DE2544082A1

DE2544082A1 - Cage and meshing cam rotary piston machines - are used as compressors with charge cooling included in cycle

Info

Publication number: DE2544082A1
Application number: DE19752544082
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: COMPROTEK SA
Current assignee: COMPROTEK SA
Priority date: 1975-10-02
Filing date: 1975-10-02
Publication date: 1977-04-14

Abstract

The cage- and meshing cam-rotor type rotary piston compressor, has the air cooling fins (12) on that part of the casing where, due to the meshing of the cam rotor (7) with the cage rotor (6), compression takes place. The fins are hollow, the holes being drilled from inside the casing to form closed pockets into which gas from the working chamber (9) flows as the rotor turn. Further rotation of the rotors results in the pockets being temporarily sealed by a cage bar (10), trapping the gas in them and allowing it to lose heat through the fin walls. When the pockets are subsequently opened to the next-in-line working chamber the gas at higher press. than that in the chamber escapes and mixes with the gas in the chamber. Fresh hot gas replaces it, re-starting the cooling cycle.

Description

Drehkolbenmaschine Rotary piston machine

Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenmaschine, insbesondere einen Verdichter, mit einem Käfigrotor, der in einem mit einem Einlaß- und einem Auslaßstutzen versehenen Außengehäuse drehbar gelagert und über den Umfang mit beabstandeten Ausnehmungen versehen ist, mit wenigstens einem innerhalb des Käfigrotors drehbaren Kämmrotor, der auf dem Außenumfang mit beabstandeten Zähnen versehen ist, die mit den Ausnehmungen des Käfigrotors in Kämmeingriff stehen, und mit einem Innengehäuse zwischen Käfig- und Kämmrotor.The invention relates to a rotary piston machine, in particular one Compressor, with a squirrel cage rotor, which is in one with an inlet and an outlet provided outer housing rotatably mounted and over the circumference with spaced recesses is provided with at least one combing rotor rotatable within the cage rotor, which is provided on the outer circumference with spaced apart teeth with the recesses of the cage rotor are in meshing engagement, and with an inner housing between the cage and combing rotor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Arbeitsweise einer solchen Drehkolbenmaschine zu verbessern, insbesondere bei einem Verdichter eine stärkere Kühlung zu erreichen und damit die Endtemperatur des komprimierten Gases zu verringern.The invention is based on the object of the operation of such To improve the rotary piston machine, especially a stronger one in the case of a compressor To achieve cooling and thus to reduce the final temperature of the compressed gas.

Dies wird dadurch erreicht, daß im Bereich des Eingriffs zwischen Käfig- und Kämmrotor wenigstens eine Leitung auf der Innenseite des Gehäuses mündet, die mit einer Wärmetausch einrichtung in Verbindung steht. Während des Betriebs eines solchen Verdichters laufen die Arbeitskammern, die durch die Ausnehmungen im Käfigrotor gebildet werden, an der Mündung dieser Leitung vorbei, so daß diese Leitung mit dem komprimierten Gas einer Arbeitskammer gefüllt wird, worauf die Leitung durch den zwischen den Ausnehmungen vorhandenen Steg am Käfigrotor abgeschlossen wird und danach mit der nachfolgenden Arbeitskammer in Verbindung tritt, in der noch ein geringeres Druckniveau herrscht. Beim Einströmen in diese Leitung und während der Abdeckung der Leitung durch den Steg zwischen den Ausnehmungen bzw. Arbeitskammern kann die Druckluft gekühlt werden, worauf aufgrund des höheren Drucks zumindest ein Teil dieser Luftmenge in die nachfolgende Arbeitskammer zurückströmt und die Luft in dieser nachfolgenden Arbeitskammer kühlt.This is achieved in that in the area of engagement between Cage and comb rotor at least one line opens on the inside of the housing, which is in communication with a heat exchange device. During operation of such a compressor, the working chambers run through the recesses are formed in the cage rotor, past the mouth of this line, so that this Line is filled with the compressed gas of a working chamber, whereupon the line completed by the web between the recesses on the cage rotor and then comes into contact with the subsequent working chamber in which there is still a lower pressure level. When flowing into this line and during the cover of the line through the web between the recesses or working chambers the compressed air can be cooled, whereupon at least due to the higher pressure part of this amount of air flows back into the subsequent working chamber and the Air cools in this subsequent working chamber.

