Drehkolbengebläse mit sichelförmigem Arbeitsraum und Schieberkolben. Die Erfindung bezieht sich auf ein Dreh kolbengebläse mit sichelförmigem Arbeits- rauni und Schieberkolben. In manchen Be trieben, in denen sowohl Saugluft als auch Druckluft benötigt wird, beispielsweise bei pneumatischen Bogenanlegern für Papierver- arbeitungsmaschinen,
werden mir Ersparnis ;in Platz, Anschaffungs-, Betriebs- und W ar- tüngskosten derartige Gebläse verwendet, bei denen zwischen Saugraum und Druckraum ein Zweitluftzutritt vorgesehen ist, durch den die von der Saugseite aus mit Unterdruck gefüllten Kammern durch atmosphärische Luft. aufgefüllt werden. Es ist bereits ein sol- elies Gebläse mit. Zweitluft.zittritt bekannt.
Bei diesem ist, sofern es als kombiniertes 'Saug- und Druekgebläse arbeiten soll, eine be sondere Steuerung des Zweitluftzutrittes durch in den Stirnwänden des die Schieber aufweisenden Rotors vorgesehene Steueröff- iiungen erforderlich, um einen Druckaus- Uleich zwischen Druck- bzw. Saugraum einer seits und atmosphärischer Zweitluft ander seits zu verhindern. Diese Steuerung ist um- @iändlich und verteuert das Gebläse.
Ausser dem ist der Wirkungsgrad dieses Gebläses nicht besonders günstig.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe ge stellt, ein Gebläse mit Zweitluftansaugung schaffen zu können, das sich beim Betriebe als kombiniertes Saug- und Druckgebläse durch hohen Wirkungsgrad auszeichnet, dabei aber zu seiner Steuerung keiner zusätzlichen Steuermittel bedarf.
Zu diesem Zwecke wird der Zweitluftein- tritt von den Schieberkolben selbst gesteuert und ferner ist die Zweitlufteintrittsstelle einerseits vom Saugraum durch eine wenig stens über eine Kammerteihing sich erstrek- kende Dichtstelle getrennt und anderseits so nahe bei der dureh die Zylinderachse und die Rotorachse gehenden Symmetrieebene des Ar beitsraumes angeordnet, dass die Kammern, nachdem sie von der Zweitlufteintrittsstelle abgeschnitten worden sind,
wenigstens an nähernd ihr grösstes Volumen erreicht haben. Durch die mindestens eine volle Kammertei lung umfassende Länge der erwähnten Dicht stelle wird eine wirksame Abdichtung geschaf fen, die durch die Kolbenschieber aufrecht erhalten wird, indem sich im Pereich der Dichtstelle stets mindestens ein Schieber be findet.
Die erwähnte Anordnung des Zweit lufteintrittes relativ nahe bei der genannten Symmetrieebene vermeidet Förderverluste, die dadurch entstehen können, dass die Kam mer nach beendigtem Einströmen der Zweit luft noch nicht ihre volle Grösse oder beinahe ihre volle Grösse erreicht hat.
In der Praxis hat sich ein Gebläse der vorgenannten Art als besonders wirksam her ausgestellt, dessen Zweitluftzutritt als schma ler, sich - bis auf geringe, aus fertigungs- technischen Gründen zweckmässig vorzuse liende Rippen oder dergleichen - ununter brochen über die ganze Zylinderlänge er streckende Schlitz ausgebildet ist, der etwa eine halbe Schieber- oder Kammerteilung, das heisst bei Verwendung von 12 Schiebern etwa 15 vor der Symmetrieebene angeordnet sein kann.
Durch diese Anordnung und Aus bildung wird erreicht, dass für den eigent lichen Saugraum ein ausreichender Winkel zur Verfügung steht, trotzdem aber die For derungen nach dichtem Abschluss der Zweit luft. von der Saugkammer und hohem Fül lungsgrad erfüllt sind.
