DE1116338B

DE1116338B - Drehkolbenverdichter

Info

Publication number: DE1116338B
Application number: DES52468A
Authority: DE
Inventors: Marcel Crevoisier
Original assignee: Dieny & Lucas Soc Nouv
Current assignee: Dieny & Lucas Soc Nouv
Priority date: 1957-02-01
Filing date: 1957-02-22
Publication date: 1961-11-02

Description

Drehkolbenverdichter Aus Sicherheitsgründen werden Verdichter meist so bemessen, daß der Druck am Auslaß größer ist als der tatsächlich ausgenutzte Betriebsdruck. Sie sind im allgemeinen mit einer Vorrichtung versehen, welche die Herabsetzung des Normaldruckes auf den Betriebsdruck ermöglicht und die beispielsweise aus einer Umgehungsleitung besteht, die zwischen der Ansaugleitung und der Druckleitung angeordnet ist.
Man kann auch den Druck in der Druckleitung senken, indem die Menge des angesaugten Gases verringert wird. In diesem Falle bleibt ein gewisser Teil der Ansaugleistung des Verdichters unausgenützt, und zwar immer dann, wenn der Betriebsdruck geringer ist als der Normaldruck.
Bei einer bekannten Vakuumpumpe sind in dem an die eine Stirnseite des Rotors angrenzenden Gehäusedeckel zwei diametral gegenüberliegende Bohrungen ausgebildet, von denen die eine nach außen führt und mit einem Ölbehälter verbunden ist, während die andere Leitung in den Förderraum der Pumpe mündet. Die inneren Enden dieser beiden Leitungen münden in die Lagerfläche des Drehzapfens des Rotors. In diesem Drehzapfen ist ein Hohlraum ausgebildet, der durch eine kurze Bohrung mit der Lagerfläche verbunden ist, wobei das Ende dieser Bohrung einer der in die Lagerfläche mündenden Leitungen gegenüberliegt. Infolge des im Förderraum der Pumpe herrschenden Vakuums wird eine kleine Ölmenge aus dem Ölbehälter durch die eine Leitung angesaugt und gelangt in den Hohlraum im Drehzapfen des Rotors. Nach einer halben Umdrehung des Rotors wird diese kleine Ölmenge durch die andere Leitung in den Förderraum der Pumpe gesaugt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Drehkolbenverdichter mit einem zum Statorhohlraum exzentrisch gelagerten zylindrischen Rotor und mit in Schlitzen des Rotors radial beweglichen Arbeitsschiebern, bei dem in einem eine Stirnwand des Statorhohlraumes (Förderraums) bildenden Gehäusedeckel eine nicht durch die Rotordrehachse gehende, die Rotorquerschnittsprojektion schneidende Querbohrung angeordnet ist, von der aus durch mehrere axiale Kanäle Flüssigkeit an die entsprechende Rotorstirnfläche gelangen kann.
Das wesentliche Kennzeichen des Drehkolbenverdichters gemäß der Erfindung besteht darin, daß die axialen Kanäle mehrere in Rotorumfangsrichtung eng hintereinanderliegende kleine Bohrungen sind, daß in der Querbohrung des Gehäusedeckels ein verstellbarer Kolben angeordnet ist, durch dessen Verstellung mehrere der Bohrungen nacheinander freigegeben oder versperrt werden können, und daß in der Stirnfläche des Rotors eine zum Rotorumfang ausmündende, einwärts zu den Bohrungen reichende Nut vorgesehen ist, durch deren Vorbeigleiten an den Ausmündungen der Bohrungen jeweils eine kurzzeitige Verbindung einer der Bohrungen mit dem Förderraum zwischen Rotor und Stator hergestellt wird.
Durch diese Anordnung wird der Förderraum für einen kurzen Augenblick mit dem Flüssigkeitsbehälter in Verbindung gesetzt, wenn die Nut des Rotors der oder den Bohrungen des Gehäusedeckels gegenüberliegt. Es wird daher eine bestimmte Flüssigkeitsmenge in den Förderraum eingesaugt und in das zu verdichtende Gas eingespritzt.
Wenn beispielsweise der Betriebsdruck zunimmt, werden die verfügbare Ansaugleistung und die Menge der eingespritzten Flüssigkeit verringert. Man kann diese Verringerung kompensieren, indem die Zahl der mit dem Flüssigkeitsbehälter in Verbindung stehenden Bohrungen des Gehäusedeckels vergrößert wird.
Man kann in das verdichtete Gas auch mehrere Flüssigkeiten einspritzen, wenn im Gehäusedeckel mehrere Querbohrungen ausgebildet werden, wobei jeder Querbohrung eine Reihe von axialen Kanälen im Gehäusedeckel und eine Nut im Rotor zuzuordnen ist.
Der Drehkolbenverdichter gemäß der Erfindung kann beispielsweise zur Speisung von Brennern, von Verbrennungsmotoren oder von Farbspritzpistolen verwendet werden. Der Verdichter gemäß der Erfindung kann auch in Kältemaschinen Verwendung finden, wobei das verdichtete Gas das Gas der eingespritzten Flüssigkeit ist.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform eines Verdichters gemäß der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt des Verdichters; Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1; Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie 111-III der Fig. 1 durch einen der Gehäusedeckel des Verdichters; Fig. 4 zeigt eine Ansicht eines Teiles des Gehäusedeckels; Fig. 5 zeigt einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 2.