Eine solche Leitung kann am Innen- und/oder am Außengehäuse vorgesehen werden. Nach einer Ausführungsform kann die Leitung durch einen oder mehrere Hohlräume gebildet werden, die in Kühlrippen auf dem Außengehäuse ausgebildet sind. Solche Hohlräume können in einfacher Weise durch radial zur Rotorachse verlaufende Bohrungen ausgebildet werden, die nebeneinanderliegend in parallel zur Rotorachse sich erstreckenden Kühlrippen vorgesehen sind.Such a line can be provided on the inner and / or on the outer housing will. According to one embodiment, the line can pass through one or more cavities formed in cooling fins on the outer housing. Such Cavities can be created in a simple manner by bores extending radially to the rotor axis are formed, the side by side in parallel to the rotor axis extending Cooling fins are provided.

Nach einer anderen Ausführungsform wird in len Kühlrippen ein langgestreckter Hohlraum ausgebildet, der an beiden Enden zur Gehäuseinnenseite hin offen ist, wobei die Kühlrippen schräg oder quer zu den die Arbeitskammern bildenden länglichen Ausnehmungen im Käfigrotor angeordnet sind. Bei einer solchen Bauweise kann der Abstand zwischen den beiden Mündungsöffnungen des Hohlraums so ausgelegt werden, daß jeweils nur eine Mündungsöffnung von dem Steg zwischen den Ausnehmungen des Käfigrotors abgedeckt ist, oder daß in bestimmten Stellungen des Käfigrotors relativ zu den Mündungsöffnungen eine Verbindung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Arbeitskammern durch diesen Hohlraum vorhanden ist. Während bei der ersteren Ausführungsform mit radialen Bohrungen in den Kühlrippen die Druckluft in diesen Hohlräumen gestaut bleibt, bis der Steg die Bohrungen wieder freigibt, kann bei dieser Ausführungsform mit beabstandeten MUndungsöffnungen eines Hohlraums die Verweilzeit der Druckluft in dem Hohlraum entsprechend eingestellt und eine Strömung durch diesen erzielt werden. Hierbei kann das Volumen des Hohlraums auch größer vorgesehen werden als das in die nachfolgende Arbeitskammer einströmende Luftvolumen.According to another embodiment, an elongated cooling fins are used in len Formed cavity which is open at both ends to the inside of the housing, wherein the cooling fins obliquely or transversely to the elongated recesses forming the working chambers are arranged in the cage rotor. With such a design, the distance between the two mouth openings of the cavity are designed so that only a mouth opening covered by the web between the recesses of the cage rotor is, or that in certain positions of the Cage rotor relative to the mouth openings a connection between two successive working chambers is present through this cavity. While in the former embodiment with radial bores in the cooling fins, the compressed air is jammed in these cavities remains until the web releases the holes again, can in this embodiment with spaced orifice openings of a cavity, the residence time of the compressed air adjusted accordingly in the cavity and achieved a flow through this will. Here, the volume of the cavity can also be made larger than the volume of air flowing into the subsequent working chamber.

Nach einer weiteren Ausführungsform wird eine Leitung von einem Bereich höheren Drucks durch einen Kühler geführt, von dem aus sie zu einem Bereich geringeren Drucks des zu verdichtenden Gases in dem Verdichter verläuft. Hierdurch kann ein gegenüber Kühlrippen wirksamerer Kühler vorgesehen werden.According to a further embodiment, a line is from an area The higher pressure is passed through a cooler, from which it leads to a lower area Pressure of the gas to be compressed runs in the compressor. This allows a more effective coolers can be provided compared to cooling fins.

Beispielsweise Ausführungsformen nach der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen Fig. 1 schematisch einen Querschnitt durch einen Verdichter zeigt.Exemplary embodiments according to the invention are given below explained in more detail with reference to the drawings, in which Fig. 1 is a schematic cross section by a compressor shows.

Fig. 2 zeigt in einer Draufsicht auf die Abwicklung des Außengehäuses schematisch verschiedene Anordnungen von Hohlräumen in Kühlrippen.Fig. 2 shows a plan view of the development of the outer housing schematically different arrangements of cavities in cooling fins.

Fig. 3 stellt in einer Querschnittsansicht eine zwischen Kühlrippen angeordnte Kühlleitung dar.3 shows in a cross-sectional view one between cooling fins arranged cooling line.

Fig. 4 zeigt in einer Draufsicht auf die Abwicklung des Käfigrotors verschiedene Anordnungen von Kühlleitungen.Fig. 4 shows a plan view of the development of the cage rotor different arrangements of cooling lines.

Fig. 5 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform eines Verdichters.Fig. 5 shows schematically a further embodiment of a compressor.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Außengehäuse bezeichnet, das mit einem im Querschnitt sichelförmigen Innengehäuse 2 fest verbunden ist. In Fig. 1, 1 denotes an outer housing which is connected to an im Cross section sickle-shaped inner housing 2 is firmly connected.

