DE1628265C3

DE1628265C3 - Device for air cleaning at the inlet of a vane compressor

Info

Publication number: DE1628265C3
Application number: DE19671628265
Authority: DE
Inventors: Lee Moody Brewer; Hans Engelhardt; James Edward Pasek; Frederick Leo John Rehfeld; Robert Paul Rohde; John Frederick Frankenmuth Yonker
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1966-06-09
Filing date: 1967-06-02
Publication date: 1974-10-03
Also published as: DE1628265A1; DE1628265B2

Description

Bei einem den Ausgangspunkt der Erfindung gemaß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 bildenden Flügelzellenverdichter (deutsche Patentschrift 623 703) ist am Einlaß ein stationäres Luftfilter vorgesehen. Es wird hierdurch zwar das Eindringen von Fremdkörpern mit der angesaugten Luft unterbunden, jedoch hat das Filter einen verhältnismäßig großen Strömungswiderstand und bedarf weiterhin der Wartung.In one of the starting point of the invention according to the generic term of claim 1 forming Vane compressor (German patent specification 623 703) is a stationary air filter at the inlet intended. This prevents the ingress of foreign bodies with the sucked in air, however, the filter has a relatively large flow resistance and continues to require maintenance.

Bei einem Luftreinigungsschaufelrad vor einem Gebläse (deutsche Patentschrift 254271) und bei einem rotierenden Sieb an der Einlaßseite einer Drehkolbenpumpe (USA.-Patentschrift 1798 950) fördern diese Teile in Richtung der das Medium fördernden Zentrifugalkraft. Zur Entfernung der abgeschiedenen Bestandteile sind hierbei zusätzliche Maßnahmen zu treffen.With an air cleaning impeller in front of a fan (German patent specification 254271) and with a rotating sieve on the inlet side of a rotary lobe pump (U.S. Patent 1798 950) convey these parts in the direction of the centrifugal force conveying the medium. To remove the deposited Components are additional measures to be taken here.

Ein als Schleuderrad ausgebildeter Schmutzabweiser ist durch die französische Patentschrift 585 915 bekannt. Dieser verhindert den Zutritt von Fremdkörpern zu einem Wölzlager.A dirt deflector designed as a centrifugal wheel is known from French patent specification 585 915 known. This prevents foreign bodies from entering a rolling bearing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flügelzellenverdichter der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß in der angesaugten Luft enthaltende Fremdkörper durch Fliehkrafteinwirkung unmittelbar nach außen geschleudert werden.The invention is based on the object of providing a vane compressor of the type mentioned at the beginning to design that in the sucked air containing foreign bodies by centrifugal force directly be thrown outwards.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gelöst.This object is achieved by the features cited in the characterizing part of patent claim 1.

Es wird hierdurch auf einfache Weise die zum Einlaß angesaugte Luft gründlich gereinigt, ohne daß besondere Maßnahmen zum Entfernen der abgeschiedenen Fremdkörper erforderlich sind. Diese einwandfreie Reinigung ist besonders wichtig bei FIügelzellenverdichtern, deren Arbeitsschieber sich beim Einlaufen an der benachbarten Gehäusehohlraumwand durch Abschaben anpassen.The air sucked in to the inlet is thereby thoroughly cleaned in a simple manner without special measures are required to remove the separated foreign bodies. This flawless Cleaning is particularly important with vane compressors, their working slide when entering the adjacent housing cavity wall adjust by scraping.

Eine zweckmäßige weitere Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ergibt sich aus dem Patentanspruch 2.An expedient further embodiment of the subject matter of the invention results from the patent claim 2.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung istAn exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. In the drawing is

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Brennkraftmaschine mit einem Flügelzellenverdichter zum Fördern von Luft in die Abgasanlage der Brennkraftmaschine, Fig. 1 is a perspective view of an internal combustion engine with a vane compressor for conveying air into the exhaust system of the internal combustion engine,

Fig.2 ein senkrechter Längsschnitt durch den Flügelzellenverdichter,2 a vertical longitudinal section through the vane compressor,

F i g. 3 ein Querschnitt nach der Linie 3-3 in F i g. 2 undF i g. 3 is a cross section along the line 3-3 in FIG. 2 and

Fig.4 ein Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig.3 in größerer Darstellung.Fig. 4 is a section along the line 4-4 in Fig. 3 in larger representation.

