DE3716017A1

DE3716017A1 - Rotary piston compressor

Info

Publication number: DE3716017A1
Application number: DE19873716017
Authority: DE
Inventors: Dancho Zochev Dipl Ing Donkov
Original assignee: Donkov dancho Zochev dipl-Ing
Current assignee: Donkov dancho Zochev dipl-Ing
Priority date: 1986-05-09
Filing date: 1987-05-11
Publication date: 1987-12-10

Abstract

Published without abstract.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rotationskolbenkompressor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a rotary piston compressor according to the preamble of claim 1.

Die ineinander verschachtelten Radialwände der bekannten Rotationskolben kompressoren sind nur einseitig an den entsprechenden Körpern befestigt. Die Massenkräfte und der Mediendruck auf den Radialwänden verursachen wesentliche Vibrationen bzw. Schwankbewegungen an den unbefestigten Seiten der einseitig befestigten Radialwände, wobei die Abdichtung zwi schen den zusammenarbeitenden Radialwänden verschlechtert wird und die Radialwand- bzw. Arbeitskammerbreite begrenzt ist. Bei den Maschinen mit erforderlicher höherer Förderleistung sind die einseitig befestig ten Radialwände an beiden Seiten des entsprechenden Verdrängers bzw. umschließenden Gehäuses angebracht, so daß die Zahl der Verdrängerkam mern und damit auch die Länge der Abdichtungskanten sich verdoppelt. Die mehreren, relativ schmalen Arbeitskammern mit entsprechend langen Abdichtungskanten sowie die Instabilität der unbefestigten Spiralseiten der einseitig befestigten Radialwände führen zu großen Abdichtungs- und Reibungsverlusten, wobei der gesamte Wirkungsgrad gemindert wird. Außerdem erfordert die Bearbeitung von mehreren, einseitig befestigten Radialwänden einen höheren Fertigungsaufwand.The nested radial walls of the known rotary pistons compressors are only attached to the corresponding bodies on one side. The mass forces and the media pressure on the radial walls cause significant vibrations or swaying movements on the unpaved Sides of the radial walls attached on one side, the seal between the cooperating radial walls is deteriorated and the Radial wall or working chamber width is limited. With the machines with the required higher output, they are attached on one side th radial walls on both sides of the corresponding displacer or enclosing housing attached so that the number of displacement came mers and thus the length of the sealing edges doubled. The several, relatively narrow working chambers with correspondingly long ones Sealing edges and the instability of the unpaved spiral sides of the radial walls attached on one side lead to large sealing and Frictional losses, whereby the overall efficiency is reduced. It also requires the processing of several, one-sided attached Radial walls a higher manufacturing effort.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Rota tionskolbenkompressor der eingangs genannten Art zu schaffen, der mit einem höheren Wirkungsgrad arbeitet. Darüber hinaus kann er mit einem niedrigeren Aufwand gefertigt werden.The invention is therefore based on the object of an improved rota tion piston compressor of the type mentioned to create the works at a higher efficiency. In addition, he can use a lower effort can be manufactured.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 und 2 genannten Merkmale gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen angegeben.This object is achieved in the characterizing part of claims 1 and 2 mentioned features solved. Developments of the invention are in the further subclaims specified.

Bei dem in der Erfindung angegebenen Rotationskolbenkompressor können relativ breite Arbeitskammern gestaltet werden, so daß ab einer bestimm ten Maschinengröße die Zahl der Arbeitskammern, die Dichtkante und ihre Länge halbiert und dadurch die Abdichtungs- und Reibungsverluste redu ziert werden. Eine weitere Reduzierung der Abdichtungsverluste wird durch die Ausbildung einer Labyrinthdichtung der Arbeitskammern und durch eine Reduzierung der toleranzbedingten Luftspalten zwischen den zusammenwir kenden Radialwänden des umschließenden Gehäuses und umschlossenen Ver drängers erreicht.In the rotary piston compressor specified in the invention can relatively wide working chambers are designed so that from a certain machine size, the number of working chambers, the sealing edge and their Halved length and thereby reducing the sealing and friction losses be decorated. A further reduction in sealing losses is achieved by the formation of a labyrinth seal in the working chambers and by a Reduction of the tolerance-related air gaps between the co kenden radial walls of the enclosing housing and enclosed Ver reached urgently.

Die Erfindung in ihren Einzelheiten wird nachfolgend anhand von 9 Zeich nungen mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigenThe invention in its details is based on 9 characters Solutions of several embodiments explained in more detail. Show it

Fig. 1 und 2 Radial- und Axialschnitt eines Rotationskolbenkompressors, bei dem ein radialumschließendes Gehäuse und ein achsial versetzter, radialumschlossener Verdränger gleichzeitig und gleichförmig rotieren. Fig. 1 and 2, radial and axial section of a rotary piston compressor, in which a radialumschließendes housing and an axially displaced, radialumschlossener displacer rotate simultaneously and uniformly.