Die beiden Bauteile 1 und 2 bilden das Gehäuse 3 eines Drehkolbenverdichters, das auf dem Außenumfang mit einem Einlaßstutzen 4 und unmittelbar angrenzend mit einem Auslaßstutzen 5 versehen ist. Im Gehäuse 3 ist ein Käfigrotor 6 drehbar gelagert, der aus Endringen 8 und zwischen diesen verlaufenden Stegen 10 besteht (Fig. 2) und dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Außengehäuses 1 entspricht, während der Innendurchmesser des Käfigrotors dem Außendurchmesser des Innengehäuses 2 entspricht. In Achs- und Umfangsrichtung werden durch die Endringe 8 und die Stege 10 und in radialer Richtung durch die beiden Gehäuseteile 1 und 2 Arbeitskammern 9 begrenzt.The two components 1 and 2 form the housing 3 of a rotary piston compressor, that on the outer circumference with an inlet port 4 and immediately adjacent with an outlet connection 5 is provided. A cage rotor 6 is rotatably mounted in the housing 3, which consists of end rings 8 and webs 10 extending between them (Fig. 2) and the outer diameter of which corresponds to the inner diameter of the outer housing 1, while the inner diameter of the cage rotor is the outer diameter of the inner housing 2 corresponds. In the axial and circumferential direction, the end rings 8 and the webs 10 and in the radial direction through the two housing parts 1 and 2 working chambers 9 limited.

Zwischen Innengehäuse 2 und Käfigrotor 6 ist im Gehäuse 3 ein Kämmrotor 7 drehbar gelagert, der mit zwei einander gegenüberliegenden Zähnen versehen ist. Dieser Kämmrotor 7 steht mit dem Käfigrotor 6 derart in Eingriff, daß die Außendurchmesser der beiden Rotoren einander im wesentlichen tangieren. Längs der Berührungslinie der beiden Außendurchmesser verläuft die Trennwand zwischen Einlaß- und Auslaßstutzen. In die Arbeitsräume 9, die zwischen den Stegen 10 des Käfigrotors ausgebildet sind und mit diesem in Pfeilrichtung umlaufen, greift vor Erreichen des Auslaßstutzens 5 der Kämmrotor 7 ein und verringert zum Komprimieren der geförderten Luft das Volumen der Arbeitskammer 9, während im Bereich des Einlaßstutzens 4 die Arbeitskammer 9 vom Kämmrotor 7 zum Ansaugen von Frischluft wieder freigegeben wird. Mit 11 ist ein Maschinenfuß bezeichnet. Zur Kühlung sind über den Umfang verteilt Kühlrippen 12 vorgesehen, die bei diesem Ausfüh.rungsbeispiel in Achsrichtung des Verdichters verlaufen. A combing rotor is located in the housing 3 between the inner housing 2 and the cage rotor 6 7 rotatably mounted, which is provided with two opposing teeth. This combing rotor 7 is in engagement with the cage rotor 6 in such a way that the outer diameter of the two rotors are essentially tangent to each other. Along the line of contact of the two outer diameters, the dividing wall runs between the inlet and outlet ports. In the working spaces 9, which are formed between the webs 10 of the cage rotor and circulate with this in the direction of the arrow, engages before reaching the outlet connection 5 the combing rotor 7 and reduces the volume to compress the conveyed air the working chamber 9, while in the area of the inlet connection 4 the working chamber 9 is released again by the combing rotor 7 to suck in fresh air. At 11 is referred to as a machine foot. Cooling fins are distributed over the circumference for cooling 12 provided, which in this Ausfüh.rungsbeispiel in the axial direction of the compressor get lost.

Im Bereich des Eingriffs zwischen Käfigrotor 6 und Kämmrotor 7 sind die Kühlrippen 12 mit Hohlräumen 13 versehen, die zur Innenseite des Außengehäuses 1 hin offen sind und mit den Arbeitskammern 9 in Verbindung treten. Während eine Arbeitskammer 9 an den Hohlräumen 13 vorbeibewegt wird, steigt durch den Eingriff des Kämmrotors 7 und die damit verbundene, stärker werdende Volumenverringerung der Druck in der Arbeitskammer an, so daß komprimierte Luft in die Hohlräume 13 gepreßt wird.In the area of engagement between cage rotor 6 and comb rotor 7 are the cooling fins 12 are provided with cavities 13 facing the inside of the outer housing 1 are open and come into contact with the working chambers 9. While a Working chamber 9 is moved past the cavities 13, increases through the Intervention of the combing rotor 7 and the associated, increasing volume reduction the pressure in the working chamber increases, so that compressed air in the cavities 13 is pressed.

