DE2402084A1

DE2402084A1 - Lage der ein- und auslasskanaele in einem rotationskolbenverdichter

Info

Publication number: DE2402084A1
Application number: DE2402084A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Schindelhauer
Original assignee: Wankel GmbH; Borsig GmbH
Current assignee: Wankel GmbH; Borsig GmbH
Priority date: 1974-01-17
Filing date: 1974-01-17
Publication date: 1975-07-24
Also published as: FR2258544B1; FR2258544A1; BR7500240A; GB1491553A; US4105375A

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotationskolbenverdichter mit Ein- und Auslaßkanälen, deren Begrenzungen für das Ein- und Austreten des Fördermediums zu den Arbeitskammern steuernde Funktionen im Zusammenwirken mit Dichtelementen haben.

Bei solchen Rotationskolbenverdichtern trennt der Kolben mit seinem Dichtsystem die mit dem Einlaßkanal verbundene Arbeitskammer έεοπ der Arbeitskammer mit sich verdichtendem Fördermedium,

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wobei beide Arbeitskammerη ständig ihren Rauminhalt verändern. Jede Arbeitskammer bedarf also einer öffnung für den Ansaugevorgang und einer öffnung für den AusSchiebevorgang des Fördermediums. Diese öffnungen, Einlaß- und Auslaßkanal genannt, besitzen also steuernde Funktionen, d.h. sie bestimmen den zeitlichen Verlauf der Ansaugung, Verdichtung und Rückentspannung. Dieser zeitliche Verlauf[für die den Rotationskolbenverdichter antreibende Kraftmaschine und die beide verbindenden Teile insofern von Bedeutung, als dadurch der Verlauf der Antriebsdrehmomentenlinie beeinflußt wird. Erwünscht ist ein möglichst geradliniger Verlauf dieser Linie, also ein konstantes Drehmoment.

Bei den bekannten Rotationskolbenverdichtern ist es üblich, den Zugang von der Arbeitskammer mit sich entspannendem Fördermedium zum Einlaßkanal so weit hinter dem Todpunkt des Kolbens beginnen zu lassen, bis das komprimierte Gas aus dem Todraum seine Energie an den Kolben abgegeben hat. Im Zuge dieser Gasentspannung mit Energieabgabe an den Kolben tritt ein Vorzeichenwechsel im Drehmomentenverlauf auf, da die Wirkliniej*" der resultierenden Gaskraft die Mittellinie der Antriebswelle überfährt. Durch diese kurzzeitige Drehmomentenumkehr treibt kurz vor dem öffnen der besagten Arbeitskammer zum Einlaßkanal der Rotationskolbenverdichter, nun als Kraftmaschine arbeitend, seine Antriebsmaschine kurzzeitig an, was zu Drehschwingungen in der Antriebswelle führt.

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Die Wirkung der beginnenden Drehmomentenumkehr wird nur bis zur Überwindung des Drehmoments aus den Reibungskräften im Rotationskolbenverdichter hinausgezögert. Die Drehschwingungen werden durch Anbringen von Schwungscheiben oder Schwungmassen gemindert. Sie können aber die zerstörerische Wirkung der Drehmomentenumkehr auf die Antriebswelle mit Kupplung und Antriebsmaschine und somit auf das gesamte Rotationskolbenverdichteraggregat nicht verhindern, was beim Einsatz eines solchen Aggregates für Fälle mit besonderen Sicherheitsbedürfnissen zu extrem großen Schäden führen kann. Außerdem erhöht sich durch die besagte Schwungmasse das Gewicht des Rotationskolbenverdichters merklich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die schädliche^ Drehmomentenumkehr aus zuschalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Bereich vom Todpunkt des Kolbens bis kurz dahinter ein bestimmtes Dichtelement zur Abdichtung der Arbeitskammer oirf komprimiertem Pördermedium am Kanalanfang eines Kanals liegt, der mit einem Raum relativ niedrigen Druckes verbunden ist.

