DE2054033A1

DE2054033A1 - Multicell compressor - with ptfe check plate

Info

Publication number: DE2054033A1
Application number: DE19702054033
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Brey, Helmut, Dipl.-Ing., 8940 Memmingen
Priority date: 1970-11-03
Filing date: 1970-11-03
Publication date: 1972-05-04

Abstract

Sealing on the face sides of rotors in multi-stage compressors, where the rotor is eccentrically supported and discs limit the pump cells to seal the cells together with the rotor face, improved by fitting check plates whose contact pressure onto the rotor depends on the pressure difference of the compressor. This is achieved by having a sealed pressure chamber on one side of the compressor, which is connected to the pressure side and where one check plate is fitted, pref. made of a self-lubricating material e.g. PTFE, and pref. made as a membrane. This arrangement allows for greater tolerances and is particularly suitable for oil-less operation, esp. in the food industry.

Description

Vielzellenverdichter Die Erfindung betrifft einen Vielzellenverdichter mit einem in einem Gehäuse exzentrisch gelagerten Rotor. Multi-cell compressor The invention relates to a multi-cell compressor with a rotor mounted eccentrically in a housing.

tB nind Vieilzellenverdichter bekannt, bei denen in einem, beispielsweise Xy}indrisehen Gehäuse ein Rotor exzentrisch geinert ist. Der Rotor besitflt eine Mehrzahl von radial bewegli hohen Schiebern, die unter der Wirkung der Fliehkraft oder auch durch Federdruck an der innenwand des zylinderischen Gehäuses anliegen und eine Abdichtung det Zellen zwischen den Schiebern herbeifüliren. Bei der Drehung des Rotors vergrößern und verkleinern sich die Volumina der Pumpzellen tischen den Schiebern und durch geeignete Anordnung der Einla-Ünd Auslaßöffnungen wird eine Pumpwirkung erhalten.tB nind Vieil-cell compressor known in which in one, for example Xy} in the housing a rotor is cleaned eccentrically. The rotor has a Plurality of radially movable high slides, which are under the effect of centrifugal force or by spring pressure on the inner wall of the cylindrical housing and seal the cells between the slides. When turning of the rotor increase and decrease the volumes of the pump cells Sliders and by suitable arrangement of the inlet and outlet openings is one Get pumping action.

Wesentlich für den Wirkungsgrad solcher Verdichter, die auch als Vakuumpumpen Verwendung finden, ist die Güte der Abdichtung der einzelnen Zellen. Die Abdichtung der Zellen bereitet insbesondere dann Schwierigkeiten, wenn die Verdichter öllos betrieben werden, wie dies z.B. häufig in der Nahrungsmittelindustrie notwendig ist.Essential for the efficiency of such compressors, also known as vacuum pumps Find use is the quality of the sealing of the individual cells. The waterproofing of the cells is particularly difficult when the compressor is oil-free operated, as is often necessary in the food industry, for example is.

Der Spalt zwischen den Schiebern und der zylindrischen Innenfläche des Gehäuses ist dabei verhältnismäßig gut abzudichten, da der Schieber schon unter der Wirkung der Zentrifugalkraft anliegt. Die Dichtheit der Spalte an den Stirnseiten des Rotors befriedigt jedoch in der Regel nicht.The gap between the slides and the cylindrical inner surface of the housing is to be sealed relatively well, since the slide is already under the effect of centrifugal force is applied. The tightness of the column on the end faces however, the rotor is generally unsatisfactory.

Um die Abdichtung an dieser Stelle zu verbessern, ist es bekannt, sehr enge Fertigungstoleranzen zu wählen, was aber die Herstellung solcher Verdichter erheblich verteuert.In order to improve the seal at this point, it is known to choose very tight manufacturing tolerances, but what the production of such compressors considerably more expensive.

Bei einem anderen bekannten Vorschlag werden Anlaufscheiben benützt, welche Anlaufscheiben gegenüber dem Gehäuse beweglich sind und die gegen die Stirnseiten des Rotors drücken. Der Anpreßdruck wird dabei durch Federn zwischen den Anlaufscheiben und dem Gehäuse herbeigeführt.In another known proposal, thrust washers are used, which thrust washers are movable with respect to the housing and those against the end faces of the rotor. The contact pressure is created by springs between the thrust washers and brought about the housing.

