DE1949175B2 - Parallel- und aussenachsige rotationskolbenmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine parallel- und außenachsige Rotationskolbenmaschine mit Kämmeingriff zwischen einem Schraubenrippenrotor, dessen Rippenkonturen konvexe Kurven darstellen, und einem Schraubennutenrotor, dessen Nutenkonturen entsprechend den Rippenkonturen Hüllkurven Sind, mit einer Einlaßöffnung in der einen Stirnwand und mit einer Auslaßöffnung in der anderen Stirnwand, wobei Konturenabschnitte beider öffnungen nach Kopfkreis- sowie Fußkreisbögen der Rotoren und nach den Rippenkonturen verlaufen.

Sine derartige Rotationskolbenmaschine ist aus der deutsehen Patentschrift 858 448 bekannt.

Ferner sind derartige Rotationskolbenmaschinen bekannt, tieren Rippenkonturen elliptische oder zyMoide Kurven darstellen (sowjetischer Urheberschein 125 860). Bei dieser bekannten Masehine hat sieh herausgestellt, daß trotz der genauen Anpassung der Form des Sehraubennutenrotors an den Sehr auteenrippenrotor durch den Spalt während der Bkjgpiffsphase Verluste auftreten, da durch den Spalt lie Mederdruek- mit der Hochdruckzone in Verbindung steht; denn bei» Rareren der Rotoren liegt eia Tefl dieses Spaltes an der Einlaßöffnung in der einen Stirnwand, «Stand der andere Tefl des Spaltes sich zm Aaslaßöffaumg in der anderen Stirnwand eistreckt Dadurch sind die mit derar%en Rotationskolbenmaschinen erseicflbareai Über- oder Unterdrficke begrenzt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine RotaJaonskoDjenaiaschuie mit Rotoren der erwihnten Art anzugeben, bei der eine Verbindung der Hochdruckzone mit der Niederdruckzone durch den Spalt zwischen den Rotoren mit Sicherheit verhindert wird.

Diese Aufgabe wird erfmdungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kontuiettabschnitt im Eingrifisbereich einer Kurve (Eirogrifslinie) entspricht, die beschrieben wird durch den achsferneo Punkt der im Eingriff befindlichen Rippe während der beginnenden Eingriffsphase bei der Auslaßöffnung und während der endenden Eingriffsphase bei der Einlaßöffnung.

Der wesentliche Vorteil bei einer derartigen Kn-iturenausbildung besteht darin, daß die Förderver luste klein gehalten und die Druckdifferenz zwischen Hoch- und Niederdruckseite erhöht werden kam.

Vorteilhaft schließt sich nach dem Konturerabschnitt im Eingriffsbereich ein weiterer Konturmabschnitt an, der längs des Kopfkreises des Schraubennutenrotors zum Eingriffsbereich hin verläuft.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung bestellt weiter darin, daß der sich an den Konturenabschnii der Eingriffslinie bei der Auslaßöffnung anschlie ßende Konturenabschnitt nach einem Kreisbogen ausgebildet ist, dessen Radius der Rippenhöhe des Schraubenrippenrotors gleich ist, und daß der nächstfolgende Konturenabschnitt längs des Kopfkreises des Schraubennutenrotors zum Eingriffsbereich hin verläuft.

Der Erfindungsgegenstand wird nun an Hand von Ausfühnmgsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine parallel- und außenachsige Rotationskolbenmaschine,

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie IH-III in F i g. 1 und

Fig. 4 eine abgewandelte Konturenform der Auslaßöffnung.

Die parallel- und außenachsige Rotationskolbenmaschine, die zum Beispiel als Verdichter verwendet werden kann (Fig. 1), hat einen Schraubenrippenrotor 1, dessen Rippenkonturen elliptische Kurven darstellen (Fig. 2). Im Kämmeingriff mit dem Schraubenrippenrotor 1 steht ein Schraubennutenrotor 3, dessen Nutenkonturen entsprechend den Rippenkonturen Hüllkurven darstellen, die beim Rotieren des Schraubenrippenrotors 1 durch die Profilpunkte der Rippe 2 beschrieben werden. Die Rohren iund3 sind in einem Gehäuses angeordnet, das an der einen Stirnseite den linlaßstutzen 6 und an der anderen Stirnseite den Äuslaßstutzen 7 besitzt. Der linlaßstutzen 6 führt zu der in der einen Stirnwand des Gehäuses vorgesehenen Einlaßöffnung 8. Die Kontur dieser Italaßöffnung wird durch einen gesehtessenea lÄraensxtgABCtitSFGiMLA begrenzt, dessen Konrurenabschnitte in folgender Weise ausgeführt sind. Der Konturenabsehnitt AB und der Konturenabschnitt CD sind entsprechend

