DE3309587C2 - Displacement machine for fluids - Google Patents
Displacement machine for fluidsInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C19/00—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
- F01C19/08—Axially-movable sealings for working fluids
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Abstract
Spiral- bzw. Ringkolbenverdrängermaschine mit einem aus einer Rippe gebildeten Verdrängungskörper in einem mit entsprechend geformten Wänden versehenen Gehäuse, deren axiale Bewegungsspalte durch Dichtelemente minimiert sind, die einen U-förmigen Querschnitt aufweisen und bei der Verdrängungsbewegung in Ausnehmungen des Verdrängungskörpers und der Gehäusewände eintreten.Spiral or annular piston displacement machine with a displacement body formed from a rib in a housing provided with correspondingly shaped walls, the axial movement gaps of which are minimized by sealing elements that have a U-shaped cross section and enter recesses in the displacement body and the housing walls during the displacement movement.
Description
Die Erfindung betrifft eine Spiral- bzw. Ringkolbenverdrängermaschine mit einem aus mindestens einer Rippe gebildeten Verdrängungskörper in einem mit entsprechend geformten Wänden versehenen Gehäuse, wobei der axiale Bewegungsspalt zwischen Verdrängungskörper und Gehäuse durch Dichtelemente mit einem U-förmigen Querschnitt im Bereich der axialen Enden der Rippe des Verdrängungskörpers minimiert ist.The invention relates to a spiral or rotary piston displacement machine with a displacement body formed from at least one rib in a housing provided with correspondingly shaped walls, wherein the axial movement gap between the displacement body and the housing by sealing elements with a U-shaped cross section is minimized in the area of the axial ends of the rib of the displacement body.
Derartige Ve: Jrängermaschinen weisen einen einsinnig ablaufenden Fördervorgang .auf, so daß deren Einsatz als Verdichter oder Vakuumpumpe dort vorteilhaft ist, wo eine hohe Verdichtung ohnr oder bei geringster Schmierung erreicht werden soll.Such Ve: Jrängermaschinen have a unidirectional conveying process .auf, so that their use as a compressor or vacuum pump is advantageous where there is a high compression without or at least Lubrication is to be achieved.
Hierfür ist jedoch eine präzise Abwälzung und Abdichtung zwischen der Rippe des Verdrängungskörpers und der Gehäusewand notwendig, um einen akzeptablen Wirkungsgrad zu erreichen, wobei Verschleiß oder Festlaufen des Verdrägungskörpers ausgeschlossen sein sollte.However, this requires precise rolling and sealing between the rib of the displacement body and the housing wall necessary to achieve acceptable efficiency, with wear or Seizing of the displacement body should be excluded.
Die Abdichtung betrifft einerseits die radialen, die Förderkammer bildenden Kontaktstellen und andererseits die notwendigen axialen Bewegungsspalte, wobei letztere durch ihre Längen beträchtliche Verlustleistungen verursachen, die weit größer als die durch die Kontaktstellen verursachten sind. Aus diesem Grund ist beispielsweise in der US-PS 39 94 635 vorgeschlagen worden, die axialen Bewegungsspalte durch Dichtelemente zu minimieren, die in Nuten oder auf Stegen der Rippe angeordnet sind.The seal affects on the one hand the radial contact points forming the delivery chamber and on the other hand the necessary axial movement gaps, the latter with considerable power losses due to its length cause that are far larger than those caused by the contact points. For this reason, for example has been proposed in US-PS 39 94 635, the axial movement gaps by sealing elements to minimize, which are arranged in grooves or on webs of the rib.