Eine Konstruktion dieser Art erreicht zwar einen besseren Abdichtungsgrad und daher auch einen besseren Wirkungsgrad als die Konstruktionen, die sich nur mit einem möglichst minimalen Spalt begnügen. Auch ist klar, daß durch die Erhöhung des Anpreßdruckes die Dichtwirkung weiter verbessert wird, vor Nachteil ist jedoch, daß die aufeinander gleitenden Teile einem nicht unbeträchtlichen Verschleiß ausgesetzt sind, insbesondere dann, wenn die Gleitflächen aus den oben genannten Gründen nicht geschmiert werden können. Dies begrenzt wiederum die Lebensdauer solcher Verdichter.A construction of this type does achieve a better degree of sealing and therefore a better efficiency than the constructions that are only content with the smallest possible gap. It is also clear that through the increase the contact pressure, the sealing effect is further improved, but the disadvantage is that the parts sliding on each other are exposed to not inconsiderable wear are, especially if the sliding surfaces are not due to the reasons mentioned above can be lubricated. This in turn limits the service life of such compressors.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, einen Vielzellenverdichter zu schaffen, der einen hohen Wirkun>sgrad, also einen hohen Dichtheitsgrad vereinigt mit einer verhältnismäßig großen Lebensdauer.The invention has set itself the task of a multi-cell compressor to create which combines a high degree of effectiveness, that is, a high degree of tightness with a relatively long service life.

Die Erfindung geht aus von einem Vielzellenverdichter mit einem in einem Gehäuse exzentrisch gelagerten Rotor in den radial bewegliche, die Pumpzellen begrenzende Schieber angeordnet sind, mit an den Stirnseiten wirkenden Abdichtungseinrichtungen zwischen dem Gehäuse und dem Rotor, bestehend aus Anlaufscheiben am Gehäuse, die in Achsrichtung gegenüber beweglich sind, und gegen den Rotor drücken. Der erfindungsgemäße Vielzellenverdichter ist in erster Linie dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßdruck der Anlaufscheiben von der Druckdifferenz des Verdichters abhängt.The invention is based on a multi-cell compressor with an in a housing eccentrically mounted rotor in the radially movable, the pump cells limiting slide are arranged, with sealing devices acting on the end faces between the housing and the rotor, consisting of thrust washers on the housing, the are movable in the axial direction opposite, and press against the rotor. The inventive Multi-cell compressor is primarily characterized in that the contact pressure of the thrust washers depends on the pressure difference of the compressor.

Die Erfindung geht von der Erwägung aus, daß ein Vielzellenverdichter der in Rede stehenden Art nicht dauernd bezüglich seiner höchsten Leistung benötigt wird, so daß auch die beste Dichtwirkung nicht immer unerläßlich notwendig ist. Bei niedrigerer Leistung, dss heißt bei geringeren Druckdifferenzen zwischen Ansaugseite und Druckseite genügt eine geringe Dichtwirkung an den Begrenzungen der einzelnen Zellen. Nur dann, wenn die Maximalleistung angestrebt wird, ist auch die maximale Dichtheit notwendig. Während nun die bekannte Konstruktion mit unter Federdruck stehenden Anlaufseheiben dauernd auf den Rotor einwirkt und eine verhältnismäßig hohe Dichtwirkunganstrebt, obwohl diese nur zeitlich begrenzt benötigt wird, wird bei der Erfindung die hohe Dichtwirkung nur dann erreicht, wenn dies notwendig ist. Dies hat zur Folge, dafl die Verschleißerscheinungen beträchtlich herabgemindert verden. Die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Verdichters wird beträchtlich verlangert, Die geringere Abdichtungswirkung bei der erfindungsgemäßen Konstruktion dann, wenn geringere Druckdifferenzen auftreten, ist bezüglich der Pumpwirkung ohne Belang, Bei den geringen Drücken reicht eine geringere Dichtwirkung völlig aug.The invention is based on the consideration that a multi-cell compressor of the type in question is not constantly required with regard to its highest performance so that the best sealing effect is not always essential. At lower power, that is, at lower pressure differences between the suction side and pressure side, a slight sealing effect is sufficient at the limits of the individual cells. Only then, if the maximum performance is aimed for, is also the maximum tightness necessary. While now the well-known construction with under Spring pressure standing thrust washers acts continuously on the rotor and a relatively A high sealing effect is sought, although this is only required for a limited time in the invention, the high sealing effect is only achieved when necessary. The consequence of this is that the signs of wear are considerably reduced verden. The life of the compressor according to the invention is considerably extended, The lower sealing effect in the construction according to the invention when lower pressure differences occur is irrelevant with regard to the pumping effect, At the low pressures, a lower sealing effect is completely sufficient.

