DE1628348A1

DE1628348A1 - Rotationsverdraengungsmaschinen

Info

Publication number: DE1628348A1
Application number: DE19671628348
Authority: DE
Inventors: Turner Stanley Berry; Challis Kenneth Ernest
Original assignee: Plessey Co Ltd
Current assignee: Plessey Co Ltd
Priority date: 1966-02-23
Filing date: 1967-02-22
Publication date: 1971-06-16
Also published as: FR1512132A; US3430848A; GB1172993A

Description

Dipl.-Ing. Egon Prinz Dr. Gertrud Hauter iooo μοικκ·« eo, 1?. 3S3bruar'1967 Dipl.-Ing. Gottfried Leiser -^nunre·«««·* ι?

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Telegramme: Labyrinth München

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Postscheckkonto: Mönchen 117078 ■ ' -

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Ilford. Essex / England

Unser Zeiclaeni P 1888

Rotationsverdrängungsmaschineß

Die Erfindung bezieht sich auf Hoiia'fei.onsverdrängu.ngsmasoliinen, wobei mit diesem itusdruck Kompressoren und Motoren 'bezeichnet werden sollen, bei denen Kammern von periodisch^ zunehmendem und abnehmendem Volumen, die am Umfang eines öder mehrerer sich drehen der Körper gebildet werden, bei eiöem Kompressor dazu verwendet werden, einen Bruakuntersohied zwisohen einem Einlaß- und einem Äuslaßansohluß zu erzeugeJi, welche an den Stellen vorgesehen sind, die wx den verschiedeöQn Yölumen dieser Kammerii gehören_r oder / die bei ; einem Motor dazu verwenctet werdettg ait den jBrehkÖrpern ein DrehmoHie&fe zu ersseugen, und die Erfindung bringt be sondere Yörteile bei Zahnraäver-

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drängungsmaschinen oder sogenannten Hoots-Verdrängungsmaschinen, bei denen zwei zusammenarbeitende Rotoren verwendet werden, die ineinandergreifende Vorsprünge und Aussparungen haben.

Wenn ein Zahnrad- oder Roots-Kompressor gegen anwachsenden Druck betätigtwird, dann wird gelegentlich ein Zustand, erreicht, bei dem der volumetrische Wirkungsgrad auf Null gehtj weil die Leckverluste durch den Rückfluß durch die.JLrbeitsspieiabstände, sogenannte RückströmungsVerluste, gleich der Strömungsmittelaufnahme des Hotors werden« Die unter diesen Bedingungen zugeführte leistung wird in dem Kompressor als Wärme verteilt, und da kein Strömungsmittel von der Eingangsleitung aufgenommen, wird, wird die !Temperatur des Rotors und des Kompreasorsgehäuses leicht übermäßig anwachsen, .ähnliche Bedingungen köjaaen auch bei gewissen. Inwendungen von Eotationsverdrängungsmotoren auftreten, beispielsweise bei einem' Motor, der als Hilfsmotor in . , einem G-eschwindigkeitskonstantantrleli verwendet wird, -.... der in derdeutschea Patentschrift Ir. t,220,222 be- ,.„.■ schrieben ist, wobei der Motar ^eitweiae dazu verwendet wird, der "preliung eatgegen^ziUjwirkea und wobei für. diesen Zweok sein© Abgabeseite bei be&timm1i©ö Betrie-bsbedin- . ^! gungen abg©dichtet werden, kann* Js diesem EaIl bewirkt eine !Drehung des %tora keinen nennenswerten Durch-

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fluß von Strömungsmittel durch den Motor, wodurch Gefahr einer erfistliafteniiberhitzung "besteht, eine Gefahr» die "bei Betrieb untei» anderen Bedingungen wegen der Mhlungswirkung der Luft oder eines anderen Strömungsmittels; das durch den Motor hindurchgeht, nicht vorhanden ist* Eine Kühlung des Außengehäuses würde den temperaturunterschied zwischen dem Rotor, der sehr heiß werden würde» und dem Kühlgehäuse erhöhen, so daß, um ein Fressen zu vermeiden, die normalen Arbeitsspielabstände im Motor oder Kompressor erhöht werden müßten,; wodurch sich der volumetrische und adiabate Wirkungsgrad der Einheit vermindern würde, und die Eüekströmuhgserwärmungswirkung vergrößern würde.

Gemäß der Erfindung wird die Gefahr einer tiberhitzung dadurch vermindert, daß eine Verdränguögsmasehine mit Einrichtungen versehen wird, die unter solchen Bedingungen einen Strom kühler Luft (oder eines anderen Arbeitest römungsmittels ) dem Eotor oder den Rotoren auf der Niederdrttökseite zuführen kann, und zwar solange, wie die Durcliflußmenge durch die Maschine Null oder sehr gering ist· Dieses Kühlungeströmungsmittel überstreicht die Oberfläche des Eotors oder derRotoren, so daß es sich dadurch erwärmt, während es jene kühlt, und fließt dann über den ffieäerdruckanschluß ab, wobei es die Wärme durch Strömung mitnimmt. Da das Kühlungsströmungs-

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* mittel

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mittel nach dem Überstreichen des Rotors auch mit dem Gehäuse- in Berührung kommt, werden der Rotor und das Gehäuse etwa in gleichem Maße gekühlt, wodurch das Entstehen von übergroßen Temperaturunterschieden zwischen den Rotoren und dem Gehäuse vermieden wird. Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen "beispielshalber beschrieben. Dabei zeigens

Pig, 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer Roots-Verdrängungsmaschine, die mit einer Ausführungsform der Kühleinrichtung nach der Erfindung versehen ist_?