Bei dieser Anordnung und Ausbildung des Gebläses kann der Saugluftanschluss seitlich angeordnet sein und der Blasluftstutzen eine schräg abwärts gerichtete Stellung einneh men. Diese Richtung des Blasluftstutzens kann beim Vorhandensein eines hohlen Ge- bläsesockeLs dazu benutzt werden, in dem hohlen Sockel des Gebläses das mit dem Blas- luftstrom mitgeführte Öl abzuschneiden,
in dem der Blasluftstrom gegen die Innenseite der Wandung des hohlen Sockels und gegen ein die darin befindliche Ölwanne abdecken des, schwach geneigtes und nur an seinem dem Luftzutritt abgekehrten Ende mit einer Zulauföffnung in die Wanne versehenes Ab deckblech geleitet wird.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungs- negenstand in einem Ausführungsbeispiel dar gestellt. Und zwar zeigen: Fig. 1 das Drehkolbengebläse im Längs schnitt und Fig. 2 einen Querschnitt durch das Ge bläse nach der Linie II-II der Fig. 1.
Das Gehäuse 3 des Gebläses enthält den Arbeitszylinder 4, in dem ein Rotor 5 exzen trisch lagert, und zwar so, dass er den Zylin der an einer Stelle berührt. In den Rotor 5 sind in radialen Schlitzen durch Fliehkraft wirkung nach aussen an die Zylinderwandung angedrückte, verschiebbare Schieber G ange ordnet. Der Arbeitszylinder 4 ist, nach beiden Stirnseiten durch Deckel 7 verschlossen, die gleichzeitig die Lager 8 für die Rotorwelle tragen. Der Arbeitszylinder 4 ist auf seinem Aussenmantel mit Kühlrippen 9 versehen, die durch einen um sie herumgelegten Kühlman tel 10 miteinander verbunden sind und so axial verlaufende Kühlräume 11 bilden.
Auf der Antriebsseite der Rotorwelle ist auf einer diese mit dem (nicht gezeigten) Antriebs motor verbindenden Kupplung 12 ein Venti- latorrad 13 vorgesehen, das Kühlluft durch die Kühlräume 11 des Zylindermantels 4 bläst.
An der dem Antrieb abgekehrten Seite des Drehkolbengebläses ist mit dem betreffen den Rotorwellenende eine kleine Ölpumpe 14 gekuppelt, die<B>öl</B> aus einer im hohlen Maschi nenfuss 15 vorgesehenen Ölwanne 16 ansaugt. und zur Schmierung in den Arbeitszylinder -1 drückt..
Durch die exzentrische Lagerung des Rotors 5 im Arbeitszylinder 4 entsteht zwi schen diesen ein sichelförmiger Arbeitsraum 17, der durch die Kolbenschieber 6 in Teil räume oder Kammern unterteilt wird. Insge samt sind bei dem Gebläse nach ,dem Ausfüh rungsbeispiel zwölf Kolbenschieber 6 vorge sehen, die je einen Winkel von 30 zwischen sich einschliessen. In demjenigen Bereich, wo sich Zylinderwandung 4 und Rotor 5 berüh ren, liegt die Trennstelle 18 zwischen Druck und Saugraum.
Diese Trennstelle 18 erstreckt sich der ständigen Abdichtung wegen über einen Winkel von 30 zuzüglich der notwendi- den L'berde.ckung. Im Umlaufsinne (Pfeil a) schliesst. sich an diese Dichtstelle 18 der Saug raum 19 an, der sich über etwa 130 bis zum Punkt 20 erstreckt. Anschliessend an den Saugraum, der über einen Rohrstutzen 21 mit der Saugleitung in Verbindung steht, folgt wieder eine Dichtungszone 22, die gleichfalls etwas mehr als 30 umfasst, also eine Kammerteilung zuzüglich der Über deckung.