Während der weiteren Drehbewegung des Käfigrotors 6 werden die Hohlräume 13 durch den folgenden Steg 10 abgedeckt, während gleichzeitig die komprimierte Luft in den Hohlräumen 13 durch den Wärmeübergang an den Kühlrippen 12 gekühlt wird. Sobald die Hohlräume 13 durch den sich weiterbewegenden Steg 10 freigegeben werden, treten sie mit der nachfolgenden Arbeitskammer 9 in Verbindung, in der wegen der noch geringeren Volumgenverringerung durch den eingreifenden Kämmrotor noch ein geringeres Druckniveau herrscht, so daß die gekühlte und stärker komprimierte Druckluft in den Hohlräumen 13 in diese nachfolgende Arbeitskammer 9 einströmt und die Luft in dieser kühlt. Während der weiteren Drehbewegung und dem stärkeren Eingriff des Kämmrotors 7 in die Arbeitskammer 9 beginnt dieser Vorgang von neuem.During the further rotational movement of the cage rotor 6, the cavities 13 covered by the following web 10, while at the same time the compressed Air in the cavities 13 is cooled by the heat transfer to the cooling fins 12. As soon as the cavities 13 are released by the moving web 10, they come into contact with the subsequent working chamber 9, in which because of the an even smaller reduction in volume due to the meshing combing rotor lower pressure level prevails, so that the cooled and more compressed compressed air flows into the cavities 13 in this subsequent working chamber 9 and the air in this cools. During the further turning movement and the stronger engagement of the Combing rotor 7 in the working chamber 9, this process begins again.

Durch die Hohlräume 13 in den Kühlrippen 12 wird zwar ein Totraum geschaffen, jedoch wird dieser Totraum verstärkt gekühlt und es findet außerdem ein dauernder Gaswechsel in diesem Totraum statt, so daß hierdurch die Endtemperatur des komprimierten Gases am Auslaßstutzen 5 gegenüber einer Bauweise ohne einen derartigen gekühlten Totraum verringert werden kann.The cavities 13 in the cooling fins 12 create a dead space created, but this dead space is increasingly cooled and it also takes place a constant gas exchange takes place in this dead space, so that the final temperature is thereby reached of the compressed gas at the outlet connection 5 compared to a design without such cooled dead space can be reduced.

Die Fig. 2 zeigt die Abwicklung des Käfigrotors 6, der mit schraubenlinienförmig um die Rotorachse verlaufenden Ausnehmungen bzw. Arbeitskammern 9 versehen ist, die in der Abwicklung als Parallelogramme wiedergegeben sind, und in Richtung der Rotorachse verlaufende Kühlrippen 12 mit verschieden ausgestalteten Hohlräumen. Die Drehrichtung des Käfigrotors 6 ist durch einen Pfeil angegeben.Fig. 2 shows the development of the squirrel cage rotor 6, which is helical recesses or working chambers 9 extending around the rotor axis are provided, which are shown in the development as parallelograms, and in the direction of the Cooling fins 12 extending along the rotor axis with differently configured cavities. The direction of rotation of the cage rotor 6 is indicated by an arrow.

Bei a) sind in Fig. 2 radial zur Rotorachse verlaufende Bohrungen 14 in den Kühlrippen angedeutet, die nebeneinanderliegen und sich über einen Abschnitt einer Kühlrippe 12 erstrecken, der der Breite der Arbeitskammer 9 entspricht. Diese Bohrungen 14 bilden getrennte Hohlräume, die - wie aus Fig. 1 ~ ersichtlich ist - nur auf der Gehäuseinnenseite offen sind.At a) in Fig. 2 are bores extending radially to the rotor axis 14 indicated in the cooling fins, which lie next to one another and extend over a section a cooling fin 12, which corresponds to the width of the working chamber 9. These Bores 14 form separate cavities which - as shown in FIG evident is - are only open on the inside of the housing.

Da die Kühlrippen 12 schräg zur Begrenzungslinie der schraubenlinienförmig ausgebildeten Arbeitskammern 9 verlaufen, werden die einzelnen Bohrungen 14 mit unterschiedlich komprimierter Luft gefüllt, bevor sie von dem Steg 10 abgedeckt werden. Bei einem Verdichter, bei dem die Begrenzungslinie der Arbeitskammer 9 parallel zur Rotorachse verläuft, werden alle Bohrungen 14 einer Kühlrippe mit dem gleichen Druck beaufschlagt. Anstelle solcher Bohrungen 14 kann auch ein durchgehender Hohlraum in den Kühlrippen ausgebildet sein, der über die gesamte Längsabmessung zur Innenseite hin offen ist.Since the cooling fins 12 are oblique to the boundary line of the helical shape trained working chambers 9 run, the individual bores 14 with differently compressed air is filled before it is covered by the web 10 will. In the case of a compressor in which the boundary line of the working chamber 9 is parallel runs to the rotor axis, all the bores 14 of a cooling fin are made with the same Pressure applied. Instead of such bores 14, a continuous cavity can also be used be formed in the cooling fins over the entire longitudinal dimension to the inside is open.

