DE3539313C1

DE3539313C1 - Verdraengerverdichter bzw.-pumpe

Info

Publication number: DE3539313C1
Application number: DE19853539313
Authority: DE
Inventors: Siegfried Hans
Original assignee: HANS HELMUT 4320 HATTINGEN DE
Current assignee: HANS HELMUT 4320 HATTINGEN DE
Priority date: 1985-11-06
Filing date: 1985-11-06
Publication date: 1987-07-16
Also published as: EP0222327A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verdrängerverdichter bzw. eine Ver drängerpumpe der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Die bekannten Zahnradpumpen zur Förderung von Flüssigkeiten sind so auf gebaut. Dabei sind die beiden Rotoren von Zahnrädern und der Ansaugeingang sowie der Druckausgang des Gehäuses von einer Ansaugöffnung bzw. einer Drucköffnung gebildet, welche beiderseits der die Drehachsen der beiden Zahnräder enthaltenden Ebene einander gegenüberliegend angeordnet sind, und zwar die Ansaugöffnung auf derjenigen Seite, zu welcher hin sich die ineinander greifenden Teile der Zahnräder drehen, während die Drucköffnung auf der anderen Seite der besagten Ebene vorgesehen ist. Gegenüber den Verdrängerpumpen mit hin- und hergehendem Kolben ist insbesondere vorteil haft, daß kein Kurbeltrieb und keine Ansaug- sowie Druckventile benötigt werden. Analog sind Aufbau und Funktionsweise der bekannten Rootsgebläse zur Förderung von Gasen und Dämpfen, bei denen allerdings keine Zahnräder vorgesehen sind, sondern vielmehr die beiden Rotoren von Drehkolben mit 8-förmigem Querschnitt gebildet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verdrängerverdichter bzw. eine Verdrängerpumpe der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung zu schaffen, womit sehr hohe Drücke erzielt werden können und wobei eine stark selbstansaugende Arbeitsweise gewährleistet ist.

Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungs gemäßen Verdrängerverdichters bzw. der erfindungsgemäßen Verdränger pumpe sind in den restlichen Patentansprüchen angegeben.

Die Erfindung vermittelt die sich aus der genannten Aufgabe ergebenden Vorteile. Außerdem ist damit ein Gerät geschaffen, welches sowohl zur Förderung von Gasen und Dämpfen als auch zur Förderung von Flüssigkeiten hervorragend geeignet ist.

Nachstehend ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdrängerver dichters bzw. der erfindungsgemäßen Verdrängerpumpe anhand von Zeichnun gen beispielsweise beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der beiden Rotoren, und zwar in Richtung des Pfeils I in Fig. 2; und

Fig. 2 die Draufsicht auf die Rotoren in Richtung des Pfeils II in Fig. 1.

Der Verdrängerverdichter bzw. die Verdrängerpumpe weist ein Gehäuse 1 mit zwei zylindrischen Räumen 2 und 3 auf, welche nebeneinander liegen und ineinander übergehen, so daß ihre beiden Seitenflächen 2′ und 3′ auf der einen Seite in derselben Ebene liegen, ebenso wie ihre beiden Seitenflä chen 2′′ und 3′′ auf der anderen Seite, und sich eine mittlere Öffnung 4 mit rechteckigem Umriß zwischen den beiden Räumen 2 und 3 ergibt, an welcher deren Umfangsflächen 2′′′ und 3′′′ enden.

Die zylindrischen Räume 2 und 3 weisen denselben Innendurchmesser auf und sind spiegelsymmetrisch zu der zur Zeichnungsebene von Fig. 1 senkrech ten, die mittlere Öffnung 4 enthaltenden Ebene ausgebildet, wobei in die Räume 2 und 3 einerseits jeweils eine gesonderte Ansaugöffnung 5 bzw. 6 und andererseits eine gemeinsame Drucköffnung 7 mündet, welche im Gehäu se 1 ausgebildet sind, und zwar die Ansaugöffnungen 5 sowie 6 auf der in Fig. 1 und 2 vorderen bzw. unteren Seite und die Drucköffnung 7 auf der in Fig. 1 und 2 hinteren bzw. oberen Seite.