Hierfür ist es jedoch erforderlich, die Rippe des Verdrängungskörpers um den Betrag der Breite der Dichtelemente zu verbreitern, wodurch eine Vergrößerung der bewegten Massen notwendig wird, was eine Beschränkung der Antriebsdrehzahl oder die Änderung der Lager bedingt.However, this requires the rib of the displacement body to widen by the amount of the width of the sealing elements, thereby increasing the size of the moving masses becomes necessary, which restricts the drive speed or changes the camp conditionally.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Spiral- bzw. Ringkolbenverdrängermaschine für den Einsatz von Dichtelementen so zu gestalten, daß an den Dichtelementen eine minimale Wanddicke der Rippe des Verdrängungskörpers erreicht wird.The object of the invention is therefore to provide a spiral or rotary piston displacement machine for the use of To design sealing elements so that a minimum wall thickness of the rib of the displacement body on the sealing elements is achieved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäB dadurch gelöst, daß die Gehäusewände Ausnehmungen aufweisen, in die die Seitenwände der Dichtelemente bei Annäherung des Verdrängungskörpers während der Verdrängungsbewegung an die Gehäusewände eintreten. This object is achieved according to the invention in that the housing walls have recesses in which enter the side walls of the sealing elements when the displacement body approaches the housing walls during the displacement movement.
Durch die Erfindung sind Toleranzen für eine wirtschaftliche Fertigung erreichbar geworden und eine geringere Dimensionierung der Bauteile und gegebenenfalls der Maschine insgesamt, da der Wirkungsgrad der Maschine verbessert ist.The invention provides tolerances for an economical Manufacturing has become achievable and a smaller dimensioning of the components and possibly of the machine as a whole, since the efficiency of the machine is improved.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawings and is described below. It shows
F i g. 1 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Verdrängermaschine,F i g. 1 shows a cross section of a displacement machine according to the invention,
F i g. 2 einen Längsschnitt,F i g. 2 a longitudinal section,
F i g. 3 einen Verdrängerkörper mit Dichtleiste.F i g. 3 a displacement body with a sealing strip.
Die Erfindung ist an einer Spiralverdrängermaschine dargestellt und beschrieben. Sie ist jedoch wegen der Ähnlichkeit des Spiralprinzips mit dem Ringkolbenpriniiip auch auf eine Ringkolben-Verdrängermaschine übertragbar.The invention is illustrated and described on a scroll displacement machine. However, it is because of the Similarity of the spiral principle with the ring piston principle also to a ring piston displacement machine transferable.
Die Verdrängermaschine weist zwei Gehäusehälften 1, 2 auf, wobei die Gehäusehälfte 1 für die Lagerung einer Kurbelwelle 3 ausgestattet ist, die mit einer Riemenscheibe 4 versehen ist Der exzentrische Kurbelzapfen 5 der Kurbelwelle 3 ist «n einer Nabe 6 eines Verdrängungskörpers 7 gelagert, die auf einer Scheibe 8, ebenso wie eine (Spiral-)Rippe 9 beidseitig axial davon abstehend angeordnet ist Die Gehäusehälfte 2 weist in Axialrichtung mittig angeordnet einen Anschlußtrakt 10 für einen Verbraucher auf. Ein zweiter Anschlußtrakt 11 für die Zu- oder Abführung tritt tangential zum Außendurchmesser des Gehäuses ein und ist aus den Gehäuseteilen 1, 2 gebildet Im Bereich des Anschlußtraktes 11 ist eine Kurbelschwinge 12 gelagert, an die andererseits der Verdrängungskörper 7 angelenkt istThe displacement machine includes two housing halves 1, 2, whereby the housing half 1 is provided for supporting a crankshaft 3, which is provided with a pulley 4, the eccentric crank pin 5 of the crankshaft 3 is "n a hub 6 mounted a sinker 7 on a disk 8, as well as a (spiral) rib 9 is arranged axially protruding therefrom on both sides. The housing half 2 has a connection tract 10 for a consumer, arranged centrally in the axial direction. A second connecting section 11 for the supply or discharge occurs tangentially to the outer diameter of the housing and is formed from the housing parts 1, 2