2 ein Semperatur-Zeit-Diagram, welches die Kurven enthält, welche äs !Temperatur des Maschinengehäuses ohne die Verwendung der Kühleinrichtung und, wenn eine Kühlung nach der Erfindung vorgesehen ist, zeigen·

In Eig. 1 enthält eine Roots-Verdrängungsmaschine ein Gehäuse 1, in welchem zwei identische Rotoren 2 und 3» die auf guij<bekannter Weise durch ein Gleichlauf getriebe, welches bei 4 und 5 sohematisoh angedeutet ist,synchronisiert werden, ineinandereingreifend rotieren. Bas Gehäuse 1 hat zwei gegenüberliegende

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-_AÄÄÄ» Öffnungen

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Öffnungen 6 und 7, so daß für die Drehriehtung der Botoren, die durch den if eil X angedeutet ist * die Öffnung 6 Einlaßöffnung und die Öffnung 7 Auslaßt öffnung genannt -werden kann. Mit der Öffnung 6 ist eine leitung 8 und der Öffnung7 eine Leitung 9 verbunden» Durch die Üeitung S ragt einlufteinführungs-v rohr 10 in die Einlaßöffnung 6. Is endet in axialer Sichtung der leitung 8 und ist an seinem anderen Ende über eine geeignete SteuerTorriciitung 12mit einer Quelle TI für unter Druofcstehende Kühlluftverbunden» Dadurch kann ein Strom kühleßder Iiuft durch das Bohr 10 zu dem Eingriffsberei oh der beide η Rotoren 3 und 4 geblasen werden. /

Die dargestellte Einrichtung wurde in einem Eoots-Gre** blase ausprobiert, das ein Hubvolumen von 1475 cm^/ hung hatte» Dieses Gebläse wurde mit einer Drehzahl von 5250 Umdrehungen/Min, gedreht und mit einem Druokverhältnis von 2 ι 1 betätigt, wobei die vorgesehenen Spielabstände so groß waren, daß unter diesen Bedingungen keine wirkliche Ibgabe stattfand» Die Kurve A I •in Pig. 2 zeigt die !Ceimpe3?aturen des Gehgaöes i, unter diesen Bedingungeft als funktionder Zeit und wie man sieht hatte die lemperatür nach, 8 Min« 210° 0 erreioht u»d stieg immer nooh rasch an« Die Kurv© B zeigt iß ähnlichea? Weise di© bei Betrieb erhalteneß T©laperatttTeB

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unter den im übrigen gleichen Bedingungen wenn aber Kühlluft in einer Menge von 2,25 kg/Mini durch das Rohr 1,0 eingeführt wurde» In diesem IPalle war die nach 8 Min«, erreiohte Temperatur nur T65°C und die iemperatur-2eit-Kurve verläuft schon wesentlich flacher, so daß man annehmen kann, daß die !Temperatur nicht über etwa 175⁰G anwächst, selbst wenn ein Betrieb unter diesen Bedingungen für längere Zeit aufrechterhalten wird. ·

Patentansprüche

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Claims

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Patenten s ρ r Ii e Ii e

1)J Eotationsverdrängungsmasehine mit mindestens einem Rotor,-der so angeordnet ist, daß er Kammern bildet, deren Yolumen sich zwischen einem Niederdrackbereieh und einem Hochdruckbereich ändert, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die einen Strahl gekühlten Betriebs-Strömungsmittels dem Rot-ör in dem iriederdruckbereich zuführt»

2) Rotationsverdrängungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß eine Steuereinrichtung - vorgesehen ist, die die Erzeugung eines solchen Strahles verhindert, außer x^enn die Maschine entgegen einem Druck mit einer Abgabemenge unter einem bestimmten Minimum arbeitet.

5) Rotationsverdrängtthgsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei ineinandereingrelfende, -gelappte Rotoren enthält, die,auf der einen Seite des-"Eingriffebereiches einen Hoohdruckbereich und auf der anderen Seite des Eingriffsbereiches einen Ifiederdruokbereieh bilden, und daß sie eine Einrichtung enthält, die einen Strahl ge-

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kühlten Betriebsströmungsinittels den Rotoren, auf der Niederdruckseite des Eingriffstereiehes zuführt. ·

4) Rotationsverdrängungsmasohine nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Sotoren ineinander· eingreifende Zahnräder sind.

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