DE10037966C1 - Drehkolbenmaschine zur Förderung von Gasen - Google Patents

Drehkolbenmaschine zur Förderung von Gasen

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Abstract

Eine Drehkolbenmaschine zur Förderung von Gasen weist in der Austrittsöffnung 3 eine Konturplatte 8 mit Durchbrechungen 9 auf, wobei die kreisförmige Innenkontur des Gehäuses 1 mittels dieser Konturplatte 8 entsprechend dem radialen äußeren Umlauf der Flügel 6 der Drehkolben 5 bis zur zwischen den beiden Drehachsen D der Drehkolben 5 definierten Symmetriemittelebene jeweils weitergeführt ist. Zusätzlich kann den Durchbrechungen 9 der Konturplatte 8 eine Verschließeinrichtung 10 zugeordnet sein, welche die Durchbrechungen 9 der Konturplatte 8 dann progressiv öffnet, wenn das im Arbeitsraum 7 eingeschlossene, zu fördernde Gas die Konturplatte 8 beaufschlagt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenmaschine zur Förderung von Gasen nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.
Drehkolbengebläse werden zur Förderung von Luft und neutralen Gasen eingesetzt. Dies erfolgt entweder durch Erzeugung eines Unterdrucks (Vakuums) oder durch die Erzeugung von Überdruck. Drehkolbengebläse finden in verschiedenen Bereichen Anwendung, bei­ spielsweise zur pneumatischen Förderung von Schüttgütern wie Nahrungsmitteln, Zement oder Kunststoffen, in der Vakuumverpackungstechnik oder zur Lösungsmittelrückgewin­ nung, aber auch in der Wasserwirtschaft und im Umweltschutz, beispielsweise in Kläranla­ gen zur feinblasigen Druckbelüftung von Klärbecken, zur Faulgaseinpressung oder zur Fil­ terrückspülung. Handelsübliche Drehkolbengebläse besitzen dabei Ansaugvolumenströme von ca. 30 m3/h bis mehr als 20.000 m3/h bei einstufigen Aggregaten.
Drehkolbengebläse arbeiten nach dem folgenden Prinzip: Achsparallel gelagerte, zwei- oder dreiflügelige Drehkolben mit identischen Profilen drehen sich gegensinnig sowie gegenein­ ander abgedichtet in einem Gehäuse. Dabei wird das zu fördernde Gas in dem Raum zwi­ schen dem Gehäuse und dem jeweiligen Drehkolben eingeschlossen und durch die Dreh­ bewegung des Drehkolbens zum Gasaustritt, nämlich dem Druckstutzen transportiert. In dem Augenblick, in dem der Kolbenkopf an der Kante des Druckstutzens vorbeistreicht und dadurch die Öffnung in die weiterführende Rohrleitung freigegeben wird, wird das geförder­ te, durch die Geometrie des Drehkolbens definierte Gasvolumen durch Rückströmung aus der weiterführenden Rohrleitung verdichtet. Dieser Vorgang wird auch als Rückschlagimpuls oder Pulsation bezeichnet. Mit der weiteren Drehbewegung des Drehkolbens wird dann das geförderte Gas ausgestoßen. Der Vorgang wiederholt sich bei zweiflügeligen Drehkolben­ gebläsen für jeden Kolben zweimal pro voller Umdrehung, bei dreiflügeligen Drehkolbenge­ bläsen für jeden Kolben dreimal pro voller Umdrehung.
Wesentliche Anforderungen, welche ein Drehkolbengebläse aus Umweltschutzgründen er­ füllen sollte, sind ein hoher volumetrischer Wirkungsgrad bei möglichst niedrigem Energie­ verbrauch. Der volumetrische Wirkungsgrad eines Drehkolbengebläses und sein Energie­ verbrauch wird dabei von verschiedenen Faktoren beeinflußt. Wichtig ist u. a. die Geometrie der Drehkolben. Diese muß so gewählt werden, daß ein berührungsfreier Lauf gewährleistet ist, daß aber gleichzeitig eine gute Abdichtung gegenüber dem Gehäuse erfolgt, damit eine Gasströmung entgegen der Förderrichtung vermieden wird.