Bei b) ist in Fig. 2 eine in Längsrichtung der Kühlrippe 12 verlaufende Bohrung 15 dargestellt,die lediglich an den Enden über Verbindungsbohrwrxgn 16 und 16' auf der Innenseite des Außengehäuses 1 mündet. Der Abstand dieser Mündungsöffnungen 16 und 16' kann, wie aus der schematischen Darstellung in Fig. 2 hervorgeht, so gewählt werden, daß jeweils nur eine Mündungsbohrung von einem Steg 10 abgedeckt wird, während die andere mit einer Arbeitskammer 9 in Verbindung steht.At b) in Fig. 2 is a running in the longitudinal direction of the cooling fin 12 Bore 15 shown, which is only at the ends via connecting holes 16 and 16 'opens on the inside of the outer housing 1. The distance between these mouth openings 16 and 16 'can, as can be seen from the schematic representation in FIG. 2, so be chosen so that only one mouth bore is covered by a web 10 while the other is in communication with a working chamber 9.

Wie bei c) in Fig. 2 dargestellt ist, kann eine in Längsrichtung der Kühlrippe verlaufende Bohrung 15' bzw. der Abstand der Verbindungsbohrungen 16, 16' der Bohrung 15' so ausgelegt werden, daß in einer bestimmten Stellung durch diese Bohrung 15' eine Verbindung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Arbeitskammern 9 vorhanden ist, wobei diese Verbindung zwischen dem Bereich höchsten Drucks der ersteren Arbeitskammer und dem Bereich geringsten Drucks der nachfolgenden Arbeitskammer erfolgt. Im Verlauf der Drehbewegung des Käfigrotors 6 relativ zu der Bohrung 15' wird zunächst über die Vertindungsbohrung 16 nach und nach Druckluft in die Bohrung 15' gedrückt, während - wie auch bei der Bohrung 15 - die gegenüberliegende Verbindungsbohrung 16' durch einen Steg 10 abgedeckt ist. Während im Falle b) nach Uberdeckung der Eintrittsbohrung 16 durch den Steg 10 auch die Austrittsbohrung 16' noch-kurzzeitig geschlossen und die eingepreßte Druckluft gestaut bleibt, erfolgt im Falle c) kurz vor Uberdeckung der Eintrittsbohrung 16 eine verstärkte Strömung durch die Bohrung 15' von der Arbeitskammer1? mit höherem Druckniveau in die nachfolgende Arbeitskammer mit noch geringerem Druckniveau.As shown at c) in Fig. 2, one in the longitudinal direction of the Cooling rib running bore 15 'or the distance between the connecting bores 16, 16 'of the bore 15' are designed so that in a certain position by this bore 15 'a connection between two successive working chambers 9 is present, this connection between the area of highest pressure of the the former working chamber and the area of lowest pressure of the subsequent working chamber he follows. In the course of the rotational movement of the cage rotor 6 relative to the bore 15 ' is first gradually compressed air into the bore via the connection bore 16 15 'pressed, while - as with the hole 15 - the opposite connecting hole 16 'is covered by a web 10. While in case b) after covering the Entry bore 16 through the web 10 also the exit bore 16 'for a short time closed and the compressed air remains backed up, takes place in Cases c) shortly before covering the inlet bore 16, an increased flow through the Hole 15 'from the working chamber1? with a higher pressure level in the following Working chamber with an even lower pressure level.

Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der zwischen den in Richtung der Rotorachse verlaufenden Kühlrippen 12 eine Kühl leitung 17 in Umfangsrichtung oder schräg zur Richtung der Kühlrippen verläuft, die mit Kfllillamellen 18 versehen ist und in Umfangsrichtung betrachtet gegenüber der Bauweise nach Fig.Fig. 3 shows an embodiment in which between the in direction the rotor axis running cooling fins 12 a cooling line 17 in the circumferential direction or runs obliquely to the direction of the cooling fins, which are provided with Kflillamellen 18 is and viewed in the circumferential direction compared to the construction according to Fig.