In F i g. 1 ist eine Brennkraftmaschine E mit einem Vergaser C und einem Ansaugkasten M dargestellt. Dem Vergaser C wird Luft über einen Filter F zugeleitet. Mit der Brennkraftmaschine E ist über eine Stütze 12 ein Flügelzellenverdichter 10 verbunden, der von der Brennkraftmaschine E über einen Riemen 14 angetrieben ist. Der Flügelzellenverdichter 10 fördert in eine Leitung 16 Luft zu einem Luftkasten 18, von dem eine Reihe von Rohren 20 die Zuteilung der geförderten Luft in die die Brennkraftmaschine verlassenden Abgase bewirken.In Fig. 1 shows an internal combustion engine E with a carburetor C and an intake box M. Air is fed to the carburetor C via a filter F. A vane compressor 10 is connected to the internal combustion engine E via a support 12 and is driven by the internal combustion engine E via a belt 14. The vane compressor 10 conveys air in a line 16 to an air box 18, from which a number of pipes 20 effect the distribution of the conveyed air into the exhaust gases leaving the internal combustion engine.

Wie die F i g. 2 und 3 zeigen, hat der Flügelzellenverdichter 10 ein napfartiges Gehäuse 22, dessen offene Stirnseite durch einen Deckel 24 verschlossen ist. Die Innenwand 26 des Gehäuses 22 ist im wesentlichen zylindrisch. Innerhalb des Gehäusehohlraumes ist ein Rotor 28 angeordnet, der um eine zur Achse des Gehäusehohlraumes exzentrische Drehachse, die Achse einer Antriebswelle 50, umläuft. Der Rotor 28 hat eine zylindrische Außenfläche 30, die im untersten Punkt tangential zu der Innenwand 26 des Gehäusehohlraumes liegt. An dieser Stelle ist eine Dichtleiste 32 gebildet.As the F i g. 2 and 3 show, the vane compressor 10 has a cup-like housing 22, the open end face of which is closed by a cover 24. The inner wall 26 of the housing 22 is substantially cylindrical. A rotor 28 is arranged within the housing cavity and rotates around an axis of rotation that is eccentric to the axis of the housing cavity, the axis of a drive shaft 50. The rotor 28 has a cylindrical outer surface 30 which, at the lowest point, is tangential to the inner wall 26 of the housing cavity. A sealing strip 32 is formed at this point.

Der Gehäusehohlraum ist beiderseits der Dichtleiste 32 zu einer Einlaßkammer 34 und zu einer Auslaßkammer 36 erweitert, die zweckmäßig im unteren Teil des Gehäusehohlraumes liegen, damit sich allenfalls anfallende Feuchtigkeit dort sammeln kann und nicht den Betrieb des Verdichters beispielsweise durch Einfrieren der Flüssigkeit gefährdet.The housing cavity is on both sides of the sealing strip 32 to an inlet chamber 34 and to an outlet chamber 36 expanded, which are expediently in the lower part of the housing cavity, so that at most accumulating moisture can collect there and not the operation of the compressor for example at risk from freezing of the liquid.

In dem Deckel 24 ist die Achse 38 befestigt, die konzentrisch zum Gehäusehohlraum liegt und auf Lagern zwei mit Gegengewichten versehene Naben 40 trägt. Mit jeder Nabe 40 ist ein Arbeitsschieber 42 verbunden, der die Nabe umgreift und mit Nasen 44 in Ausnehmungen der Nabe eingreifend befestigt ist, wie dies F i g. 3 zeigt.The shaft 38 is fastened in the cover 24 and is concentric to the housing cavity and supports two hubs 40 provided with counterweights on bearings. A working slide 42 is connected to each hub 40 and engages around the hub and is fastened with lugs 44 to engage in recesses in the hub, as shown in FIG. 3 shows.

Jeder Arbeitsschieber 42 erstreckt sich in Richtung auf die Innenwand 26 des Gehäusehohlraumcs, wobei, wie Fig.3 zeigt, die Spitzen der Arbeitsschieber eine gewölbte Ausnehmung 46 aufweisen. Die Arbeitsschieber 42 sind aus einem wärmehärtbaren Kunstharz gebildet, der durch willkürlich eingelagerte Glas- oder Asbestfasern verstärkt ist. Die Arbeitsschieber 42 liegen gegen die Innenwand 26 des Gehäusehohlraumes an. Beim Einlauf des Verdich-Each working slide 42 extends in the direction of the inner wall 26 of the housing cavity, wherein, as FIG. 3 shows, the tips of the working slide have a curved recess 46 . The working slides 42 are formed from a thermosetting synthetic resin, which is reinforced by randomly embedded glass or asbestos fibers. The working slide 42 rest against the inner wall 26 of the housing cavity. When entering the compressor