Entscheidend ist darüber hinaus, inwieweit es durch konstruktive Maßnahmen gelingt, die Pulsation zu minimieren bzw. ganz zu verhindern. Eine häufig durchgeführte Maßnahme ist die Ausrüstung des Drehkolbengebläses mit dreiflügeligen statt mit zweiflügeligen Kolben. Die Reduktion der Pulsation beruht dabei auf der Reduktion des geförderten Gasvolumens, welches zwischen dem Kolben und dem Gehäuse eingeschlossen und zum Druckstutzen gefördert wird. Der Nachteil von dreiflügeligen Drehkolbengebläsen gegenüber vergleichba­ ren zweiflügeligen Gebläsen besteht jedoch darin, daß bei gegebenem Gehäusedurchmes­ ser das pro Kolbenumdrehung geförderte Gasvolumen durch den verbleibenden freien Raum im Gehäuse definiert wird. Die geförderte Menge Gas und somit der Wirkungsgrad ist bei einem dreiflügeligen Drehkolbengebläse bei gleicher Gebläsedrehzahl und gleichem Energieverbrauch deshalb immer geringer als bei einem zweiflügeligen Gebläse.
Eine weitere Möglichkeit zur Reduktion der Pulsation besteht darin, durch geeignete kon­ struktive Maßnahmen dafür zu sorgen, daß die Rückströmung des Gases in den Förderraum abgeschwächt erfolgt. Teilweise werden zusätzlich sogenannte Voreinlaßkanäle in das Ge­ bläsegehäuse integriert. Voreinlaßkanäle stellen offene Verbindungen dar zwischen dem Druckstutzen des Gebläses und dem Gehäuse und sorgen dafür, daß ein erster Druckaus­ gleich zwischen dem zwischen zwei Kolbenflügeln geförderten Gasvolumen sowie dem Druckstutzen bzw. der weiterführenden Rohrleitung erfolgen kann, bevor der Kolbenkopf die Kante des Druckstutzens überstreicht.
Eine Drehkolbenmaschine, nämlich ein Drehkolben- oder Rootsverdichter der eingangs an­ gegebenen Art ist aus der US 1 818 767 bekannt. Bei dieser Drehkolbenmaschine zur För­ derung von Gasen ist die dem jeweiligen Drehkolben zugeordnete Austrittsöffnung mit einer Konturplatte mit schlitzartigen Durchbrechungen versehen. Dabei weist die Konturplatte ei­ nen ersten Satz von zueinander parallelen Schlitzen sowie dazu versetzt einen zweiten Satz ebenfalls zueinander paralleler Schlitze auf. Diese Schlitze sind durch Ventilstreifen abge­ deckt, welche ein Rückschlagventil definieren. - Der Nachteil dieser bekannten Drehkol­ benmaschine besteht zunächst darin, daß ein höherer Gasdruck im Arbeitsraum herrschen muß, um den Ventilwiderstand zu überwinden. Durch diesen höheren Druck entsteht eine höhere Ablufttemperatur. Außerdem muß mehr Energie zum Betreiben der Drehkolbenma­ schine aufgewendet werden. Der Wirkungsgrad insgesamt ist schlecht. Außerdem treten bei den Auf- und Abbewegungen der Ventilstreifen hohe Massenbeschleunigungen auf, welche zu einem hohen Verschleiß führen. Darüber hinaus schließen die Ventilstreifen bei hohen Frequenzen nicht richtig.
Die DE-PS 605 028 offenbart eine Drehkolbenmaschine, bei der die Austrittsöffnung durch schmale Schlitze in der Symmetriemittelebene des Gehäuses gebildet wirds.
Die DE-PS 925 906 zeigt ein Drehkolbengebläse, insbesondere Rootsgebläse für Brenn­ kraftmaschinen, dessen Ziel es ist, die Rückströmung aus dem Druckkanal zu minimieren. Gelöst wird dies dadurch, daß der Düsenkörper am Auslauf mit einer spitzwinkligen, schar­ fen Rundkante aus dem engsten Querschnitt in die mit größerem Querschnitt ausgeführte Druckleitung mündet.
Die US 1 746 885 zeigt eine Drehkolbenmaschine, bei der im Bereich der Austrittsöffnung in einem separaten Gehäuse ein synchron mitdrehendes Verschlußelement angeordnet ist.
Die US 2 448 901 zeigt eine Drehkolbenmaschine, deren Austrittsöffnung eben ausgebildet ist und Durchbrechungen aufweist.