Gemäß der Zeichnung weist der Verdichter ein Gehäuse auf, das durch zwei Gehäusedeckel l a und 1 a gebildet wird, die voneinander durch einen ringförmigen Stator 2 getrennt sind. Der Hohlraum 3 des Stators ist relativ zur Achse der Gehäusedeckel exzentrisch ausgebildet. Im Hohlraum 3 ist ein Rotor 4 drehbar angeordnet, der mit einer Antriebswelle 5 fest verbunden und mit Arbeitsschiebern 6 versehen ist, die entweder radial beweglich sind oder, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel, mit dem Halbmesser einen bestimmten Winkel einschließen.
Die Exzentrizität des Hohlraumes 3 ist derart ausgebildet, daß der Rotor 4 den Stator 2 an einem Punkt seines Umfanges tangiert. Der zwischen dem Rotor 4 und dem Stator 2 freibleibende, halbmondförmige Förderraum ist mit einer Gaseinlaßleitung 7 und mit einer Druckleitung 8 verbunden, wobei angenommen wird, daß sich der Rotor in der Richtung des Pfeiles 9 dreht.
In der an den Gehäusedeckel 1 a angrenzenden Stirnfläche des Rotors 4 ist eine zum Rotorumfang ausmündende Nut 10 vorgesehen, während der Gehäusedeckel eng hintereinanderliegende kleine Bohrungen 11 aufweist. Diese stehen mit einer im Gehäusedeckel 1. a ausgebildeten Querbohrungen 12 in Verbindung, welche nicht durch die Rotordrehachse geht und die Rotorquerschnittsprojektion schneidet. In der Querbohrung 12 ist ein Kolben 13 angeordnet, der z. B. in an sich bekannter Weise mittels einer Stellschraube 14 verstellbar ist und durch eine Feder 15 gegen die Stellschraube gedrückt wird. Durch die Verstellung des Kolbens 13 können mehrere der Bohrungen 11 nacheinander freigegeben oder versperrt werden. Durch das Vorbeigleiten der Nut 10 des Rotors an den Ausmündungen der Bohrungen 11 kann jeweils eine kurzzeitige Verbindung einer der Bohrungen 11 mit dem Förderraum zwischen Rotor und Stator hergestellt werden.
Die Querbohrung 12 ist über eine Leitung 16 mit einem Absperrventil verbunden. Dieses besteht aus einem Gehäuse 17, das auf dem Gehäusedeckel 1 a gegenüber einer Ausnehmung 18 desselben befestigt und von derselben durch eine biegsame Membran 19 getrennt ist. Die Membran trägt in der Mitte ein Ventil 20, das mit einer axialen Bohrung 21 versehen ist, die mit der Ausnehmung 18 verbunden ist. Das Ventil wird gewöhnlich durch eine Feder 23 gegen einen Sitz 22 gedrückt. Das Ventil 20 ist in einer Muffe 24 angeordnet, die auf dem Gehäuse 17 befestigt ist und die am Boden den Sitz 22 trägt. Die Muffe ist mit radialen Öffnungen 25 versehen, welche in die im Inneren des Gehäuses 17 ausgebildete Kammer 26 münden. Diese Kammer ist andererseits über eine Leitung 28 mit einem Anschluß 27 verbunden, der an einen Flüssigkeitsbehälter, beispielsweise für einen flüssigen Brennstoff, angeschlossen werden kann. Beim Stillstand der Vorrichtung drückt die Feder 23 das Ventil 20 derart gegen den Sitz 22, daß die in der Kammer 26 befindliche einzuspritzende Flüssigkeit nicht in die Bohrung 21 und infolgedessen nicht in die Ausnehmung 18 gelangen kann.
Beim Betrieb verdichten die Arbeitsschieber 6 in üblicher Weise das durch die Leitung 7 eingelassene Gas, um es unter Druck in die Leitung 8 zu pressen. Wenn die Nut 10 gegenüber den Bohrungen 11 zu liegen kommt, wird gleichzeitig in der Querbohrung 12 ein Unterdruck erzeugt. Dieser wirkt auf die Membran 19 ein und bewirkt ein Abheben des Ventils 20 von seinem Sitz 22, so daß der in der Kammer 26 befindliche Brennstoff über die Bohrung 21, die Ausnehmung 18 und die Leitung 16 in die Querbohrung 12 gelangen kann. Dieser Brennstoff wird dann bei jedem Vorbeigang der Nut 10 an den Bohrungen 11 in den Förderraum eingespritzt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Drehkolbenverdichter mit einem zum Statorhohlraum exzentrisch gelagerten zylindrischen Rotor und mit in Schlitzen des Rotors radial beweglichen Arbeitsschiebern, bei dem in einem eine Stirnwand des Statorhohlraums (Förderraums) bildenden Gehäusedeckel eine nicht durch die Rotordrehachse gehende, die Rotorquerschnittsprojektion schneidende Querbohrung angeordnet ist, von der aus durch mehrere axiale Kanäle Flüssigkeit an die entsprechende Rotorstirnfläche gelangen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Kanäle mehrere in Rotorumfangsrichtung eng hintereinanderliegende kleine Bohrungen (11) sind, daß in der Querbohrung (12) des Gehäusedeckels (1 a) ein verstellbarer Kolben (13) angeordnet ist, durch dessen Verstellung mehrere der Bohrungen (11) nacheinander freigegeben oder versperrt werden können, und daß in der Stirnfläche des Rotors (4) eine zum Rotorumfang ausmündende, einwärts zu den Bohrungen (11) reichende Nut (10) vorgesehen ist, durch deren Vorbeigleiten an den Ausmündungen der Bohrungen (11) jeweils eine kurzzeitige Verbindung einer der Bohrungen (11) mit dem Förderraum zwischen Rotor und Stator hergestellt wird.
2. Drehkolbenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Einlaßweg der einzuspritzenden Flüssigkeit ein Absperrventil (20) angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 445 695, 705 690; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1738 695; französische Patentschrift Nr. 952 387; britische Patentschriften Nr. 385 720, 704110, 494 958; USA.-Patentschrift Nr. 2 628 770.