Wird die Kurbelwelle 3 in Drehung versetzt dann bewegt sich der Verdrängungskörper 7 und führt eine Relativbewegung örtlich unterschiedlicher Größe aus, deren Hüllkurve durch Ausnehmungen und Wände derIf the crankshaft 3 is set in rotation, then the displacement body 7 moves and performs a Relative movement of locally different sizes, whose envelope curve through recesses and walls of the
j5 Gehäusehälften 1, 2, eine Gehäusespirale bildend umschlungen ist, so daß ständig wenigstens zwei radiale, spaltbehaftete, linienförmige Kontaktstellen 14,15 zwischen der (Spiral-)Rippe 9 dfts Ver/T^ngungskörpers 7 und der Gehäusewand 13 bestehen, zwischen denen sich sichelförmige Förderkammern bilden, in denen ein Fluid infolge der erwähnten Bewegung einsinnig gefördert werden kann. Da sich bei jedem Kurbelzapfen-Umlauf zeitweilig zwei Kontaktstellen auf der inneren und auf der äußeren Fläche der Gehäusewand 13 einstellen, entstehen innere und äußere Förderkammern, so daß während eines Umlaufs kontinuierlich gefördert wird.j5 housing halves 1, 2, wrapped around them forming a housing spiral is, so that constantly at least two radial, gap-like, linear contact points 14, 15 between the (spiral) rib 9 dfts contraction body 7 and the housing wall 13 exist, between which sickle-shaped delivery chambers are formed in which a fluid can be promoted unidirectionally as a result of the movement mentioned. Since every crank pin revolution Temporarily set two contact points on the inner and on the outer surface of the housing wall 13, arise inner and outer conveying chambers, so that conveying is carried out continuously during one revolution.
In F i g. 2 sind Dichtclemente 16,17,20,21 dargestellt, die den freistehenden Teil der Gehäusewand 13 und die (Spiral-)Rippe 9 des Verdrängungskörpers 7 radial und axial davon abstehend, mit minimalem Spalt behaftet, verschieblich umfassen. Ebenso sind Ausnehmungen 18, 19,22,23 dargestellt, in die die Wände 24,25 der Dichtelemente 16, 17, 20, 21 bei Annäherung des Verdrängungskörpers während der Verdrängungsbewegung eintreten.In Fig. 2 sealing elements 16, 17, 20, 21 are shown, which the free-standing part of the housing wall 13 and the (spiral) rib 9 of the displacement body 7 radially and axially protruding therefrom, afflicted with a minimal gap, encompass displaceably. There are also recesses 18, 19,22,23 shown, in which the walls 24,25 of the sealing elements 16, 17, 20, 21 when the displacement body approaches during the displacement movement enter.
F i g. 3 zeigt den Verdrängungskörper 7 mit der (Spiral-)Rippe 9, die teilweise für die Aufnahme der Dichtelementc 16, 17 axial abgesenkt ist, was sinngemäß gleich auch für die Aufnahme der Dichtelemente 20,21F i g. 3 shows the displacement body 7 with the (spiral) rib 9, which is partially for receiving the sealing elementc 16, 17 is axially lowered, which is analogously the same for receiving the sealing elements 20, 21
bo bei der freistehenden Gehäusewand 13 ausgeführt sein muß. Auf der (Spiral-)Rippe 9 ist die Ausnehmung 22 im Bereich der Scheibe 8 ersichtlich. Die Dichtelemente sollten die Rippe 9 des Verdrängungskörpers 7 über wenigstens 360° umschlingen, da dadurch immer die Druckkammern gegenüber den Saugkammern durch Dichtclemente abgedichtet werden.bo be carried out in the case of the free-standing housing wall 13 got to. The recess 22 in the area of the disk 8 can be seen on the (spiral) rib 9. The sealing elements should wrap around the rib 9 of the displacement body 7 over at least 360 °, as this always the Pressure chambers are sealed against the suction chambers by sealing elements.
Anfang und Ende der Dichtelemente 16, 17, 20, 21 können rund, eckig oder geschrägt ausgeführt sein.Beginning and end of the sealing elements 16, 17, 20, 21 can be round, square or beveled.