Die US 2 259 027 schließlich zeigt eine Drehkolbenmaschine, bei der in dem Gehäuse Aus­ trittsöffnungen ausgebildet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehkolbenmaschine zur Förderung von Gasen der eingangs angegebenen Art mit einer verbesserten Verschließeinrichtung zu schaffen, insbesondere daß die Verschließeinrichtung ohne Gegendruck öffnet und auch bei hohen Drehzahlen einwandfrei schließt sowie wenig störanfällig ist.
Die technische Lösung ist gekennzeichnet durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1.
Die Grundidee der erfindungsgemäßen Drehkolbenmaschine zur Förderung von Gasen be­ steht in einem kreisbogenförmigen Doppelflügel, welcher gewissermaßen die Fortsetzung des Gehäusezylinders hin zur symmetrischen Mittelebene des Gehäuses darstellt. Die Kon­ turplatte ist dabei entsprechend dem Verlauf der Drehkolben kreisförmig gebogen. Die der weiterführenden Rohrleitung zugewandten Seite der Konturplatte kann von dieser Kreisform abweichen. Sie kann beispielsweise getreppt oder insbesondere auch eben sein. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Drehkolbenmaschine besteht darin, daß eine Gasrückströmung und Pulsation auch bei zweiflügeligen Drehkolbengebläsen weitestgehend vermieden wird. Es entsteht bei der erfindungsgemäß geformten Konturplatte kein toter Raum zwischen den Kolbenflügeln und der Konturplatte. Eine Rückströmung des Gases aus dem Totraum und Pulsation werden dadurch vermieden. Die Idee liegt dabei in einer drucklosen Rückströmverhinderung mittels der erfindungsgemäßen Verschließeinrichtung. Die Grundidee besteht dabei darin, daß eine Rückströmung des Gases aufgrund des herrschenden Überdrucks im Druckstutzen dadurch verhindert wird, daß die Öffnungen in der Konturplatte verschlossen sind. Erst wenn das im Arbeitsraum zwischen dem Drehkolben und dem Gehäuse einge­ schlossene, transportierte Gas in den Bereich der Austrittsöffnungen des Gehäuses gelangt und dabei speziell die Konturplatte beaufschlagt, werden die Durchbrechungen in dieser Konturplatte geöffnet, so daß das geförderte Gas hindurchströmen kann und somit dem Druckstutzen zugeleitet wird. Nach dem Gasaustritt werden dann die Durchbrechungen in der Konturplatte wieder geschlossen. Durch dieses Öffnen und Schließen der Durchbre­ chungen in der Konturplatte können Restpulsationen weitestgehend verhindert werden. Da­ bei ist die Verschließeinrichtung an die Drehbewegung der Drehkolben gekoppelt. Die Öff­ nung der Durchbrechungen erfolgt erst dann, wenn der Druck im Gasförderraum des Geblä­ ses dem Druck in der weiterführenden Rohrleitung entspricht. Konkret öffnet die Ver­ schließeinrichtung die Durchbrechungen der Konturplatte progressiv. Darunter ist zu verste­ hen, daß die Durchbrechungen in der Konturplatte nicht schlagartig, sondern vielmehr suk­ zessive geöffnet werden, wobei die maximale Öffnung dann erreicht wird, wenn der Druck im Gasförderraum des Gebläses dem Druck in der weiterführenden Rohrleitung entspricht. Da­ durch wird verhindert, daß aufgrund des herrschenden Gasüberdrucks im Rohrstutzen das Gas schlagartig durch die Durchbrechungen in der Konturplatte zurückfließen kann. Somit werden die Durchbrechungen kontinuierlich derart freigegeben, daß der Druckausgleich zwi­ schen der weiterführenden Rohrleitung und dem durch das Gebläse geförderten Gasvolu­ men weitestgehend pulsationsfrei erfolgt. Konstruktiv ist die Verschließeinrichtung auf der bezüglich dem Gasförderraum abgewandten Seite der Konturplatte angeordnet, wobei die Konturplatte auf dieser Seite vorzugsweise eben ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich in Be­ zug zu der Scheibe eine wohldefinierte Führungsfläche. Die Scheibe weist dabei bezüglich Querschnitt und Anordnung Durchbrechungen auf, welche mit denen in der Konturplatte korrespondieren. Der Vorteil der Drehbewegung der Scheibe in nur einer Richtung besteht in ihrem geringen Verschleiß, weil keine Beschleunigungen auftreten. Dies steht im Gegensatz zu der gleichermaßen möglichen Bewegungsführung in einer Hin- und Herbewegung. Hier­ bei wäre aber die Scheibe oder ein Schieber mit dem Antriebsmechanismus einem sehr ho­ hen Verschleiß unterworfen. Weiterhin wird vermieden, daß stets erhitztes, vorverdichtetes Gas im Bereich des Druckstutzens bleibt. Wie bereits ausgeführt, wird eine Pulsation durch die erfindungsgemäße Konturplatte bei Drehkolbengebläsen weitestgehend minimiert oder gar vollständig verhindert. Dies trifft auch dann zu, wenn das Drehkolbengebläse mit zwei­ flügeligen Kolben ausgestattet wird, was aufgrund des besseren volumetrischen Wirkungs­ grades von Gebläsen mit zweiflügeligen Kolben gegenüber Gebläsen mit dreiflügeligen Kol­ ben anzustreben ist. Drehkolbengebläse, deren Gasaustritt (Druckstutzen) erfindungsgemäß ausgebildet ist, zeichnen sich durch weitere Vorteile aus: Neben dem höheren volumetrischen Wirkungsgrad beim Einsatz von zweiflügeligen Drehkolben wird ein konstanter Wir­ kungsgrad im gesamten Drehzahlbereich erreicht. Weiterhin zeichnet sich das Gebläse durch einen niedrigeren Energieverbrauch, höhere Kompressionsverhältnisse sowie einen größeren Drehzahlbereich aus. Außerdem verringert sich die Geräuschentwicklung, was insbesondere durch die Vermeidung des Totraums im Druckstutzen bedingt ist. Schließlich ist die erfindungsgemäße Drehkolbenmaschine in der Herstellung einfach sowie wirtschaft­ lich betreibbar.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 schlägt vor, daß die Konturplatte auf der Seite, die dem Drehkolben zugewandt ist, in einer Form ausgeführt ist, daß die rotierenden Kolbenflü­ gel berührungslos, jedoch dicht darüber streichen. Dies hat den Vorteil, daß der Reibungs­ widerstand zwischen den Flügeln und dem Gehäuse auf ein Minimum reduziert ist, daß den­ noch aber gewährleistet ist, daß keine Gasrückströmung erfolgt.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 schlägt vor, daß die Abdichtung zwischen der Kontur­ platte und dem Drehkolbenflügel der Abdichtung zwischen der Gehäusewandung und dem Drehkolbenflügel entspricht. Dies hat den Vorteil, daß im gesamten Umlaufsbereich der Flü­ gel einerseits im Bereich der Innenwand des Gehäuses sowie andererseits im Bereich der Konturplatte identische Verhältnisse existieren.
Der Vorteil der Weiterbildung gemäß Anspruch 4 besteht darin, daß Turbulenzen, welche den Wirkungsgrad des Drehkolbengebläses verschlechtern würden, vermieden werden. Die Anzahl, Anordnung sowie Ausbildung der Durchbrechungen sind so gewählt, daß die Luft­ geschwindigkeit nach dem Durchströmen der Durchbrechungen der Konturplatte nicht über­ schritten wird, bei der die laminare Luftförderung auch beim maximalen Fördervolumen des Gebläses gewährleistet ist.
Um die Bewegung der Verschließeinrichtung auf technisch einfache Weise mit der Drehbe­ wegung der Drehkolben zu synchronisieren, wird gemäß der Weiterbildung in Anspruch 5 vorgeschlagen, daß die Verschließeinrichtung über ein Zwischengetriebe mit der Drehbewe­ gung der Drehkolben gekoppelt ist.
Eine weitere Weiterbildung gemäß Anspruch 6 schlägt vor, daß jedem Drehkolben eine ei­ gene Verschließeinrichtung zugeordnet ist.
