DE1503436A1

DE1503436A1 - Compressor with metal diaphragm bellows

Info

Publication number: DE1503436A1
Application number: DE19661503436
Authority: DE
Inventors: Max Lackmann; Schiele Dr-Ing Otto
Original assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Priority date: 1966-04-15
Filing date: 1966-04-15
Publication date: 1969-09-18

Description

Verdichter mit Metallmembran-Faltenbalg Gegenstand der Erfindung ist ein Vordichter mit aus ringförmigen Blechen zusammengesetztem Metallmembran-Faltenbalg als Verdichtungsraum.Compressor with metal diaphragm bellows is the subject of the invention a pre-sealer with a metal diaphragm bellows composed of ring-shaped sheets as a compression space.

L's ist bereits bekannt, nahtlose oder aus mehreren ringförmigen Blechen zusammengeschweißte, -gelötete oder -geklebte Metallmembran-Faltenbälge als Förder bzw. Vordichtutigsreläume In kolbenlosen Pumpen oder Verdichtern zu verwenden. Die nahtlosen, niLt ausgrundeten Übergiingen versehenen Faltenbälge haben den Nachteil, daß sie zur Vermeidung von Schadräumen mit Fiillll#iirpern versehen werden müssen, die sich sofern sie innerhalb des Faltenbalges angeordnet sind nur schwer eiribringen lassen und die bei hohen Drehzahlen an den Hubenden relativ große Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte hervorrufen.L's is already known, seamless or from several annular sheets Welded, soldered or glued metal membrane bellows as conveyors or Pre-sealing rooms To be used in pistonless pumps or compressors. the Seamless bellows, which have not been grounded, have the disadvantage that they have to be filled with fillers to avoid dead spaces, which, if they are arranged within the bellows, are difficult to eiribringen and the relatively large acceleration forces at the stroke ends at high speeds and cause deceleration forces.

