzen gegeneinander gerichtet und im Mittelpunkt der Kugel 8 liegend. Für eine gegebene Exzentrizität des Exzentergetriebes 4, 5 kann der Kegelwinkel durch Verschieben des angetriebenen Teils 5 des Exzentergetrie- bes axial auf dem Achsteil 7 eingestellt wer den.
Zu diesem Zweck ist -die Nabe 6 des Teils 5 auf dem freien Ende des Achsteils 7 durch einen Keil 7' befestigt, der Bewegung des Teils 5 in axialer Richtung zulässt. Da durch kann auch der Abnutzung im Exzenter getriebe und zwischen dem Teil 10 und dem Rollkolben 16 Rechnung getragen werden.
Wie Fig. 3 zeigt, treibt der Motor auch ein Ge- bläserad 35 an, welches mit seiner Schale 33 direkt auf das äussere Ende des treibenden Teils 4 des Exzenters gesetzt ist. Diese Sehale wird durch eine Schraube 34 am Platz gehal ten, die in das fmeie Ende des Achsteils 7 ge schraubt ist.
Diese Schalle ist so dünnwandig und elastisch ausgeführt, dass sie die sehwin- gende Bewegung zwischen den beiden Teilen des Exzentergetriebes ohne Schwierigkeit mit machen kann.
Driving device for a compressor of the rotary piston type. The present invention relates to a drive device for a rotary piston type compressor.
Combined with. The problem with cooling systems is to avoid that where the compressor is driven by a motor, the shaft of which is guided through the compressor wall. and is sealed by a seal, coolant leaks at the seal. The problem disappears when the engine is encapsulated together with the compressor. In this case, however, you need another motor to drive the cooling fan.
Another way to avoid the problem is. in driving the compressor dureli a motor via a magnetic coupling, the driving and driven parts of which are separated from each other by a thin housing that contains the compressor. After all, mechanical transmission is preferable and the invention aims to solve the problem in a mechanical way.
The drive device according to the invention for a compressor of the rotary piston type is characterized by an axis for driving the rotary piston which rotates on the jacket of two cones with a common tip, which axis is mounted in the common cone tip by means of a ball bearing, the vibrations of the axis in all lateral directions allows, and by a resilient sealing member arranged between the axle and a stationary part, which seals the axle gas-tight to the outside.
The sealing member can be designed in many different ways. A version with. However, bellows or diaphragm is preferable.
Two embodiments of the invention are shown in the drawing, where Fig. 1 shows a longitudinal section of a drive device including the compressor, Fig. 2 shows the compressor in section along the line 11-II in Fig. 1, and Fig. 3 shows a modified implementation, where the driving motor is arranged on the outside around the transmission axis.
A compressor of the Rolq piston type is driven according to FIGS. 1 and 2 by a motor 1 via a transmission device 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10. Only the most essential parts of the compressor are shown, namely the two end walls 14 and 17 and a thin-walled metal cylinder 20, which together limit the working space 20 'of the compressor.
In the working space is a Rollkol ben 18, which has a radial slot 19 ', in which a wing 19 is used, which forms a partition between the pressure side and the suction side of the working space 20'. The rolling piston is held in contact with the cylinder wall 20 by a permanent ring magnet 15, which is magnetized in the axial direction and shoes 16 are provided with annular pole. The course of the force line is indicated by a dash-dotted line 15 '. The bolts that hold the various stationary parts of the compressor together are indicated by 21 ..
Eimass- and outlet channels are left in the drawing for the sake of simplicity, since the compressor as such is not part of the invention. The rolling piston 18 is shaped as a thick-walled open hollow cylinder, which is driven by an axis 7, 8, 9 rotating on the jacket of two cones with common tip, which is mounted in the common cone tip by means of a ball bearing, cup has a ball 8 , the shell 12 rests in the bearing.
The end wall 14 of the compressor is provided for this purpose. a röhrenför-shaped extension 11 is provided, one end of which forms the spherical shell 12. The ball is held in contact with the shell 12 by a locking part 13 inserted in the tubular extension 11.