an beabstandeten Stellen des Umfangs auf der Innenseite des Gehäuses mündet. Die Fig. 4 zeigt in einer Draufsicht schematisch die mögliche Anordnung einer solchen Kühlleitung 17 relativ zum Käfigrotor 6. Auch bei dieser Ausführungsform ist es möglich, den Abstand der Mündungen 16, 16 der Leitung 17 so auszulegen, daß jeweils nur eine Öffnung mit einer Arbeitskammer in Verbindung steht, während die andere durch einen Steg, abgedeckt ist, wie es bei b) in Fig. 4 wiedergegeben ist, oder in bestimmten Stellungen eine Verbindung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Arbeitskammern vorhanden ist, wie es bei c) gezeigt ist. Wie auch bei der Bohrung 15 bzw. 15' in Fig. 2 kann auch bei der Leitung 17 durch entsprechende Wahl der Länge der Leitung das Volumen bestimmt werden, das von der vorausgehenden Arbeitskammer aus mit Druckluft gefüllt und dann mit der nachfolgenden Arbeitskammer verbunden wird.at spaced locations on the circumference on the inside of the housing flows out. 4 shows schematically the possible arrangement in a top view such a cooling line 17 relative to the cage rotor 6. Also in this embodiment it is possible to interpret the distance between the mouths 16, 16 of the line 17 so that only one opening is in communication with a working chamber, while the other is covered by a web, as shown at b) in Fig. 4, or in certain positions a connection between two consecutive ones Working chambers is present, as shown at c). As with the drilling 15 or 15 'in Fig. 2 can also be used in the line 17 by appropriate choice of Length of the line determines the volume of the preceding working chamber filled with compressed air and then connected to the subsequent working chamber will.

Während bei der Ausführungsform nach Fig. 2 dieses Volumen nicht erheblich vergrößert werden kann, ist es bei der Bauweise nach Fig. 4 möglich, mehrere parallel verlaufende einzelne Leitungen 17, von denen jeweils als Beispiel nur eine einzelne schematisch in Fig 4 wiedergegeben ist, vorzusehen oder eine einzelne Leitung in entsprechenden Windungen zu verlegen.While in the embodiment of FIG. 2, this volume is not significant can be enlarged, it is possible in the construction of FIG. 4, several in parallel extending individual lines 17, of which only a single one as an example is shown schematically in Fig. 4 to provide or a single line in to lay the corresponding turns.

Ferner ist es möglich, den Kuhlerbereich 18 mit einem größeren Volumen auszubilden. Dies kann beispielsweise in der Form vorgesehen werden, daß die Leitung 17 mit einem Röhrchen- oder Lamellenkühler in Verbindung steht, der auf der Außenseite des Gehäuses 1 vorgesehen werden kann. Zweckmäßigerweise wird jedoch eine Ausgestaltung der Leitung 17 bzw. von Leitungen 17 vorgesehen, die einen möglichst geringen Strömungswiderstand für die Druckluft mit sich bringt.It is also possible to have the cooler area 18 with a larger volume to train. This can be provided, for example, in the form that the line 17 is connected to a tube or lamellar cooler, which is on the outside of the housing 1 can be provided. Appropriately is However an embodiment of the line 17 or lines 17 is provided, the one possible brings low flow resistance for the compressed air.

Die Fig. 5 zeigt schematisch eine andere Ausführungsform eines Verdichters, bei der im Bereich des Enddrucks durch eine Lei- i tung 19 aus dem Verdichter eine bestimmte Menge Druckluft entnommen, durch einen Kühler 20 geleitet und in eine Arbeitskammer 9 eingeführt wird, die sich noch auf einem geringeren Druckniveau befindet, so daß der Transport der durch den Kühler 20 strömenden Druckluft selbsttätig erfolgt. Dieser Kühler 20 kann in beliebiger geeigneter Weise ausgebildet sei um eine möglichst wirksame Kühlung der Druckluft bei geringem Strömungswiderstand zu erzielen.Fig. 5 shows schematically another embodiment of a compressor, in the area of the final pressure through a line 19 from the compressor Taken certain amount of compressed air, passed through a cooler 20 and into a Working chamber 9 is introduced, which is still at a lower pressure level is located, so that the transport of the compressed air flowing through the cooler 20 is automatic he follows. This cooler 20 can be designed in any suitable manner the most effective possible cooling of the compressed air with low flow resistance achieve.