3 43 4

ters reiben sich die Spitzen der Arbeitsschieber 42 an samte axiale Länge der Einlagen 70 und des Rotorsters rub the tips of the working slide 42 on the entire axial length of the inserts 70 and the rotor

der Innenwand 26 so weit ab, daß ein geringes Spiel 28, sondern enden kurz vor den Stirnseiten, um ne-the inner wall 26 so far that a little play 28, but end just before the end faces to ne-

entsteht, so daß sich ein geringer Reibungswider- ben den Enden der Arbeitsschieber 42 Lappen 82 zuarises, so that a slight frictional resistance against the ends of the working slide 42 tabs 82

stand ergibt, ohne den Wirkungsgrad des Verdichters bilden, die bogenförmige Lagerleisten 84 aus Koh-stand results without forming the efficiency of the compressor, the arc-shaped bearing strips 84 made of carbon

zu verschlechtern. 5 lenstoff (Fig. 2) tragen, um Lagerflächen an den Sei-to deteriorate. 5 wear fluid (Fig. 2) to remove storage areas on the side

Der Rotor 28 umgibt die Achse 38 und die Naben ten der Arbeitsschieber 42 zu schaffen.The rotor 28 surrounds the axis 38 and the hub th of the working slide 42 to create.

40 und enthält Schlitze 48, durch die sich die Ar- Wie F i g. 3 zeigt, haben die als Gegengewichte40 and contains slots 48 through which the ar- As F i g. 3 shows that they are used as counterweights

beitsschieber 42 erstrecken. An der einen Stirnwand wirkenden Naben 40 eine asymmetrische Begrenzungworking slide 42 extend. On the one end wall acting hubs 40 an asymmetrical delimitation

ist der Rotor 28 zu einer Antriebswelle 50 ausgebil- 85, so daß der Arbeitsschieber mit der Nabe in denthe rotor 28 is formed into a drive shaft 50 so that the working slide with the hub in the

det, die sich durch die Stirnwand 52 des Gehäuses 22 io Rotor 28 und die Spitzen 46 der Arbeitsschieber 42det, which extends through the end wall 52 of the housing 22 io rotor 28 and the tips 46 of the working slide 42

erstreckt. Auf die Antriebswelle 50 ist eine Nabe 54 durch die Schlitze 74 der Einlagen 70 eingeführt wer-extends. A hub 54 is inserted on the drive shaft 50 through the slots 74 of the inserts 70

aufgepreßt, mit der eine Riemenscheibe 56 ver- den können, worauf die Achse 38 durch die Lager inpressed on, with which a belt pulley 56 can be lost, whereupon the axis 38 through the bearings in

schraubt ist. Der Rotor 28 wird von der Brennkraft- der Nabe 40 gesteckt wird.is screwed. The rotor 28 is inserted from the internal combustion hub 40.

maschine E angetrieben und nimmt die Arbeitsschie- Von den Einlagen 70 werden Stifte 86 gehalten,machine E is driven and takes the working slide pins 86 are held by the inserts 70,

ber 42 mit, die den sichelförmigen Förderraum 58 15 deren eine Enden gegen die geschlossene StirnwandAbout 42 with which the sickle-shaped conveying chamber 58 15 one end of which against the closed end wall

gemäß Fig. 3 entgegen dem Uhrzeigersinn durchlau- des Rotors 28 anliegen (Fig.2) und deren andereaccording to FIG. 3, the rotor 28 runs counterclockwise (FIG. 2) and the others

fen, um Luft aus der Einlaßkammer 34 anzusaugen Enden gegen eine Kappe 88 anliegen, die in die of-fen to suck air from the inlet chamber 34 ends against a cap 88 which extends into the open

und verdichtete Luft in die Auslaßkammer 36 zu för- fene Stirnseite des Rotors 28 eingepreßt ist, um eineand compressed air is pressed into the outlet chamber 36 at the end face of the rotor 28 which is to be shaped, by one

dem. Die Dichtleiste 32 verhindert hierbei einen Laufbahn für ein Rollenlager 90 zu bilden.to the. The sealing strip 32 prevents a raceway for a roller bearing 90 from being formed.