den Kopflpceisbögen der Nuten 4 des Schrauben- i^atureaabschBia AW ist emera Koptoeisbqgen

antenrotors 3 bzw. der Rippen 2 des Schrauben- des Schraubenrippenirotois 1 nachgebadet Dw Kon-

rippearotors 1 ausgebildet. Die Konturenabschnitte turenabscfcnitte OiV uad TM ©olspreehen den Pro-

AB uad CD sind dureh eise geradfinäge Strecke BC, ilen der Rippen 2 bzw. Nuten 4. Der Abschnitt Pß

die eine Tangente ze den erwähnten Kreisen dar- s ist nach einem Kreisbogen ausgeführt, und zwar

stellt, miteinander verbunden. nach dea gleichen fconstoiJdaven Überlegungen wie

Der Kartenabschnitt DE ist ähnbch dem Pro- keim Bogenstück GF in Fig. 2, Der Kontarenil dar Rippe 2 des Schraubemäppearotors 1. Der abschnitt RS folgt der Eängriflsönie, die beschrieben Anschnitt EF ist nach einem Fußkredsbogen des wird durch dem aebsferuen Punkt der an Eingriff Schraubenrippenrotors 1 ausgefibrt. Der Konturen- io befindlichen Rippe während der beginnenden EinabschnittGÄ verläuft nach einem Kopfkreisbogen griffsphase. Diese Konlajrenfonn des Kontarendes SchBaubennuteBTotors 3. Die Kontoreaabschnitte abschnittes RS verhindert die Verbindung der EFmLUHG sind dutch ein Bogenstück GF verbas* Hochdruckzone der Rotationskolbee mit den, das die Spannungen verringert und die hydrau- ihrer Niederdruckzone, wodurch ebenfalls eine Veraschen Verluste senkt ts ringerang der Fordetverluste erzielt wird.

An der Beräfanjngszone der Rippen 2 und der Die in F i g. 4 geaefete Ausfüfaroflgsforni der Aus-Nuten 4 der Rotoren 1 und 3 in Fi g. 2 hat die Ein- faßöffnaag 9a ist Hr eine Rolaöonskoüjenniascaine laßöffnung 8 einen krummlinigen Abschnitt HK, der mit Flüssigkeitsemspritzung bestimmt. Die Kontur einer Kurve entspricht, die beschrieben wird durch dieser Auslaßöffnung ist von einer geschlossenen den adisferuen Punkt der im Eingriff befindlichen so linie MN"OPQR'R"STM begrenzt deren Kon-Rippe während der endenden Eingriffsphase. Dem turenabschnitte TM, OP, PQ und TS ähnlich den KonturenabschnittHK folgt der Konturenabschnitt gleichnamigen Abschnitten in Fig. 3 ausgebildet KL, der nach dem Fußkreisbogen des Schrauben- sind. Der Abschnitt MN" ist nach einem Kopfkreisnutenrotors 3 verläuft Nie Konturenabschnitte KL bogen des Schraubennutenrotors 3 ausgebildet jeundL/4 sind durch einen Abschnitt LA verbunden, as uoch liegt ein Teil dieses Konturenabschnittes im der nach dem Profil der Nut 4 ausgeführt ist. Bereich des Kopfkreises der Rippen 2 des Schrauben-