Im Umlaufsinne hinter diesem zwei ten Dichtungsabschnitt 22 ist ein sich im wesentlichen über die ganze Länge des Zylin ders erstreckender schmaler Schlitz 23 in der Zylinderwandung vorgesehen, der über einen Ansehlussraum mit der Aussenluft in Verbin dung steht. Es empfiehlt sich, den (nicht dar gestellten) Anschlussraum für die Aussenluft zur Geräuschdämpfung so mit der Aussenluft zu verbinden, dass die nach aussen führenden Öffnungen kleineren Gesamtquerschnitt haben als die Quersehnittsfläclie des Eintrittsschlit zes 23.
Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, liegt der Schlitz 23 etwa eine halbe Kammerteilung vor der obern Totpunktstellung der Kblben- ehieber, das heisst also etwa 15 vor der der durch Zylinderachse und Trommelachse ge henden Symmetrieebene des Arbeitsraumes.
Von dieser obern Totpunktstellung ab begin- iien die Kolbenschieber 6 wieder einwärts zu treten, wodurch sich das Volumen der zwi schen je zwei Schiebern befindlichen Kam mern verkleinert und die darin eingeschlos sene Luft verdichtet wird. Nach einem weite ren Winkel von rund 90 , von dem Schlitz 23 aus gerechnet, beginnt der Druckraum 24, in den die verdichtete Luft hineingedrückt wird und aus dem sie durch einen schräg ab wärts gerichteten Stutzen 25 entweicht.
Die aus dem Stutzen 25 entweichende Luft tritt. in den hohlen Sockel 3 des Gebläses ein, wo sie an die Seitenwandung und gegen das eine Ende eines die Ölwanne 16 nach oben abdeckenden, schwach geneigten Abdeckble- clies 26 prallt. Dabei wird das mitgeführte Schmieröl abgeschieden, das durch eine schmale, am entgegengesetzten Ende des Ab- deckbleches gelegene Öffnung 27 in die Wanne <B>16</B> zurückgelangt, während die Druckluft durch den Rohrstutzen 28 in die DrLtcklei- tung geschoben wird.
Das Abdeckblech 26 verhindert dabei wirksam jedes Aufwirbeln des in der Wanne 16 gesammelten Öls.
Das Gebläse wirkt in folgender Weise: Es sei angenommen, in der Saugleitung sei ein Unterdruck von 0,5 ata. Durch den schnell umlaufenden Rotor 5 und die im Bereich des Saugraumes 19 nach aussen tretenden Schieber 6 saugt das Gebläse Luft aus der Saugleitung 21 an. Wenn der Schieber, der in Fig. 2 mit 6' bezeichnet ist, den Saugab schnitt in der Zylinderwandung überschritten hat, dichtet er die in der Kammer 17' einge schlossene Luft von 0,5 aua gegen den Saug raum ab. Nach einer kleinen Weiterdrehung gibt der vorlaufende Schieber 6" den Zweit- luftsehlitz 23 frei, so dass Aussenluft in die Kammer 17' nachströmen und diese auf 1 aua auffüllen kann.
Zum Auffüllender Kammer steht. so viel Zeit zur Verfügung, bis der Schieber 6' bei der Weiterdrehung ebenfalls den Schlitz 23 passiert hat und die Kammer gegen diesen abdichtet. In dieser Stellung hat die Kammer ihr grösstes Volumen. Von jetzt ab beginnt die Verdichtung des Kammerin haltes infolge Verkleinerung des Kammer volumens, bis der die Kammer im Umlauf sinne nach vorn abdichtende Schieber 6" den Zugang zum Druckraum 24 frei gibt, wodurch die nunmehr verdichtete Luft an die Druck leitung 28 abgegeben wird.