Wie bei dieser Ausgestaltung einer Art Zwischenkühlung bei einem einstufigen Verdichter kann auch bei der Bauweise nach den Fig. 3 und 4 eine Verbindung zwischen Arbeitskammern hergestellt werden, die eine höhere Druckdifferenz aufweisen als zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Arbeitskammern. Auch ist es möglich, aus einem Bereich höheren Drucks entnommene und gekuhlte Druckluft in eine Arbeitskammer einzuleiten, in der noch keine Kompression erfolgt ist.As in this embodiment, a type of intermediate cooling in a single-stage Compressor can also in the construction according to FIGS. 3 and 4, a connection between Working chambers are produced, which have a higher pressure difference than two consecutive working chambers. It is also possible from a To introduce cooled compressed air into a working chamber, which has been extracted and cooled in the area of higher pressure, in which no compression has yet taken place.

In dem Kühler 20 kann ein größeres Volumen für die zu kühlende Druckluft vorgesehen werden als jeweils in eine einzelne nachfolgende Arbeitskammer 9 eingeleitet werden kann, damit durch eine größere Verweilzeit der aus dem Bereich höheren Drucks abgezogenen Druckluft im Kühler 20 eine möglichst starke Abkühlung erreicht wird.In the cooler 20, a larger volume can be used for the compressed air to be cooled are provided as each introduced into a single subsequent working chamber 9 can be so that by a longer dwell time from the area of higher pressure withdrawn compressed air in the cooler 20 as strong a cooling as possible is achieved.

Bei einer Ausführungsform, bei der eine direkte Verbindung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Arbeitskammern vorhanden ist, wird der Querschnitt der Mündungsbohrung 16' (Fig. 2 und 37 bzw. die Mündung 21 der Leitung 19 (Fig. 5) in die nachfolgende Arbeitskammer zweckmäßigerweise so ausgelegt, daß eine gewisse Drosselung beim Einströmen der Druckluft in die nachfolgende Arbeitskammer erfolgt. Hierdurch wird einerseits die mit der Expansion der vorkomprimierten Luft verbundene Abkühlung ausgenutzt und andererseits kann hierdurch die Menge der Druckluft eingestellt werden, die in eine nachfolgende Arbeitskammer überströmen kann.In one embodiment where there is a direct connection between two consecutive working chambers are present, the cross-section is the Mouth bore 16 '(Fig. 2 and 37 or the mouth 21 of the line 19 (Fig. 5) in the subsequent working chamber expediently designed so that a certain Throttling when the compressed air flows into the subsequent working chamber he follows. As a result, on the one hand, the expansion of the pre-compressed air associated cooling is exploited and on the other hand, this reduces the amount of compressed air can be set, which can overflow into a subsequent working chamber.

Der Grundgedanke der Erfindung ist auch bei einem Schraubenkompressor anwendbar, da auch bei einer solchen Bauweise praktisch eine Arbeitskammer mit steigendem Druckniveau vorhanden ist, die relativ zum Verdichtergehäuse bewegt wird.The basic idea of the invention also applies to a screw compressor applicable, since even with such a design practically a working chamber with increasing Pressure level is present, which is moved relative to the compressor housing.

Insbesondere eignet sich aber diese Art von Zwischen kühlung für einen Kompressor der beschriebenen Bauweise, bei dem der bei einem Schraubenkompressor vorhandene Blasspalt entfällt und auch für hohe Leistungen auf eine Öleinspritzung verzichtet werden kann.In particular, however, this type of intermediate cooling is suitable for one Compressor of the construction described, in which the one in a screw compressor There is no existing blow gap and there is also oil injection for high performance can be dispensed with.

Der Grundgedanke der Erfindung ist ferner bei einer Drehkolbenmaschine mit Käfig- und Kämmrotor anwendbar, die als Motor arbeitet, wobei die Drehrichtung entgegengesetzt zu der in Fig. 1 angegebenen ist und an der Stelle des Auslaßstutzens 5 beispielsweise Druckgas eingeleitet wird, das in den Arbeitskammern 9 expandiert wird. Bei einem solchen Motor müßte beispielsweise anstelle des Kühlers 20 ein Wärmeaustauscher vorgesehen werden, in dem dem zu expandierenden Gas Wärme zugeführt wird.The basic idea of the invention also applies to a rotary piston machine Applicable with cage and comb rotor that works as a motor, with the direction of rotation opposite to that indicated in Fig. 1 and at the point of the outlet port 5, for example, compressed gas is introduced, which expands in the working chambers 9 will. In such an engine, for example, a heat exchanger would have to be used instead of the radiator 20 can be provided in which heat is supplied to the gas to be expanded.

Die erfindungsgemäße Zwischenkühlung bei einem Verdichter ohne Aufteilung in mehrere Stufen ist für Verdichter mit im Gehäuse ortsfest liegendem Druckpunkt geeignet, insbesondere für Schraubenkompressoren und Verdichter der beschriebenen Art.The intermediate cooling according to the invention in a compressor without division in several stages is for compressors with the pressure point fixed in the housing suitable, in particular for screw compressors and compressors of the described Art.