Druckausgleich zwischen der Auslaßkammer 36 und so Wie Fig.2 zeigt, ist ein Kugellager 108 auf diePressure equalization between the outlet chamber 36 and as shown in FIG. 2, a ball bearing 108 is on the

der Einlaßkammer 34. Antriebswelle 50 aufgepreßt, bevor der Rotor 28 inthe inlet chamber 34. Drive shaft 50 pressed on before the rotor 28 in

Wie F i g. 3 zeigt, hat die Innenwand 26 des Ge- das Gehäuse 22 eingebaut wird, so daß dieser dann häusehohlraumes zwischen dem Förderraum 58 und einwandfrei ausgerichtet in dem Gehäuse in den Ausder Einlaßkammer 34 bzw. der Auslaßkammer 36 nehmungen 62 und 64 gelagert ist. Danach wird ein Ausnehmungen 60, die einen plötzlichen Druckwech- 25 Kunststoff durch Öffnungen 110 in einen Ringraum sei verhindern, wenn die Arbeitsschieber 42 an der 112 eingespritzt, der sich rings um das Lager 108 erEinlaß- bzw. Auslaßkammer vorbeilaufen, wodurch streckt. Nach dem Härten des Kunststoffes in dem ein glatter und geräuschloser Lauf des Verdichters Ringraum 112 ist der Rotor 28 gegen axiale Beweerzielt wird. gung innerhalb des Gehäuses 22 festgelegt.Like F i g. 3 shows, the inner wall 26 of the Ge has the housing 22 installed so that it can then housing cavity between the delivery chamber 58 and properly aligned in the housing in the Ausder Inlet chamber 34 and outlet chamber 36 recesses 62 and 64 is mounted. After that, a Recesses 60 that cause a sudden change in pressure 25 plastic through openings 110 in an annular space be prevented if the working slide 42 is injected at 112, which is located around the bearing 108 or outlet chamber pass, which stretches. After the plastic has hardened in the a smooth and noiseless running of the compressor annulus 112, the rotor 28 is achieved against axial movement will. supply set within the housing 22.

Wie F i g. 2 zeigt, enthält die Stirnwand 52 des Ge- 30 Eine Öffnung 113 in der Stirnwand 52 des Gehäu-Like F i g. 2 shows, the end wall 52 of the housing 30 includes an opening 113 in the end wall 52 of the housing.

häuses 22 und der Deckel 24 an der Innenseite Aus- ses 22 ist genügend groß für den Durchtritt der NabeThe housing 22 and the cover 24 on the inside of the outside 22 are large enough for the hub to pass through

nehmungen 62 bzw. 64, in die sich die stirnseitigen 54, so daß diese Nabe 54 auf die Antriebswelle 50recesses 62 and 64, in which the end faces 54, so that this hub 54 on the drive shaft 50

Enden des Rotors 28 erstrecken. Schultern 66 und aufgepreßt werden kann, bevor der Rotor 28 in dasEnds of the rotor 28 extend. Shoulders 66 and can be pressed before the rotor 28 into the

68 in den Ausnehmungen 62 bzw. 64 bilden eine Gehäuse 22 eingebaut wird.68 in the recesses 62 and 64 form a housing 22 is installed.

Dichtung zwischen der äußeren Umfangsfläche 30 35 Mit der Nabe 54 ist ein Luftreiniger verbunden, des Rotors 28, die den Förderraum 58 stirnseitig ab- der aus einer Scheibe 114 besteht, in der eine Mehrdichten. Die gesamte äußere Umfangsfläche 30 des zahl radialer Kanäle 116 angeordnet ist. Die mit ih-Rotors 28 ist mit einem abschabbaren Überzug, bei- rem äußeren Ende zur Außenluft offenen radialen spielsweise einem Überzug, der Molybdändisulfid Kanäle 116 stehen mit ihren inneren Enden über in enthält, versehen, um die erwähnte Abdichtung zu 40 Achsrichtung verlaufende Kanäle 118 mit einer ringverbessern und zugleich eine Lagerfläche für die förmigen Einlaßvorkammer 120 an der Außenseite stirnseitigen Enden des Rotors zu bilden. Ferner der Stirnwand 52 des Gehäuses 22 in Verbindung, wird auch die Dichtung zwischen der Einlaßkammer Eine axial abstehende Ringlippe 122 der Scheibe 114 34 und der Auslaßkammer 36 an der Dichtungsleiste liegt abdichtend gegen einen kragenförmigen Gehäu-32 verbessert 45 seansatz 121 an und verschließt die offene Seite derSeal between the outer peripheral surface 30 35 An air cleaner is connected to the hub 54, of the rotor 28, which at the end of the conveying space 58 consists of a disk 114 in which a multi-density. The entire outer peripheral surface 30 of the number of radial channels 116 is arranged. The one with ih rotors 28 has a scraped-off coating, at the outer end it is radial, open to the outside air for example a coating, the molybdenum disulfide channels 116 protrude with their inner ends over contains, provided in order to improve the mentioned sealing to 40 axially extending channels 118 with a ring and at the same time a bearing surface for the shaped inlet antechamber 120 on the outside to form the front ends of the rotor. Furthermore, the end wall 52 of the housing 22 in connection, The seal between the inlet chamber is also an axially protruding annular lip 122 of the disc 114 34 and the outlet chamber 36 on the sealing strip is sealing against a collar-shaped housing 32 improved 45 seansatz 121 and closes the open side of the