Grundsätzlich ist es denkbar, die Konturplatte als separates Teil auszubilden und in der Austrittsöffnung des Gehäuses zu befestigen, beispielsweise zu verschweißen. Die Weiter­ bildung gemäß Anspruch 7 schlägt jedoch eine integrale Bauweise des Gehäuses einerseits sowie der Konturplatte andererseits vor. Dies bedeutet, daß die Konturplatte von vornherein ein Teil des Gehäuses, nämlich des Gehäusezylinders ist.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehkolbenmaschine zur Förderung von Gasen wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:
Fig. 1a eine schematische Längsschnittdarstellung der Drehkolbenma­ schine in der geschlossenen Stellung des Verschlußschiebers;
Fig. 1b einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1a;
Fig. 2a eine schematische Längsschnittdarstellung der Drehkolbenma­ schine nach einer Weiterdrehung der Drehkolben mit der offe­ nen Stellung des Verschlußschiebers;
Fig. 2b einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 2a;
Fig. 3 den Bewegungsablauf der Drehkolbenmaschine anhand von vier Schritten.
Die Drehkolbenmaschine zur Förderrung von Gasen weist ein Gehäuse 1 mit einer oberen Eintrittsöffnung 2 sowie einer unteren Austrittsöffnung 3 auf, wobei sich an die Austrittsöff­ nung 3 eine Rohrleitung 4 anschließt. Die beiden äußeren Innenwände des Gehäuses 1 sind dabei jeweils als halbzylindrische Mantelflächen ausgebildet.
Im Innern des Gehäuses 1 befinden sich zwei zweiflügelige Drehkolben 5 mit zueinander parallelen Drehachsen D. Wie durch die Pfeile angedeutet ist, bewegen sich die Drehkolben synchron gegensinnig. Sie greifen dabei dichtend in dem Sinne ineinander ein, daß sie auf ihren Umfangsflächen dichtend ablaufen. Während dieser Drehbewegung streichen dabei die rotierenden Flügel 6 über die Innenseite der zylindrischen Gehäusewand. Der für den Transport des Gases verantwortliche Arbeitsraum 7 ist in den Zeichnungen jeweils schraf­ fiert angedeutet.
Im Bereich der Austrittsöffnung 3 des Gehäuses 1 befindet sich eine Konturplatte 8. Es han­ delt sich dabei um ein zweiflügeliges Gebilde, welches symmetrisch zur Längsmittelebene ausgebildet ist, welche durch die beiden Drehachsen D definiert ist. Die dem Innern des Ge­ häuses 1 zugewandte Innenfläche der Konturplatte 8 bildet dabei gewissermaßen die Fort­ setzung des jeweiligen Halbzylinders des Gehäuses.
In der Konturplatte 8 befinden sich Durchbrechungen 9 in Form von Zylinderöffnungen. Die­ se sind in konzentrischen Kreisen angeordnet.
Außerdem sind der Konturplatte 8 Verschließeinrichtungen 10 in Form von Scheiben 11 zu­ geordnet. Diese Scheiben 11 weisen ebenfalls Durchbrechungen 12 auf, welche mit den Durchbrechungen 9 der Konturplatte 8 korrespondieren.
Die Funktionsweise der Drehkolbenmaschine ist wie folgt, wobei in Fig. 3 insgesamt vier Schritte I bis IV dargestellt sind, anhand denen der Bewegungsablauf erläutert werden soll:
In der Ausgangsstellung gemäß Schritt I befindet sich oberhalb der beiden Drehkolben 5 das zu fördernde Gas.
Die beiden Drehkolben 5 bewegen sich um einen Winkel von 45° weiter, wie dies im Schritt II dargestellt ist. Dadurch wird das (schraffiert angedeutete) Volumen vergrößert. Es entsteht ein Unterdruck, welcher das Gas ansaugt.
Nach einer weiteren Drehbewegung der Drehkolben 5 um 45° wird der Schritt III erreicht. Dieser ist auch in Fig. 1a und 1b dargestellt. Es ist erkennbar, daß das zu fördernde Gas in dem Arbeitsraum 7 zwischen dem rechten Drehkolben 5 und der Innenwand des Gehäuses 1 eingeschlossen ist. Bis zu dieser Position des rechten Drehkolbens 5 sind die Durchbre­ chungen 9 in der Konturplatte 8 durch die Scheibe 11 verschlossen, indem sich die Durch­ brechungen 9 der Konturplatte 8 nicht mit den Durchbrechungen 12 der Scheibe 11 über­ lappen. Dadurch wird ein Rückströmen von in der Rohrleitung 4 befindlichem Gas aufgrund des Überdrucks zurück in das Gehäuse 1 verhindert.