Der Eintrittsschlitz 23 für die Zweitluft soll so nahe wie möglich der obern Totpunkt stellung der Kolbenschieber, das heisst. so nahe wie möglich der durch Zylinderachse und Trommelachse gehenden Symmetrieebene das Arbeitsraumes angeordnet sein, damit nach dem Einlass der Zweitluft keineV ergrösserung oder doch wenigstens keine wesentliche Ver grösserung des Kammerraumes und damit keine Druckminderung in der mit Zweitluft aufgefüllten Kammer mehr eintreten kann.
Ferner muss zum Zwecke der Kammerabdich- tung gegen den Saugraum zwischen dem Ende 20 des Saugraumes 19 und dem benachbar- teren Rand des Schlitzes 23 wenigstens ein Winkel von 30 , das heisst eine Kammertei lung eingeschlossen sein, so dass wenigstens ein Schieber stets dichtend zwischen Zweit luftschlitz 23 und Saugraum 19 sich befindet. Mit diesen Forderungen muss die weitere For derung in Einklang gebracht werden, dass der Saugraum 19 so viel Kammern als möglich er fasst.
Um diese einander entgegenstehenden Forderungen miteinander in Einklang zu bringen, empfiehlt sich eine möglichst grosse Schieberzahl. Anderseits wird aber die Reibung durch die Erhöhung der Schieber zahl beträchtlich vergrössert.
Die Erfindung sieht deshalb mit Vorteil eine Schieberzahl ,von Zwölf vor, bei der .die Reibung in mässi gen Grenzen gehalten ist, bei der aber ander seits besonders günstige Verhältnisse in bezug auf den Wirkungsgrad des Gebläses bei bleichzeitiger Saug- und Verdichterleistung geschaffen sind. Der Zweitluftschlitz 23 ist aus den gleichen Gründen so schmal wie mög lich gehalten und erstreckt sich auf die ganze Zylinderlänge, um trotz des kurzen, zum Ein strömen der Zweitluft zur Verfügung stehen den Zeitraumes eine wirksame Füllung der Kammer zu gewährleisten.
Wie bereits erwähnt, ist die dargestellte Ausführung nur eine beispielsweise Verwirk lichung der Erfindung und diese nicht auf diese Ausfühi-Lzng beschränkt., vielmehr sind noch mancherlei andere Ausführungen und Anwendungen möglich, insbesondere hinsicht lich der Schieberanzahl, die z. B. gegenüber der Zahl 1? in geringen Grenzen nach unten oder oben verändert werden kann. Ebenso könnte natürlich die Kühlung des Gebläses mit andern Mitteln erreicht werden, beispiels weise durch Flüssigkeitskühlung.
Auch die Ölabscheidung liesse sich auf anderem Wege durchführen, jedoch hat die dargestellte Öl- abscheiduno, und die damit verbundene Ab deckung der Ölwanne den Vorteil einer be sonders einfachen Bauart bei grosser Wirk samkeit und Zuverlässigkeit. Schliesslich könn ten die Kolbenschieber statt, wie dargestellt, radial auch mehr oder weniger tangential angeordnet sein.
Rotary piston blower with sickle-shaped working space and slide piston. The invention relates to a rotary piston blower with a sickle-shaped working rauni and slide piston. In some companies where both suction air and compressed air are required, for example with pneumatic sheet feeders for paper converting machines,
In terms of space, acquisition, operating and maintenance costs, such fans are used in which a second air inlet is provided between the suction chamber and the pressure chamber, through which the chambers filled with negative pressure from the suction side are replaced by atmospheric air. be filled. There is already a solelies fan with it. Second air.quot known.
In this case, if it is to work as a combined suction and pressure fan, a special control of the secondary air access through control openings provided in the end walls of the rotor having the slides is required to equalize pressure between the pressure and suction space on the one hand and atmospheric secondary air on the other hand. This control is cumbersome and makes the fan more expensive.
In addition, the efficiency of this fan is not particularly favorable.
The invention has the task of being able to create a fan with secondary air intake, which is characterized by high efficiency when operated as a combined suction and pressure fan, but does not require any additional control means to control it.