In Fig. 2 ist eine Stellung der Rotoren 1 und 3 rippenrotors 1. Der Abschnitt N"O ist dem Profil gezeigt, bei welcher sich der Berührungspunkt der der Rippe 2 des Schraubenrippenrotors 1 nachgebil-Rippe 2 mit der Nut 4 längs des Konturenabschnit- det. Der Abschnitt QR' ist nach einem Kopfkreis- Xts. KH dem Punkt H nähert (die Drehrichtung der 30 bogen des Schraubennutenrotors 3 ausgeführt. Der Rotoren ist durch Pfeile angedeutet). Wie sich ohne Konturenabschnitt SÄ" folgt der Eingriffslinie der weiteres ergibt, hat die Berührung der Rippen 2 mit im Kämmeingriff stehenden Rippen 2 und Nuten 4. den Nuten 4 an der Stelle K begonnen. Daraus folgt, Zwischen den Konturenabschnitten SÄ" und R'Q daß der Spielraum zwischen den in Kämmeingriff liegt der Abschnitt Ä"Ä', der nach einem Kreisstehenden Rippen 2 und Nuten 4 außerhalb der Ein- 35 bogen mit dem Halbmesser r ausgeführt ist.
laßöffnung 8 liegt, d. h. er liegt über dem Konturen- Die Länge des Halbmessers ist gleich der ilöhe abschnitt HK oder fällt mit letzterem zusammen. der Rippe 2 des Schraubenrippenrotors 1 über seinen Dabei steht die Niederdruckzone nicht durch den Fußkreis.

zuvor erwähnten Spalt zwischen den Rippen 2 und Auf diese Weise ist die Fläche der Auslaß-Nuten 4 mit der Hochdruckzone in Verbindung. Dies 40 öffnung 9 α im Berührungsbereich der Rippen 2 und vermindert die Förderverluste ganz wesentlich. Nuten 4 dadurch vergrößert, daß der Konturen-

Die Auslaßöffnung9 (Fig. 3) ist in der Haupt- abschnitt Ä"R' näher an der Ebene liegt, die mit

sache ebenso ausgeführt wie die Einlaßöffnung 8. den Drehachsen der Rotoren 1 und 3 zusammenfällt,

Die Kontur der öffnung 9 wird von einer geschlos- als der Konturenabschnitt Ä"Ä' der punktiert ange-

senen Linie MNN'OPQRSTM gebildet, bei der die 45 deuteten Eingriffslinie SÄ. Dies ermöglicht es, die

Konturenabschnitte MN und QR nach einem Kopf- Fläche der Auslaßöffnung ohne Erhöhung der För-

kreisbogen des Schraubennutenrotors 3 verlaufen, derverluste zu vergrößern, weil der Spalt zwischen

während die Konturenabschnitte OP und TS nach den Rippen 2 und Nuten 4 am Anfang der Eingriffs-

einem Fußkreisbogen des Schiaubenrippen- bzw. linie klein und mit der eingespritzten Flüssigkeit

Schraubennutenrotors (1, 3) ausgeführt sind. Der 50 gefüllt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. ϊ 949

   Patentansprüche:

   !.Parallel- mid außenaehsige Rotationskolben-

   mil Kämmeingriff zwischen einem S

   lenrotor, dessen Rippenfconturen Kurven darsteilen, und einem Schraudessen Nutenkonturen entspred den Rippenkonturen Hüllkurven sind, mit Einlaßöffnung in der einen Stirnwand und i« einer AuslaßöSmung in 4er anderen Stirnwobei Kontuienabsehnitte beider öffiaunnaeh Kopfkreis- sowie Fußkreisbögen der lind nach den Rippenkonturen verlau-

   h gekennzeichnet, daß die pvexen Kurven eüiptisehe oder zyHoide Kursind, und daß der Konturenabschnitt (KH, SR, R"S) im Eingrifisbereich einer Kurve (Eingriffslinie) entspricht, die beschrieben wird durch den achsfernen Punkt der im Eingriff befindliehen Rippe während der beginnenden Eingriffsphase bei der Auslaßöffhung und während der endenden Eingriffsphase bei der Einlaßöffnung.
2. 2. Parallel- und außenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Konturenabschnitt (KH, SR) ein weiterer Konturenabschnitt (HG, RQ) anschließt, der längs des Kopfkreises des Schraubennutenrotors (3) zum Eingriffsbereich hin verläuft.
3. 3. Parallel- und außenachsige Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich an den Konturenabschnitt (SR") der Eingrifislinie bei der Auslaßöffnung (9a) anschließende Konturenabschnitt (R"R') nach einem Kreisbogen ausgebildet ist, dessen Radius (r) der Rippenhöhe des Schraubenrippenrotors (1) gleich ist, und daß der nächstfolgende Konturenabschnitt (R'Q) längs des Kopfkreises des Schraubennutenrotors (3) zum Eingriffsbe- *o reich hin verläuft.