Sobald der Flügel 6 des rechten Drehkolbens 5 die Kante des Gehäuses 1 bzw. der Rohr­ leitung 4 im Bereich der Austrittsöffnung 3 passiert, wird die Scheibe 11 infolge der Getrie­ besynchronisation mit den Drehkolben 5 (wie zuvor bereits auch) weitergedreht. In diesem Fall kommen aber die Durchbrechungen 9, 12 sukzessive in die Überlappungsposition, so daß die Durchbrechungen 9 in der Konturplatte 8 progressiv geöffnet werden, bis der Schritt IV erreicht ist, in der die Durchbrechungen 9 voll geöffnet sind (dies entspricht der Darstel­ lung in Fig. 2a und 2b). Dadurch kann das im Arbeitsraum 7 eingeschlossene Gas in die Rohrleitung 4 strömen, ohne daß aufgrund des Überdrucks in der Rohrleitung 4 das dort vorhandene Gas in das Gehäuse 1 zurückströmt.
Anschließend verschließt die Scheibe 11 wieder die Durchbrechungen 9 der Konturplatte 8, so daß die Ausgangsposition mit dem Schritt I wieder erreicht ist.
Der Vorgang kann dann von neuem beginnen. Was zuvor bezüglich des rechten Drehkol­ bens 5 beschrieben worden ist, gilt gleichermaßen für den linken Drehkolben 5, jedoch um eine 90°-Phase versetzt.
Der besondere Vorteil der zuvor beschriebenen Drehkolbenmaschine besteht darin, daß aufgrund der Konturplatte 8 in Zusammenwirken mit der Verschließeinrichtung 10 Pulsatio­ nen durch eine verringerte Rückströmung vermindert werden. Außerdem arbeitet die erfin­ dungsgemäße Drehkolbenmaschine mit einer geringen Energieaufnahme. Schließlich zeich­ net sie sich noch durch einen geringen Geräuschpegel aus.
Bezugszeichenliste
1
Gehäuse
2
Eintrittsöffnung
3
Austrittsöffnung
4
Rohrleitung
5
Drehkolben
6
Flügel
7
Arbeitsraum
8
Konturplatte
9
Durchbrechung
10
Verschließeinrichtung
11
Scheibe
12
Durchbrechung
D Drehachse

Claims (7)

1. Drehkolbenmaschine zur Förderung von Gasen
mit einem eine Eintrittsöffnung (2) sowie eine Austrittsöffnung (3) für das zu fördernde Gas aufweisenden Gehäuse (1),
mit einer in der Austrittsöffnung (3) des Gehäuses (1) angeordneten, die Austrittsöff­ nung (3) abschließende Konturplatte (8) mit Durchbrechungen (9),
mit mehreren, insbesondere zwei achsparallel gelagerten, mehrflügeligen sowie gegen­ sinnig im Gehäuse (1) antreibbaren Drehkolben (5) mit identischen Profilen,
wobei das zu fördernde Gas in einem zwischen dem Gehäuse (1) und dem jeweiligen Drehkolben (5) definierten Arbeitsraum (7) eingeschlossen ist und
wobei die kreisförmige Innenkontur des Gehäuses (1) mittels der Konturplatte (8) ent­ sprechend dem radialen äußeren Umlauf der Flügel (6) bis zur zwischen den beiden Drehachsen (D) der Drehkolben (5) definierten Symmetriemittelebene jeweils weiterge­ führt ist, sowie
mit einer den Durchbrechungen (9) der Konturplatte (8) zugeordneten Verschließein­ richtung (10),
welche die Durchbrechungen (9) im Umlauftakt der Drehkolben (5) derart öffnet und schließt,
daß bei Beginn der Beaufschlagung der Konturplatte (8) mit dem im Arbeitsraum (7) transportierten Gas die Durchbrechungen (9) geöffnet werden und
daß anschließend nach Durchströmen des Gases durch die Durchbrechungen (9) diese wieder geschlossen werden,
dadurch gekennzeichet,
daß die Verschließeinrichtung (10) als Scheibe (11) mit Durchbrechungen (12) auf der der weiterführenden Rohrleitung (4) zugewandten Seite der Konturplatte (8) ausgebildet ist, welche eine Drehbewegung in einer einzigen Drehrichtung durchführt.