For this purpose, the second air inlet is controlled by the slide piston itself and, furthermore, the second air inlet point is separated from the suction chamber by a sealing point extending at least over a section of chambers, and on the other hand so close to the plane of symmetry of the Ar through the cylinder axis and the rotor axis working room arranged that the chambers, after they have been cut off from the second air inlet point,
have at least almost reached their largest volume. Due to the length of the sealing point mentioned at least one full Kammertei development, an effective seal is created, which is maintained by the piston slide, in that there is always at least one slide in the area of the sealing point.
The aforementioned arrangement of the second air inlet relatively close to the aforementioned plane of symmetry avoids delivery losses that can arise from the fact that the chamber has not yet reached its full size or almost its full size after the second air has finished flowing in.
In practice, a blower of the aforementioned type has been shown to be particularly effective, the second air inlet as narrower, with the exception of small ribs or the like, which are expediently provided for manufacturing reasons - continuously over the entire length of the cylinder it is formed stretching slot is, which can be arranged about half a slide or chamber division, that is, when using 12 slides about 15 in front of the plane of symmetry.
This arrangement and training ensures that a sufficient angle is available for the actual suction space, but still the requirements for a tight seal on the second air. of the suction chamber and high filling level are met.
With this arrangement and design of the fan, the suction air connection can be arranged laterally and the blown air connector can assume a downwardly inclined position. If a hollow blower socket is present, this direction of the blown air connection can be used to cut off the oil carried along with the blown air flow in the hollow base of the blower,
in which the blown air flow against the inside of the wall of the hollow base and against a cover the oil pan located therein, slightly inclined and only at its end remote from the air inlet provided with an inlet opening in the pan from cover plate is passed.
In the drawing, the subject matter of the invention is shown in one embodiment. 1 shows the rotary piston blower in longitudinal section and FIG. 2 shows a cross section through the blower according to the line II-II of FIG.
The housing 3 of the fan contains the working cylinder 4, in which a rotor 5 is stored eccentrically, in such a way that it touches the cylinder at one point. In the rotor 5 are in radial slots by centrifugal force outwardly pressed against the cylinder wall, displaceable slide G is arranged. The working cylinder 4 is closed on both front sides by covers 7, which at the same time carry the bearings 8 for the rotor shaft. The working cylinder 4 is provided on its outer jacket with cooling fins 9 which are connected to one another by a Kühlman tel 10 placed around them and thus form cooling spaces 11 running axially.
On the drive side of the rotor shaft, a fan wheel 13 is provided on a coupling 12 that connects it to the drive motor (not shown), which blows cooling air through the cooling spaces 11 of the cylinder jacket 4.
On the side of the rotary lobe blower facing away from the drive, a small oil pump 14 is coupled to the relevant rotor shaft end, which sucks oil from an oil pan 16 provided in the hollow machine base 15. and presses into the working cylinder -1 for lubrication.
Due to the eccentric mounting of the rotor 5 in the working cylinder 4, a sickle-shaped working space 17 arises between these tween, which is divided into partial spaces or chambers by the piston valve 6. All in all, according to the exemplary embodiment, twelve piston slides 6 are provided for the fan, each of which includes an angle of 30 between them. In the area where the cylinder wall 4 and rotor 5 touch Ren, the separation point 18 is between the pressure and suction chamber.
This separation point 18 extends over an angle of 30 plus the necessary cover for the sake of permanent sealing. Closes in the direction of rotation (arrow a). at this sealing point 18 of the suction space 19, which extends over about 130 to point 20. Subsequent to the suction space, which is connected to the suction line via a pipe socket 21, there is again a sealing zone 22, which also comprises a little more than 30, that is, a chamber division plus the overlap.
In the circumferential sense behind this two th sealing section 22 is a substantially over the entire length of the cylinder extending narrow slot 23 is provided in the cylinder wall, which is in connec tion via a connection space with the outside air. It is advisable to connect the connection space (not shown) for the outside air to the outside air for noise reduction so that the openings leading to the outside have a smaller overall cross-section than the cross-sectional area of the inlet slot 23.