Die KUhlbohrungen bzw. Kühleitungen können im Außen- und/oder im Innengehäuse des beschriebenen Kompressors angeordnet werden. Zweckmäßigerweise wird eine relativ geringe Stegbreite vorgesehen, damit der Druckunterschied zwischen aufeinanderfolgenden Stufen und damit die an dem Zwischenkühler anliegende Druckdifferenz relativ gering gehalten werden kann.The cooling bores or cooling lines can be in the outer and / or in the inner housing of the compressor described are arranged. Appropriately, one is relative small web width provided so that the pressure difference between successive Stages and thus the pressure difference applied to the intercooler is relatively small can be held.

Als Kühler 20 kann auch ein Flüssigkeitskühler vorgesehen werden, wie auch die Kühlrippen 12 bzw. 18 von einer Kühlflüssigkeit umströmt sein können. Die beschriebene Ausgestaltung mit Leitungen bzw. Hohlräumen 13,14,15,17 und 19 kann auch am Innengehäuse 2 vorgesehen werden, wobei zweckmäßigerweise dann das Innengehäuse mit einer geeigneten Kühleinrichtung versehen wird, z.B. indem durch das Innengehäuse Kühlluft oder Kühlflüssigkeit geleitet wird. Bei einer zweiflutigen Bauweise eines Verdichters mit zwei Kämmrotoren innerhalb eines Käfigrotors kann im Bereich des Eingriffs des zweiten Kämmrotors eine entsprechende Ausgestaltung vorgesehen werden, wie sie auch bei einem mehrstufigen Verdichter möglich ist.A liquid cooler can also be provided as the cooler 20, as well as the cooling fins 12 and 18 can be flowed around by a cooling liquid. The configuration described with lines or cavities 13, 14, 15, 17 and 19 can also be provided on the inner housing 2, in which case the The inner housing is provided with a suitable cooling device, e.g. by cooling air or cooling liquid is passed through the inner housing. With a double flow Construction of a compressor with two comb rotors within a cage rotor can a corresponding configuration in the area of engagement of the second combing rotor be provided, as is also possible with a multi-stage compressor.

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Claims

Claims 1. Rotary piston machine, in particular a compressor, with a cage rotor, which is provided in a with an inlet and an outlet nozzle Outer housing rotatably mounted and with spaced recesses over the circumference is provided with at least one combing rotor rotatable within the cage rotor, which is provided on the outer circumference with spaced apart teeth with the recesses of the cage rotor are in meshing engagement, and with an inner housing between the cage and combing rotor, characterized in that in the area of engagement between the cage and Kärnin rotor (6, 7) at least one line (14, 15, 17, 19) on the inside of the housing (3) opens, which is connected to a heat exchange device (12, 18, 20) stands.

2. Rotary piston machine according to claim 1, characterized in that the line is formed by one or more cavities (14, 15) in cooling fins (12) are formed on the outer housing (1) and with the inside of the housing in Connected.

3. Rotary piston machine according to claim 1, characterized in that a line (15, 17) is provided, which at both ends to the inside of the housing is open, and that this line (12) obliquely or transversely to the working chambers (9) forming elongated recesses in the Käf grotor (6) runs.

4. Rotary piston machine according to claim 3, characterized in that the line (15) is formed in cooling fins (12).

5. Rotary piston machine according to claim 3, characterized in that the line (17) formed between cooling fins (12) and optionally with a Cooling device (18) is provided.

6. Rotary piston machine according to claims 3 to 5, characterized in that that the distance between the two mouth openings (16, 16 ') of the line (15, 17) is designed so that only one mouth opening of the web (10) between the working chambers (9) of the cage rotor (6) can be covered.

7. Rotary piston machine according to claims 3 to 5, characterized in that that the distance between the two mouth openings (16, 16 ') of the line (15, 17) is designed so that in certain positions of the cage rotor (6) relative to Outer housing (1) both mouth openings are exposed and a connection between two successive working chambers (9) is present.

8. Rotary piston machine according to claim 1, characterized in that in the case of a compressor through a line (19) a connection from an area higher Pressure via a cooler (20) with an area of lower pressure to be compressed Gas is present.

9. Rotary piston machine according to the preceding claims, characterized characterized in that the line (14, 15, 17, 19) or the cooler (20) is a larger one Has volume than that flowing into a subsequent working chamber (9) via this line Gas volume.

10. Rotary piston machine according to claim 9, characterized in that a throttle in front of the opening of the line (17, 19) in a subsequent working chamber (21) is provided.