Weiterhin weist der Verdrängerverdichter bzw. die Verdrängerpumpe zwei im wesentlichen identische Rotoren 8 und 9 auf, welche jeweils als Schaufel rad ausgebildet, im zylindrischen Raum 2 bzw. 3 des Gehäuses 1 eingeschlos sen und auf einer im Gehäuse 1 drehbar gelagerten Welle 10 bzw. 11 befe stigt sind. Die beiden Wellen 10 und 11 erstrecken sich parallel zueinander und werden gegenläufig angetrieben, wozu sie jeweils außerhalb des Raumes 2 bzw. 3 mit einem nicht dargestellten Zahnrad versehen sind, welches mit dem anderen Zahnrad kämmt. Eine der beiden Wellen 10 und 11 ist mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor verbunden.

Jeder Rotor 8 bzw. 9 ist mit einem äußeren Kranz 12 bzw. 13 von radialen, in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilten und jeweils schaufelförmig ausge bildeten Vorsprüngen 14 bzw. 15 versehen, wobei die Querausrichtung der Schaufeln bzw. Vorsprünge 14 des in der Zeichnung linken Schaufelrades bzw. Rotors 8 anders als diejenige der Schaufeln bzw. Vorsprünge 15 des in der Zeichnung rechten Schaufelrades bzw. Rotors 9 ist. Zwar sind bei beiden Rotoren 8 und 9 die Mittelebenen 16 bzw. 17 der jeweiligen Vorsprün ge 14 bzw. 15 jeweils gegenüber der die Drehachse 18 bzw. 19 des Rotors 8 bzw. 9 enthaltenden Radialebenen 20 bzw. 21 um denselben spitzen Winkel α bei beiden Rotoren 8 und 9 geneigt, jedoch in einander entgegengesetzten Richtungen, nämlich beim linken Rotor 8 entgegen dem Uhrzeigersinn und beim rechten Rotor 9 im Uhrzeigersinn , so daß die Vorsprünge 14 des linken Rotors 8 und die Vorsprünge 15 des rechten Rotors 9 zu der in Fig. 1 und 2 vorderen bzw. unteren Seite der beiden Rotoren 8 und 9 hin konvergieren.

Die beiden Vorsprungkränze 12 und 13 der Rotoren 8 und 9 kämmen unter Ausbildung einer Reihe von aufeinanderfolgenden, geschlossenen Kammern 22 miteinander, deren Volumina unterschiedlich sind, nämlich bei der im Bereich der Verbindungsebene der beiden Drehachsen 18 und 19 befindlichen Kammer 22 am kleinsten und bei den beiden am weitesten davon entfernten Kammern 22 am einen bzw. am anderen Ende der Reihe am größten. Die Kammern 22 sind jeweils zwischen zwei einander benachbarten Vorsprüngen 14 und 15 des linken Rotors 8 bzw. des rechten Rotors 9, den beiden Naben 8′ und 9′ der selben und den beiden zueinander parallelen Seitenflächenpaaren 2′, 3′ und 2′′, 3′′ der zylindrischen Räume 2 und 3 des Gehäuses 1 eingeschlossen.

Im Betrieb laufen die beiden Rotoren 8 und 9 jeweils in Richtung der Pfeile 23 in Fig. 1 und 2 bzw. in Richtung der Pfeile 24 gemäß Fig. 1 und 2 um, also in Fig. 1 im Uhrzeigersinn bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn. Die beiden auf derjenigen Seite der Rotoren 8 und 9, zu welcher hin deren Vor sprünge 14 bzw. 15 konvergieren, im Gehäuse 1 ausgebildeten Ansaugöffnun gen 5 und 6 sind jeweils neben dem Vorsprungkranz 12 des linken Rotors 8 in dessen Umlaufrichtung 23 vor den Kammern 22 bzw. neben dem Vor sprungkranz 13 des rechten Rotors 9 in dessen Umlaufrichtung 24 vor den Kammern 22 vorgesehen, und zwar in einem gewissen Abstand von den Kam mern 22. Die auf der anderen Seite der Rotoren 8 und 9 im Gehäuse 1 aus gebildete Drucköffnung 7 ist neben den Vorsprungkränzen 12 und 13 der beiden Rotoren 8 und 9 im Bereich der Verbindungsebene von deren Drehach sen 18 und 19 angeordnet.