Es wurde auch schon der Vorschlag gemacht (D1H1 861 732), einen Membranbalg aus ringförmigen, gewellten Membranscheiben, die an den inneren und äußeren Rändern zusammengelötet oder -geschweißt sind, so herzustellen, daß die übereinandeTliegenden Membranscheiben im zusammengedrückten Zustand des Membranbalges ohne Zwischenraum aneinanderliegen. Die Wellungsradien der übereinanderliegenden Hembranscheiben haben hierbei jeweils einen gemeinsamen Mittelpunkt, Schadräume werden somit vermieden. Nachteilig ist es jedoch, daß jede einzelne Scheibe diesen Membranbalges mit anderen Wellenradien hergestellt worden muß. Außerdem hat auch dieser Faltenbal g den allen bisher bekannten Ausführungen anhaftenden Fehler, daß die Verbindungestellen der einzelnen Scheiben, die geschweißt, gelötet oder geklebt sind, mit Längung des Faltenbalges-Rand-Zugbeanspruchungen ausgesetzt sind, die zu Ermüdungserscheinungen und zur Zerstörung des Faltenbalges führen.The proposal has also already been made (D1H1 861 732) to manufacture a diaphragm bellows from ring-shaped, corrugated diaphragm disks which are soldered or welded together at the inner and outer edges in such a way that the diaphragm disks lying on top of one another lie against one another without any space in the compressed state of the diaphragm bellows. The corrugation radii of the membrane disks lying one above the other each have a common center point, thus avoiding dead spaces. However, it is disadvantageous that each individual disc of these diaphragm bellows has to be produced with different wave radii. In addition, this bellows g also has the flaws inherent in all previously known designs that the connection points of the individual discs, which are welded, soldered or glued, are exposed to tensile stresses as the edge of the bellows elongates, which lead to symptoms of fatigue and destruction of the bellows.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Verdichter mit aus ringförmIgen Blechen zusammengesetztem Metallmembran-Faltenbalg zu schaffen, der die den bisher bekannten Ausfüh- rungen anhaftenden Nachteile überwindet. Dieser Faltenbalg muß so gestaltet sein, daß die bei allen vorbekannten-Bauformeri auftretenden Kanten-Zugbeanspruchungen vermieden werden.The object of the invention is to create a compressor with a metal diaphragm bellows composed of ring-shaped metal sheets, which overcomes the disadvantages associated with the previously known designs. This bellows must be designed in such a way that the edge tensile stresses that occur with all previously known designs are avoided.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die ringförmigen Bleche s-förmig so gebogen sind, daß sie in entspanntem Zustand in Nähe des inneren/äußeren Löt-, Schweiß- oder Kleberandes mit einem oder weniger breiten Rand flach aufeinanderliegen. Es Ist weiterhin zweckmäßig, daß die S-Parm des Blechringrandes aus je einer inneren und einerr äußeren Ebene besteht, an die sich zwei Kreisbögen bzw. kreisbogenähnliche Kurven so anschließen, daß sie innen, außen und in der Mitte des Blechringrandes knicklos ineinander übergehen. Die axiale Länge des entspannten Faltenbalges soll gleich oder größer sein als die Länge im eingebauten Zustand am Ende des Saughubes. Bei einer Abstimmung des Innen- und Außendurchmessers und der Wandstärke der Scheiben auf den zu erreichenden Inneren Überdruck, ist es möglich, die beiderseits mit einem Dichtungsmittel versehenen Scheiben ohne Schweiß-, Löt-oder Klebeverbindung dichtend aufeinanderzulegen. Zur Fixicrung der Scheiben in Ihrer Lage zueinander, vorsieht man die einzelnen Scheiben zij(eckiii#-ißigerweise mit nasenförmigen Aufbördelungen ;in itiren Rändern. Schließlich wird zur Vereinfacliung der Bauweise des Verdichters noch vorgeschlagen,das bewegliche Ende (los Faltenbalges unmittelbar mit oder ohne Gelenk an einen Kurbeltrieb anzul-enken. This is achieved according to the invention in that the annular metal sheets are bent in an S-shape so that in the relaxed state they lie flat on top of one another with one or less wide edge in the vicinity of the inner / outer soldering, welding or adhesive edge. It is also useful that the S-Parm of the sheet metal ring edge consists of an inner and an outer plane, to which two circular arcs or circular arc-like curves connect so that they merge into one another inside, outside and in the center of the sheet metal ring edge without kinks. The axial length of the relaxed bellows should be equal to or greater than the length in the installed state at the end of the suction stroke. If the inside and outside diameter and the wall thickness of the panes are matched to the internal overpressure to be achieved, it is possible to place the panes provided on both sides with a sealant on top of one another in a sealing manner without a weld, solder or adhesive connection. To fix the disks in their position relative to one another, the individual disks are provided with nose-shaped flanges; in iterated edges to be linked to a crank mechanism.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher er]"-iutei,t, es zeigen Abb.1 eInpii Verdichter -der erfindungsgeiiiiißen Art, Abb.2 eine, einzelne Scheibe (los -Faltenbalges, wobei die gestricbelten Linien die Form der Scheibe zeigen, weiiii ihre axiale Wölbung größer Ist als im eingebauten Zustand bei längstem Hub, Abb.3,11,5 u.6 das Verhalten der einzelnen Srheihe bei Dreiviertel-, l#,inlialb-, Einviertel- und Nullhuh.The invention will be shown in more detail with reference to the drawing Fig.1 eInpii compressor of the type according to the invention, Fig.2 a single disk (los - bellows, where the knitted lines show the shape of the disc, Weiiii their axial curvature is greater than when installed with the longest stroke, Figures 3, 11, 5 and 6 show the behavior of the individual rows in three-quarter, l #, inlialb, One quarter and zero huh.