As can be seen from FIG. 2, the slot 23 is located about half a chamber pitch in front of the upper dead center position of the piston valve, that is to say about 15 in front of the plane of symmetry of the working space passing through the cylinder axis and drum axis.
From this upper dead center position, the piston slides 6 begin to step in again, as a result of which the volume of the chambers located between each two slides is reduced and the air enclosed therein is compressed. After a wide Ren angle of around 90, counted from the slot 23, the pressure chamber 24 begins, into which the compressed air is pressed and from which it escapes through an obliquely downward nozzle 25.
The air escaping from the nozzle 25 occurs. into the hollow base 3 of the fan, where it strikes the side wall and against one end of a slightly inclined cover sheet 26 covering the oil pan 16 upwards. The lubricating oil carried along is separated and returned to the tub 16 through a narrow opening 27 at the opposite end of the cover plate, while the compressed air is pushed through the pipe socket 28 into the drainage line.
The cover plate 26 effectively prevents any swirling of the oil collected in the pan 16.
The fan works in the following way: It is assumed that there is a negative pressure of 0.5 ata in the suction line. The fan sucks in air from the suction line 21 through the rapidly rotating rotor 5 and the slides 6 which step outward in the area of the suction chamber 19. When the slide, which is denoted by 6 'in Fig. 2, has exceeded the Saugab section in the cylinder wall, it seals the air of 0.5 aua enclosed in the chamber 17' against the suction space. After a slight further rotation, the advancing slide 6 ″ releases the secondary air seat 23 so that outside air can flow into the chamber 17 ′ and fill it up to 1 aua.
To fill the chamber. so much time is available until the slide 6 'has also passed the slot 23 as it continues to rotate and seals the chamber against it. In this position the chamber has its greatest volume. From now on, the compression of the chamber content begins as a result of reducing the volume of the chamber until the slide 6 ″ which seals the chamber in the direction of its forward movement gives access to the pressure chamber 24, so that the now compressed air is released to the pressure line 28.
The inlet slot 23 for the second air should be as close as possible to the top dead center position of the piston valve, that is. The working space must be arranged as close as possible to the plane of symmetry going through the cylinder axis and drum axis, so that after the inlet of the second air no enlargement or at least no substantial enlargement of the chamber space and thus no pressure reduction in the chamber filled with second air can occur.
Furthermore, for the purpose of sealing the chamber against the suction space between the end 20 of the suction space 19 and the adjacent edge of the slot 23, at least an angle of 30, i.e. a chamber division, must be included so that at least one slide is always sealing between two Air slot 23 and suction chamber 19 is located. With these requirements, the further requirement must be brought into line that the suction chamber 19 contains as many chambers as possible.
In order to reconcile these conflicting requirements, it is advisable to use the largest possible number of sliders. On the other hand, however, the friction is considerably increased by increasing the number of slides.
The invention therefore advantageously provides a number of slides of twelve, in which the friction is kept within moderate limits, but in which, on the other hand, particularly favorable conditions are created in terms of the efficiency of the fan with bleaching suction and compressor power. The second air slot 23 is kept as narrow as possible, please include for the same reasons and extends to the entire length of the cylinder in order to ensure an effective filling of the chamber despite the short, to a flow of the second air are available the period.
As already mentioned, the embodiment shown is only an example of the realization of the invention and this is not limited to this Ausfühi-Lzng. B. opposite the number 1? can be changed up or down within small limits. The cooling of the fan could of course also be achieved by other means, for example by liquid cooling.
The oil separation could also be carried out in another way, but the oil separation shown and the associated cover of the oil pan have the advantage of a particularly simple design with great effectiveness and reliability. Finally, instead of being arranged radially, as shown, the piston slides could also be more or less tangential.