Wenn der Vielzellenverdichter im Sinne der Erfindung als Vakuumpumpe arbeitet, kann der Druck der Atmosphäre ausgenützt werden. In diesem Falle ist dann der von der einen Seite auf die Anlaufscheibe wirkende Druck immer gleich, während der Saugdruck auf der Rotorseite den Dichtdruck der Anlaufscheibe bestimmt.When the multi-cell compressor in the sense of the invention as a vacuum pump works, the pressure of the atmosphere can be used. In this case then the pressure acting on the thrust washer from one side is always the same, while the suction pressure on the rotor side determines the sealing pressure of the thrust washer.

Insbesondere schlägt die Erfindung einen Vielzellenverdichter vor, bei dem eine abgedichtete Druckkammer zwischen einer Anlaufscheibe und dem Gehäuse angeordnet ist, welche Druckkammer an die Druckseite des Vielzellenverdichters angeschlossen ist.In particular, the invention proposes a multi-cell compressor, in which a sealed pressure chamber between a thrust washer and the housing is arranged, which pressure chamber is connected to the pressure side of the multi-cell compressor is.

Zwar könnte der erfindungsgemäße Vorschlag auch in anderer Weise, beispielsweise durch einen besonderen Druckzylinder au3erhalb des Gehäuses verwirklicht werden die Anordnung einer abgedichteten Druckkammer direkt zwischen der Anlaufscheibe und dem Gehäuse ergibt jedoch eine sehr einfache Konstruktion.Although the proposal according to the invention could also be used in another way, realized for example by a special pressure cylinder outside the housing are the arrangement of a sealed pressure chamber directly between the thrust washer and the housing, however, results in a very simple construction.

Für die Erfindung genügt es in der Regel, wenn nur auf einer Seite des Rotors eine Druckkammer angeordnet wird und wenn die Anlaufscheibe dieser Druckkammer den axial verschiebbaren Rotor gegen die andere Anlaufscheibe drückt Die Ausbildung einer axialen Verschiebbarkeit des Rotors auf seiner Welle oder der Rotorwelle selbst ist in der Hegel weniger aufwendig als die Anordnung einer zweiten Druckkammer.For the invention, it is usually sufficient if only on one page of the rotor a pressure chamber is arranged and if the thrust washer this pressure chamber the axially displaceable rotor presses against the other thrust washer The training an axial displaceability of the rotor on its shaft or the rotor shaft itself is in the Hegel less expensive than the arrangement of a second pressure chamber.

Insbesondere schlägt die Erfindung vor, daß die Anlaufscheibe als Membrane ausgebildet ist, die die Druckkammer begrenzt, so daß weitere Bauteile entbehrlich sind.In particular, the invention proposes that the thrust washer as Membrane is formed which delimits the pressure chamber, so that further components are dispensable.

Vorzugsweise ist die Membrane aus einem gleitfähigen Kunststoff, besonders aus Polytetrbluoräthylen gefertigt, was die Reibung sehr stark herabmindert.The membrane is preferably made of a slidable plastic, in particular made of polytetrafluoroethylene, which greatly reduces friction.

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

Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Vielzellenverdichter in erfindungsgemäßer Ausbildung und Fig. 2 einen Schnitt durch die Darstellung der Fig. 1 entsprechend der Schnittlinie II-II.1 shows a longitudinal section through a multi-cell compressor in an embodiment according to the invention and FIG. 2 shows a section through the illustration of the Fig. 1 according to the section line II-II.

Der Vielzellenverdichter, mit dem sich die Erfindung beschäftigt, wird auch als Drehschieberpumpe, Flügelzellenpumpe oder Rotationsverdichter bezeichnet. Die Erfindung ist insbesondere bei solchen Vielzellenverdichtern anwendbar, die öllos laufen, da hier besondere Abdichtungsprobleme auftauchen. Die Erfindung ist aber auch bei Verdichtern anwendbar, die zur Verbesserung der Abdichtung mit Öl versorgt werden.The multi-cell compressor with which the invention is concerned, is also known as rotary vane pump, vane pump or rotary compressor. The invention is particularly applicable to those multi-cell compressors that run oil-free, as special sealing problems arise here. The invention is but also applicable to compressors that improve the seal with oil are supplied.