Für die Heranziehung der Ein- und Auslaßkanäle als Kanäle zu einem Raum relativ niedrigen Druckes ist nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung der besagte Kanalanfang entweder mit dem Kanalanfang des Einlaßkanals oder des Auslaßkanals oder des Einlaßkanals und gleichzeitig des Auslaß-

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kanals identisch.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die Ausscheidung der Drehmomentenumkehr die zerstörerischen Auswirkungen auf die Kupplung und die Antriebsmaschine entfallen und das Rotationskolbenverdichteraggregat durch den Wegfall besonderer Schwungmassen gewichtsmäßig leich-

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ter und kleiner* Ideshalb vielseitiger verwendet werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Kreiskolbenverdichter bekannter Bauart, der zwei^eckige Kolben in einer Stellung vor dem Todpunkt und in einer anderen Stellung hinter dem Todpunkt mit der einen Dichtleiste kurz vor dem Kanalanfang des Einlaßkanals und

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Kreiskolbenverdichter,

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der zwei? Kolben im Todpunkt und beide Dichtleisten jeweils kurz vor dem Kanalanfang des Einlaß- und Auslaßkanals.

In Fig. 1 ist ein Kreiskolbenverdichter bekannter Bauart zu sehen. In einem Mantel 1 mit trochoidförmiger Mantellaufbahn 2,

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dem Einlaßkanal 3 mit dem Kanalanfang 4 und Kanalende 5 und· dem Auslaßkanal 6 mit dem Kanalanfang 7, Kanalende 8 und Aussparung 9 für ein Druckventil rotiert in Drehrichtung 10 der Kolben 11 mit Innenverzahnung 12 und Dichtleisten 13 um ein feststehendes Ritzel 14 mit Hilfe einer angetriebenen Exzenterwelle 15 mit Exzenter 16. Der Kolben 11 teilt den Innenraum des Mantels 1 in die Arbeitskammern 17 und 18. In Fig. ist deutlich an zwei Stellungen des Kolbens 11 zu erkennen, wie die oben beschriebene Drehmomentenumkehr bei bekannten Rotationskolbenverdichtern zustande kommt. In der Stellung des Kolbens 11 vor dem Tödpunkt ergibt sich ein Drehmoment aus einer resultierenden Gaskraft P des Gases der Arbeitskammer 17 mit komprimiertem Fördermedium und dem senkrecht dazu stehenden Hebelarm r.. von P . r.. entgegengesetzt dem Drehsinne des Uhrzeigers, und in der anderen Stellung des Kolbens 11 hinter dem Todpunkt wirkt das Drehmoment P_ . r₂ im Uhrzeigerdrehsinne.

Diese Drehmomentenumkehr ist beim Beispiel der neuen Erfindung nach Fig. 2 ausgeschaltet. Wenn sich auch auf dem kurzen Wege der Dichtleiste 13 entlang der Mantellaufbahn 2 von der Stellung des Kolbens 11 im Todpunkt bis zum Kanalanfang 4 bzw. 7 ein Drehmoment zufolge⁴der Gaskraft P₀ aufbauen kann, das im Uhrzeigerdrehsinne gerichtet ist, so kann sich dieses Drehmoment nicht auf die Exzenterwelle 15 auswirken, da das entgegenstehende

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Drehmoment aller Reibunaskräfte innerhalb des Drehkolbenverdichters arößer ist.

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Claims

Patentansorüche:

/ 1. /Rotationskolbenverdichter mit Ein- und Auslaßkanälen,

deren Begrenzungen für das Ein- und Austreten des Förderer

mediums zu den Arbeitskammern steuernde Funktion/im Zusammenwirken mit Dichtelementen haben, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich vom Todpunkt des Kolbens (11) bis kurz dahinter ein bestimmtes Dichtelement zur Abdichtung der Arbeitskammer (17) mit komprimiertem Fördermedium am Kanalanfang eines Kanals liegt, der mit einem Raum relativ niedrigen Druckes verbunden ist.
2. Rotationskolbenverdichter nach Anspruch 1, d a d u r ch gekennzeichnet , daß der Kanalanfang des Kanals mit dem Kanalanfang (4) des Finlaßkänals (3) identisch ist.
3. Rotationskolbenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Kanalanfang des Kanals mit dem Kanalanfang (7) des Auslaßkanals (6) identisch ist.

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4. Rotationskolbenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanalanfang des Kanals mit dem Kanalanfang (4) des Einlaßkanals (3)/gleichzeitig mit dem Kanalanfang (7) des Auslaßkanals (6) identisch ist.

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