Sowohl die jeweils schaufelförmig ausgebildeten Vorsprünge 14 des linken Rotors 8 als auch die jeweils schaufelförmig ausgebildeten Vorsprünge 15 des rechten Rotors 9 können jeweils quer zur Umlaufrichtung 23 des linken Rotors 8 bzw. quer zur Umlaufrichtung 24 des rechten Rotors 9 konkav gewölbt sein, wie in Fig. 2 mit strichpunktierten Linien angedeutet.

Der dargestellte Verdrängerverdichter bzw. die dargestellte Verdränger pumpe funktioniert folgendermaßen. Im Betrieb laufen die beiden angetrie benen Schaufelräder bzw. Rotoren 8 und 9 in Richtung der Pfeile 23 bzw. 24 um, um durch die beiden Ansaugöffnungen 5 und 6 hindurch ein Gas oder einen Dampf bzw. eine Flüssigkeit anzusaugen, welches Medium bei der Förderung von der Ansaugöffnung 5 bzw. 6 bis in den Bereich der mittleren Öffnung 4 zwischen den beiden zylindrischen Räumen 2 und 3 des Gehäuses 1 vorverdichtet wird, woran sich eine starke Hauptverdichtung der beiden sich miteinander vereinigenden Mediumströme in den Kammern 22 anschließt, welche sich aus der Verdrängungswirkung der ineinander greifenden Schaufeln bzw. Vorsprünge 14 und 15 der beiden Schaufelräder bzw. Rotoren 8 und 9 und die damit verbundene Volumenverminderung jeder Kammer 22 bei ihrer Bewegung in Fig. 1 von oben nach unten ergibt. Im Bereich der höchsten Verdichtung wird das Gas oder der Dampf bzw. die Flüssigkeit durch die Drucköffnung 7 hindurch aus dem Gehäuse 1 herausgedrückt.

Claims

1. Verdrängerverdichter bzw. -pumpe mit zwei identischen Rotoren mit je einem äußeren Kranz von radialen, in Umfangsrichtung gleichmäßig ver teilten Vorsprüngen, welche in zwei ineinander übergehenden, zylindrischen Räumen eines mit einem Ansaugeingang und einem Druckausgang versehenen Gehäuses eingeschlossen und zur Förderung des gasförmigen bzw. flüssigen Mediums vom Ansaugeingang zum Druckausgang mit den Vorsprungkränzen ineinandergreifend um zueinander parallele Achsen im Gehäuse drehbar gelagert sowie gegenläufig angetrieben sind, dadurch gekennzeich net, daß

a) die Vorsprünge (14 bzw. 15) der Rotoren (8, 9) jeweils schaufelförmig ausgebildet sind,
b) die Vorsprungkränze (12, 13) der Rotoren (8, 9) unter Ausbildung einer Reihe von aufeinanderfolgenden, geschlossenen Kammern (22) miteinan der kämmen, deren Volumina sich in Umlaufrichtung (23, 24) der Rotoren (8, 9) zunächst verkleinern und dann wieder vergrößern, und
c) der Ansaugeingang des Gehäuses (1) von zwei Ansaugöffnungen (5, 6) gebildet ist, welche auf der einen Seite der Rotoren (8, 9) jeweils neben dem Vorsprungkranz (12 bzw. 13) des einen bzw. des anderen Rotors (8 bzw. 9) in dessen Umlaufrichtung (23 bzw. 24) vor den Kammern (22) angeordnet sind, während der Druckausgang des Gehäuses (1) von einer einzigen Drucköffnung (7) gebildet ist, welche auf der anderen Seite der Rotoren (8, 9) neben deren Vorsprungkränzen (12, 13) im Be reich der kleinsten Kammervolumina vorgesehen ist.

2. Verdrängerverdichter bzw. -pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Vorsprünge (14 bzw. 15) der Rotoren (8, 9) jeweils gegenüber der die Drehachse (18 bzw. 19) des zugehörigen Rotors (8 bzw. 9) enthaltenden Radialebene (20 bzw. 21) schräg gestellt sind, und zwar beim einen Rotor (8) entgegen dem Uhrzeigersinn und beim anderen Rotor (9) im Uhrzeigersinn, wobei die beiden Ansaugöffnungen (5, 6) des Gehäuses (1) auf derjenigen Seite der Rotoren (8, 9 ) angeordnet sind, zu welcher hin deren Vorsprünge (14, 15) konvergieren.

3. Verdrängerverdichter bzw. -pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ansaugöffnungen (5, 6) des Gehäuses (1) jeweils im Abstand von den Kammern (22) angeordnet sind.