Das Gehäuseteil 1 ist mit den Gehäusedeckeln 2 und 3 versehen und umschließt den Rotor 4 mit den Schiebern 5. Die Drehrichtung des Rotors ist durch den Pfeil 6 angedeutet. Der Rotor sitzt auf der Welle 7 und die Feder 8 verhindert eine Verdrehung, laßt jedoch eine axiale Beweglichkeit des Rotors 4 gegenüber der Welle 7 zu.The housing part 1 is provided with the housing covers 2 and 3 and encloses the rotor 4 with the slides 5. The direction of rotation of the rotor is through the arrow 6 indicated. The rotor sits on the shaft 7 and the spring 8 prevents it a rotation, but leave an axial mobility of the rotor 4 with respect to the Wave 7 too.

Der Einlaßstutzen des Yerdichters ist mit 9 bezeichnet, der Auslaßstutzen mit lo. Handelt es sich um eine Vekuumpumpe, mdndet die Auslaßstutzen lo ins Freie. Be Druckpumpen ist am Auslaßstutzen lo die Druckleitung sageordnet.The inlet port of the compressor is denoted by 9, the outlet port with lo. If it is a vacuum pump, the outlet port lo opens into the open. In the case of pressure pumps, the pressure line is arranged at the outlet port lo.

Zwischen dem Gehausedeckel 3 und dem Gehauseteil 1 ist die.embrane 11 angeordnet, so daß eine Druckkammer 12 entsteht, in die der Stutzen 13 ausmündet. Der Stutzen 13 ist mit dem Druckstutzen lo verbunden. Im Falle der Vakuumpumpe ist der Stutzen 13 an die Atmosphare angeschlossen. Zwischen dem Deckel 2 und dem Gehãuse 1 ist eine Anlaurscheib 14 herkömmlicher Ausbildung vorgesehen.Between the housing cover 3 and the housing part 1 is the membrane 11 arranged so that a pressure chamber 12 is formed, into which the nozzle 13 opens. The nozzle 13 is connected to the pressure nozzle lo. In the case of the vacuum pump it is the nozzle 13 is connected to the atmosphere. Between the cover 2 and the housing 1, a stop disk 14 of conventional design is provided.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verdichters ist ohne weiteres klar. Im Falle einer Druckpumpe wirkt der Druck auf der Druckseite, also vom Auslaßstutzen lo auf die Kammer 12 und die Membrane 11 wird druckabhängig gegen den Rotor gedrückt.The operation of the compressor according to the invention is straightforward clear. In the case of a pressure pump, the pressure acts on the pressure side, i.e. from the outlet connection lo on the chamber 12 and the membrane 11 is pressed against the rotor depending on the pressure.

Im Falle der Vakuumpumpe bleibt der Druck in der Kammer 12 unverändert. In der Nähe des Einlaßstutzens 9 ist jedoch der Innendruck wn der Vakuumpumpe sehr gering und gerade in diesem Bereich ergeben sich verhältnismäßig große Druckdifferenzem zu beiden Seiten der Membrane und dementsprechend der gewünschte hohe Anpreßdruck der Anlaufacheiben.In the case of the vacuum pump, the pressure in the chamber 12 remains unchanged. In the vicinity of the inlet port 9, however, the internal pressure wn of the vacuum pump is great low and it is precisely in this area that there are relatively large pressure differences on both sides of the membrane and accordingly the desired high contact pressure the start-up discs.

Claims

Multi-cell compressor with an eccentrically mounted in a housing Rotor in which radially movable disks delimiting the pump cells are arranged, with effective sealing devices between the front sides of the rotor Housing and the rotor, consisting of thrust washers on the housing, which run in the axial direction are movable with respect to the housing and press against the rotor, characterized in that that the contact pressure of the thrust washers (11, 14) depends on the pressure difference of the compressor depends.

2. Multi-cell compressor according to claim 1, characterized by a sealed pressure chamber (12) between a thrust washer and the housing, which Pressure chamber is connected to the pressure side of the multi-cell compressor.

3. Multi-cell compressor according to one or both of the preceding Claims, characterized in that a pressure chamber on one side of the rotor (12) is arranged and the thrust washer (11) of this pressure chamber is axially displaceable The rotor (5) presses against the other thrust washer (14).

4. Multi-cell compressor according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the thrust washer is designed as a membrane (11) is that limits the pressure chamber.

5. Multi-cell compressor according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the membrane (11) consists of a slidable Plastic, in particular made of polytetrafluoroethylene.