1 31 3
P Die Werkstoffauswahl für die Anlaufflächen im Geff häuse und am Verdrängungskörper und für die Dicht-M P The choice of material for the contact surfaces in the housing and on the displacement body and for the sealing M elemente erfolgte für eine geringe Reibung, wobei die || Dichtelemente bereits erfolgreich ein Polyimid (PI) einig gesetzt wurde, daß eine hohe Temperaturbeständigkeit || aufweistelements was made for low friction, with the || Sealing elements already successfully a polyimide (PI) was put in agreement that a high temperature resistance || having
rl Wenn der Bewegungsspalt für die Kurbelschwinge 12rl If the movement gap for the crank arm 12
!ß ! ß im Durchbruch der freistehenden Gehäusewand 13 mitin the opening of the free-standing housing wall 13 with
p.p. einem Dichtelement abgedichtet wird, kann es vorteil-is sealed with a sealing element, it can be advantageous
ψ?: ψ? : ment 20 bzw, 21 auszuführen, zumal hierdurch gleichzei-ment 20 or 21, especially since this at the same time
ipi tig eine Sicherung gegen Wandern des Dichtelementesipi tig a protection against migration of the sealing element
=g= g Während der Förderung wandern die Kontaktstellen Iy 14,15 des Verdrängungskörpers 7 zur Gehäusewand 13 fiö an der Spirale entlang. Somit nähert sich jeder beliebige Pi Punkt auf dem Verdrängungskörper während eines =5j Umlaufs der Gehäusewand, so daß die Seitenwände 24, H 25 der Dichtelemente 16,17 im Bereich der Kontaktstelle !en 14,15 umlaufend in die Ausnehmungen IS, 19 eintre- ΪΟ During the promotion, the contact points Iy 14,15 of the displacement body 7 move to the housing wall 13 fiö along the spiral. Thus, any pi point on the displacement body approaches during a = 5j revolution of the housing wall, so that the side walls 24, H 25 of the sealing elements 16, 17 in the area of the contact points 14, 15 encroach into the recesses IS, 19 ten.th.
ig Es ist notwendig, daß die Ausnehmungen 18, 19 zurig It is necessary that the recesses 18, 19 to
':■■:■': ■■: ■ berührungslosen Aufnahme der Dichtelemente 16, 17contactless mounting of the sealing elements 16, 17
ψ:ψ: geeignet sind, d. h, es muß zwischen der Gehäusewandare suitable, d. h, it must be between the housing wall
£'■ und dem eingetretenen Dichtelement ein geringer Spalt£ '■ and the sealing element that has entered a small gap
$$ verbleibe.i.remain i.
f-lf-l Ebenso muß ein geringer Spalt zwischen den Seiten-There must also be a small gap between the side
ίί des Verdrängungskörpers 7 bestehen, um eine axialeίί of the displacement body 7 exist to an axial
>ä Verschieblichkeit der Dichtelemente und damit die> ä Displaceability of the sealing elements and thus the
Γ. dichtende Anlage der Dichtelemente an die axialen Zy-Γ. sealing contact of the sealing elements on the axial cylinder
iι; linderwände zu erreichen.iι; reach linder walls.
3535
4040
4545
Claims (1)
Priority Applications (1)
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DE19833309587 DE3309587C2 (en) | 1983-03-17 | 1983-03-17 | Displacement machine for fluids |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19833309587 DE3309587C2 (en) | 1983-03-17 | 1983-03-17 | Displacement machine for fluids |
Publications (2)
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DE3309587A1 DE3309587A1 (en) | 1984-09-27 |
DE3309587C2 true DE3309587C2 (en) | 1985-07-18 |
Family
ID=6193767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19833309587 Expired DE3309587C2 (en) | 1983-03-17 | 1983-03-17 | Displacement machine for fluids |
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6086346A (en) * | 1998-11-04 | 2000-07-11 | Mallen Research Corporation | Cooling system for a rotary vane pumping machine |
Family Cites Families (2)
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US3994635A (en) * | 1975-04-21 | 1976-11-30 | Arthur D. Little, Inc. | Scroll member and scroll-type apparatus incorporating the same |
US4082484A (en) * | 1977-01-24 | 1978-04-04 | Arthur D. Little, Inc. | Scroll-type apparatus with fixed throw crank drive mechanism |
-
1983
- 1983-03-17 DE DE19833309587 patent/DE3309587C2/en not_active Expired
Also Published As
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DE3309587A1 (en) | 1984-09-27 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: PIERBURG GMBH, 4040 NEUSS, DE |
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