Der aus eJnzelnen s-förmigen Scbeiben zusammengesetzte Faltenbalg 1 ist an der Außenkante der obersten Feder mit dem Gehäuse 11 und an der Innenkante, der untersten Feder mit dem Pleuel 6 fest und dicht verbunden. Das Pleuel 6 beschreibt einen Kurbelkreie 7 und wird sich zwischen den in der Schnittdarstellung der Abb.1 gezeigten Endstellungen auf- und abwärts bewegen. Hierbei wird über das Einlaßventil 2 Luft angesaugte im Verdichtungsraum 5 komprimiert und über das Auslaßventil 3 ausgestoßen. Das in der Abb.1 gestrichelt gezeichnete Pleuelt das über ein Gelenk mit der die Membran tragenden Platte verbunden ist, erübrigt bei geringster Auslenkung der Platte-6 eine Geradführung den Faltenbalgen mittels einen Kreuzkopfes. Die Abb.3 bis 6 verdeutlichen, wie die Einzelscheiben aufeinander abrollen, wobei mit zunehmender Zusammenprossung den Faltenbalgen die Hebelarme der evtl. noch möglichen.Zugkräfte Z der Nähte immer länger und damit die Zugspannungen Immer ge- ringer worden. Die Abstimmung des Innen- und den Außendurchmessers und der Wandstärke der Scheiben auf den zu erreichenden inneren Überdruck ermöglicht eine zusätzliche Entlastung der Schweiß-, L8t- oder Klebenähte, die dann nur'noch eine Dichtfunktion erfüllen. Man kann in diesem Falle aber auch auf eine Schweiß-, Löt- oder Klebeverbindung verzichten, wenn man vor dem Zusammenbau den Faltenbalgen die Oberflächen der einzelnen Scheiben mit einem Dichtungsmittel vorsieht oder die Scheiben dichtend aufeinander aufschleift und durch nasenfürmige Aufbördelungen der Ränder, wie in den Abb.7 und 8 gezeigt, in ihrer Lage zueinander fixiert. The bellows 1, which is composed of individual S-shaped discs, is firmly and tightly connected to the housing 11 at the outer edge of the uppermost spring and to the connecting rod 6 at the inner edge of the lowermost spring. The connecting rod 6 describes a crank circle 7 and will move up and down between the end positions shown in the sectional view of Figure 1. Here, air sucked in via the inlet valve 2 is compressed in the compression chamber 5 and expelled via the outlet valve 3. The connecting rod shown in dashed lines in Fig. 1, which is connected to the plate carrying the membrane via a joint, eliminates the need for straight guidance of the bellows by means of a cross head with the slightest deflection of the plate-6. The Fig.3 to 6 illustrate roll as the individual sheets to one another, wherein the bellows of the lever arms may still möglichen.Zugkräfte Z of the seams always longer with increasing Zusammenprossung and thus the tensile stresses has always were less. Matching the inside and outside diameter and the wall thickness of the panes to the internal overpressure to be achieved enables additional relief of the weld, L8t or glued seams, which then only fulfill a sealing function. In this case, however, you can also do without a welded, soldered or glued connection if you provide the surfaces of the individual panes with a sealant before assembling the bellows or if the panes are grinded onto one another to form a seal and by means of nose-shaped flanging of the edges, as in the Fig.7 and 8 shown, fixed in their position to each other.

Claims

P at 9 ntan ap r U oh 9 001, compressor with a metal diaphragm bellows composed of ring-shaped sheets as a compression space, characterized in that the ring-shaped sheets are bent in an S-shape so that they are in the relaxed state close to the inner / outer soldering , Welding or adhesive edge lie flat on top of one another with a more or less wide edge.

2. Metal diaphragm bellows according to claim 1, characterized in that the S-shape of the Bloch ring edge consists of an inner and an outer plane, to which two circular arcs or Kreigbogen-like curves connect so that they are inside and outside and in the middle of the Sheet metal edges passed into one another without kvickless. 3. Metal diaphragm bellows according to claims 1 and 2, characterized in that the axial length of the relaxed bellows is equal to or greater than the length when installed at the end of the suction stroke. 4. Metal diaphragm bellows according to claims 2 and 3, characterized in that the disks provided on both sides with a sealant seal the bellows on one another without welding, soldering or adhesive bonding. Metal diaphragm bellows according to claim 4, characterized indicates overall that the individual discs are fixed by the bellows-shaped nose Aufbdrdelungen at the edges in length to each other. Compressor according to Claim 1, characterized in that the movable end of the bellows is linked directly to a crank mechanism with or without a joint.