Wie die Fig.2 und3 zeigen, sind metallische Ein- Einlaßvorkammer 120, die, wie Fig.4 zeigt, durchAs FIGS. 2 and 3 show, metallic inlet inlet antechambers 120, which, as FIG. 4 shows, are through

lagen 70 innerhalb des Rotors 28 durch Punkt- einen Kanal 124 in der Gehäusestirnwand 52 mit derwere 70 within the rotor 28 through a point channel 124 in the housing end wall 52 with the

schweißen befestigt vorgesehen, die im Bereich der Einlaßkammer 34 verbunden ist. Bei laufenderweld attached, which is connected in the region of the inlet chamber 34. With running

Schlitze 48 des Rotors Rinnen 72 und Schlitze 74 Pumpe strömt Luft radial durch die Kanäle 116 undSlots 48 of the rotor gutters 72 and slots 74 pump air flows radially through channels 116 and

aufweisen, durch die sich die Arbeitsschieber 42 er- 50 die Kanäle 118 in die Einlaßvorkammer 120 und vonhave, through which the working slide 42 to 50 the channels 118 in the inlet antechamber 120 and from

strecken. In den Rinnen 72 sind Lagerschuhe 76 und dort über den Kanal 124 in die Einlaßkammer 34.stretch. In the grooves 72 are bearing shoes 76 and there via the channel 124 into the inlet chamber 34.

78 aus Kohlenstoff vorgesehen, an denen sich die Fremdkörper werden hierbei unmittelbar nach außen78 made of carbon, on which the foreign bodies are here directly to the outside

Arbeitsschieber 42 abstützen. Ferner liegen in den geschleudert, so daß nur reine Luft zum Einlaß desSupport the working slide 42. Furthermore, lie in the flung so that only pure air to the inlet of the

Rinnen 72 Blattfedern 80, die den nachlaufenden Verdichters gelangen kann.Grooves 72 leaf springs 80 that can reach the trailing compressor.

Lagerschuh 78 gegen den zugeordneten Arbeitsschie- 55 Wie die Fig.2 zeigt, ist in der Auslaßkammer 36Bearing shoe 78 against the associated working slide 55 As FIG. 2 shows, there is 36 in the outlet chamber

ber 42 drücken. Die Lagerschuhe 76, 78 bilden eine ein Sicherheitsventil 126 vorgesehen, durch das beipress 42. The bearing shoes 76, 78 form a safety valve 126 is provided through which at

Lagerfläche für die Arbeitsschieber 42 und verschlie- hoher Brennkraftmaschinendrehzahl Luft abgeblasenBearing surface for the working slide 42 and closed high engine speed air blown off

Ben die Schlitze 48 so, daß der Förderraum 58 gegen wird, da die gelieferte große Luftmenge in der Ab-Ben the slots 48 so that the conveying chamber 58 is opposite, since the large amount of air supplied in the

das Innere des Rotors 28 abgedichtet ist. gasanlage der Brennkraftmaschine entweder nicht er-the interior of the rotor 28 is sealed. gas system of the internal combustion engine either not

Die Schlitze 74 erstrecken sich nicht über die ge- 60 forderlich oder nicht erwünscht ist.The slots 74 do not extend beyond what is required or not desired.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for air purification at the inlet of a vane compressor with an eccentrically arranged in a cylindrical housing cavity or delivery chamber and mounted in at least one end wall of this cavity by means of a drive shaft rotor and with displacement vanes or working slides protruding radially out of the rotor and retractable again, characterized that an annular inlet antechamber (120) is formed on the outside of that housing end wall (52), which also serves to support the rotor (28) , and that with the drive shaft (50) a disk (114) which closes the inlet antechamber as a second side wall and acts as an air cleaner is rotatably connected, which opens out on its circumferential surface and thereby open to the outside air channels (116) , the angled inner end parts (118) lead into the inlet antechamber, which in turn via a channel (124) in the housing end wall (52) with an inlet chamber (34) of the delivery space (58) in V commitment stands.

2. Device according to claim 1, characterized in that the disc (114) acting as an air cleaner has an axially protruding annular lip (122 ) slightly inside its outer circumference, which protrudes on one of the housing end wall (52) and the circumferential wall of the inlet antechamber (120 ) forming housing extension (121) closes this chamber with the same seal.