2. Drehkolbenmaschine nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierenden Flügel (6) berührungslos, jedoch dicht über die Innenseite der Kon­ turplatte (8) darüberstreichen.
3. Drehkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung zwischen den rotierenden Flügeln (6) und der Innenseite der Kon­ turplatte (8) der Abdichtung zwischen den rotierenden Flügeln (6) und der Innenseite des Gehäuses (1) entspricht.
4. Drehkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl, Anordnung sowie Ausbildung der Durchbrechungen (9) derart ist, daß das Gas eine laminare Strömung besitzt.
5. Drehkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschließeinrichtung (10) über ein Zwischengetriebe mit der Drehbewegung der Drehkolben (5) gekoppelt ist.
6. Drehkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Drehkolben (5) eine eigene Verschließeinrichtung (10) zugeordnet ist.
7. Drehkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Konturplatte (8) in einer integralen Bauweise einteilig mit dem Gehäuse (1) aus­ gebildet ist.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007014554A1 (de) 2007-03-27 2008-10-02 Audi Ag Drehkolbengebläse zur Förderung von Gasen
DE102013100378A1 (de) 2013-01-15 2014-07-17 ENVA Systems GmbH Vorrichtung zur Umwandlung von in einem Fluid enthaltener Energie
DE102013112024A1 (de) 2013-10-31 2015-04-30 ENVA Systems GmbH Drehkolbengebläse mit einem Dichtsystem
DE102009012368B4 (de) * 2008-03-14 2015-08-20 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Lader mit Auslassstegen zur Abstützung von Rotordichtleisten

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1746885A (en) * 1926-05-14 1930-02-11 Standard Brands Inc Rotary blower and method of controlling operation of the same
US1818767A (en) * 1927-09-13 1931-08-11 Everett W Swartwout Rotary blower and pump
DE605028C (de) * 1932-11-06 1934-11-02 Carl Jaeger Drehkolbenmaschine mit zwei ellipsenaehnlichen, sich um ihre Mittelachsen drehenden und aufeinander ablaufenden zylindrischen Kolben
US2259027A (en) * 1939-05-03 1941-10-14 Zarate Pedro Ortiz De Rotary compressor
US2448901A (en) * 1943-08-12 1948-09-07 Borg Warner Interengaging impeller rotary positive displacement blower
DE925906C (de) * 1952-04-03 1955-03-31 Daimler Benz Ag Drehkolbengeblaese, insbesondere Rootsgeblaese fuer Brennkraftmaschinen

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1746885A (en) * 1926-05-14 1930-02-11 Standard Brands Inc Rotary blower and method of controlling operation of the same
US1818767A (en) * 1927-09-13 1931-08-11 Everett W Swartwout Rotary blower and pump
DE605028C (de) * 1932-11-06 1934-11-02 Carl Jaeger Drehkolbenmaschine mit zwei ellipsenaehnlichen, sich um ihre Mittelachsen drehenden und aufeinander ablaufenden zylindrischen Kolben
US2259027A (en) * 1939-05-03 1941-10-14 Zarate Pedro Ortiz De Rotary compressor
US2448901A (en) * 1943-08-12 1948-09-07 Borg Warner Interengaging impeller rotary positive displacement blower
DE925906C (de) * 1952-04-03 1955-03-31 Daimler Benz Ag Drehkolbengeblaese, insbesondere Rootsgeblaese fuer Brennkraftmaschinen

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007014554A1 (de) 2007-03-27 2008-10-02 Audi Ag Drehkolbengebläse zur Förderung von Gasen
DE102009012368B4 (de) * 2008-03-14 2015-08-20 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Lader mit Auslassstegen zur Abstützung von Rotordichtleisten
DE102013100378A1 (de) 2013-01-15 2014-07-17 ENVA Systems GmbH Vorrichtung zur Umwandlung von in einem Fluid enthaltener Energie
WO2014111347A1 (de) 2013-01-15 2014-07-24 ENVA Systems GmbH Vorrichtung zur umwandlung von in einem fluid enthaltener energie
DE102013112024A1 (de) 2013-10-31 2015-04-30 ENVA Systems GmbH Drehkolbengebläse mit einem Dichtsystem
WO2015063252A1 (de) 2013-10-31 2015-05-07 ENVA Systems GmbH Drehkolbengebläse mit einem dichtsystem

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