On the inner part 9 of the axle is. an annular body 10 is attached by a wedge 9 'and is guided in the rolling piston 18, as shown. The axis is formed in such a way that it can swing out sideways in all directions, but cannot be moved in its longitudinal direction, and the circular movement of the axis is obtained by an eccentric gear 4, 5, one of which is eccentric wheel 4 through the hub 3 aiü the shaft 2 of the motor 1 attached.
and the other, to the axis 7, 8, 9 Zentri shear part 5 through the hub 6 on the free end of the axis part 7 is attached. The eccentric part encloses part 5 and communicates a circular tilting movement to it.
The axis for transmitting the movement to the rolling piston does not need to rotate about its own axis, but only to circle in the manner mentioned so that the rolling piston rolls on the inner wall of the cylinder 20.
This makes the sealing problem very simple, and Fig. 1 shows an execution of a flexible, gas-tight up device, which in the present case has a thin-walled metal bellows 24, one end of which is gas-tight connected to the stationary parts of the compressor turd the other end with the shaft is gas-tight connected.
It is evident that the device you can be attached to one or the other side of the ball 8; do the assembly easier, but it will be the most appropriate to attach the seal as shown in Fig. 1, namely in connection with the driving part 7 of the axis 7, 8, 9. For this purpose, is on the tubular part 11 placed another tubular extension 22, the free end of which is provided with an annular end 23, which in turn with. the outer end 24 ″ of the bellows 24 is connected in a gas-tight manner.
The inner end 24 'can either with. be connected directly to the axle part 7 or, as in the present case, via a thin-walled sleeve 25 coaxial with the axle 7, 8, 9, the outer end of which is clamped gas-tight on the axle part 7 by a ring 26.
So that the seal as possible. Long life, it is important that the inner end of the ball runs as close as possible to the ball 8, whereby the movement that the bellows receives is extremely small. The gas-tight, resilient seal can be implemented in many other ways, e.g. B. as a soft, compressible plug made of rubber or similar mate rial, which is inserted between the axle part 7 or 9 and the part 22 or 11 surrounding this part. This elastic plug is preferably arranged as close as possible to the ball 8.
Another elastic seal can consist of a membrane, the circumference of which is attached directly to the part 11 and the central opening of which encloses the ball 8 or the axle parts 7 or 9 as close to the ball as possible in a gas-tight manner.
Fig. 3 shows an expedient combination of the compressor with the driving motor, wherein the llfotoranker 28, which is made of laminated iron sheet as indicated, is rotatably mounted on the outside of the tubular extension 11 and the further tubular extension 22 by sleeves 3 'and 3 " , of which the sleeve 3 'is in turn extended and forms one eccentric part 4 of the eccentric gear 4, 5.
In order to avoid that the two sleeves 3 'and 3 "can be pushed completely against each other, a ring 27 is lifted over the tubular extension 22, which is fixed on this extension. Those parts of the transmission which are attached to the parts in Fig. 1 correspond to have the same designation.
The stator of the motor is made of sheet iron 30 and its magnetizing winding is with. 31 designated. The motor is designed as a short-circuit motor and the armature rods are designated 29. The outer housing of the motor is denoted by 1 'and is pushed onto the end plate 14, as shown. The motor also has a base 32 which is fastened to the housing 1 'directly be.
As can be seen from the above and from the drawing, the axis 7, 8, 9 circles on a double conical surface with the two cone tips facing each other and lying in the center of the ball 8. For a given eccentricity of the eccentric gear 4, 5, the cone angle can be set axially on the axle part 7 by moving the driven part 5 of the eccentric gear.
For this purpose, the hub 6 of the part 5 is attached to the free end of the axle part 7 by a wedge 7 ', which allows movement of the part 5 in the axial direction. Since the wear in the eccentric gear and between the part 10 and the rolling piston 16 can be taken into account.
As FIG. 3 shows, the motor also drives a fan wheel 35, which is placed with its shell 33 directly on the outer end of the driving part 4 of the eccentric. This Sehale is held in place by a screw 34 which is screwed into the fmeie end of the axle part 7 ge.
This sound is so thin-walled and elastic that it can easily follow the swaying movement between the two parts of the eccentric gear.