Fig. 3 und 4 Radial- und Achsialschnitt eines Rotationskolbenkompres sors, bei dem ein radialumschlossener Verdränger in einem stationären, radialumschließenden Gehäuse eine verdrehungs freie, exzentrische Bewegung ausführt. FIGS. 3 and 4 radial and axial section of a Rotationskolbenkompres sors, in which a displacer performs radialumschlossener in a stationary housing radialumschließenden a twist-free, eccentric motion.

Fig. 5 und 6 Radial- und Axialschnitt eines Rotationskolbenkompressors mit einem stationär umschließenden Gehäuse und einem als ringförmiges Segment gestalteten Verdränger. Fig. 5 and 6, radial and axial section of a rotary piston compressor with a stationary housing enclosing and designed as an annular segment displacer.

Fig. 7 Radialschnitt eines Rotationskolbenkompressors mit einem als ringförmiges Segment gestalteten Verdränger und einem den Auslaß steuernden Drehschieber. Fig. 7 radial section of a rotary piston compressor with an annular segment designed as a displacer and a rotary valve controlling the outlet.

Fig. 8 Radialschnitt eines Rotationskolbenkompressors mit einem als ringförmiges Segment gestalteten Verdränger und einem federnden Rücklageventil an dem Auslaß. Fig. 8 radial section of a rotary piston compressor with a designed as an annular segment displacer and a resilient return position valve at the outlet.

Fig. 9 Einzelheit eines Radialschnitts des Verdrängers. Fig. 9 detail of a radial section of the displacer.

Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Rotationskolbenkompressor besteht aus folgenden Teilen:The rotary piston compressor shown in FIGS. 1 and 2 consists of the following parts:

- A stationary machine housing, consisting of a casing 6 , two end caps 7 and 8 and a flange-shaped bearing holder 21 ;
- A radially enclosing housing 1 ;
- A radially enclosed displacer 2 , consisting of two displacer profiles 3 , which are fastened between two axial disks 4 and 5 and a belt gear 24 pressed into the axial disk 5 ;
- A through the interior 27 of the housing 1 main shaft 9 with two belt gears 16 and 17 ;
- A secondary shaft 18 with two belt gears 19 and 20 ;
- Five ball bearings 26, 28, 38, 41 , a needle bearing 29 , two toothed belts 22 and 23 and corresponding sealing strips, shaft seals, flat seals, snap rings, washers, washers, screws and washers.

Die vier Bestandteile des stationären Maschinengehäuses, das Mantelge häuse 6, die zwei Abschlußdeckel 7 und 8 sowie die Lagerhalterung 21 sind miteinander verschraubt. An dem inneren Umfang des Mantelgehäuses 6 sind die axial verlaufenden Rippen 12 angebracht. An dem Abschlußdeckel 8 sind die Medieneinlaßstütze 43, eine innere und eine äußere Lageraufnahme entsprechend für die Lagerung der Hauptwelle 9 und die Axialscheibe 5 des Verdrängers 2, sowie ein Flansch für die Befestigung der Lagerhalte rung 21 angebracht. An dem Abschlußdeckel 7 sind die Mediumsauslaßstüt zen 44, eine in der Mitte der Mediumauslaßstütze 44 angeordnete Lager aufnahme 47 für die Lagerung der Hauptwelle 9 und eine Lageraufnahme für die Lagerung der Axialscheibe 4 des Verdrängers 2 angebracht. The four components of the stationary machine housing, the housing 6 Mantelge, the two end caps 7 and 8 and the bearing bracket 21 are screwed together. The axially extending ribs 12 are attached to the inner circumference of the casing 6 . At the end cover 8 , the media inlet support 43 , an inner and an outer bearing receptacle for the mounting of the main shaft 9 and the thrust washer 5 of the displacer 2 , and a flange for the attachment of the bearing holder 21 are attached. On the end cover 7 , the medium outlet support zen 44 , an arranged in the middle of the medium outlet support 44 arranged bearing receptacle 47 for the mounting of the main shaft 9 and a bearing holder for the mounting of the axial disk 4 of the displacer 2 are attached.

Das radialumschließende Gehäuse 1 ist entweder aus einem Guß- oder einem Strangpreßprofil gefertigt. Im Gehäuse 1 sind zwischen zwei Radial wänden zwei axial durchgehende, spiralförmige Kanäle 32 und 33 von je etwa 360 ausgebildet. Beide spiralförmigen Kanäle 32 und 33 sind durch die Mediumeinlaßöffnungen 11 und die Mediumauslaßöffnungen 34 entsprechend mit dem Innenraum 46 des stationären Maschinengehäuses bzw. mit dem mittleren Innenraum 27 des radialumschließenden Gehäuses 1 verbunden. An beiden Stirnseiten der beiden Radialwände des Gehäuses 1 sind in entsprechende Kanäle die Dichtleisten 48 angeordnet. An dem äus seren Umfang des Gehäuses 1 sind die durchgehenden, ringförmigen Ver steifungsrippen 10, die auch über die Mediumeinlaßöffnungen 11 führen und dem äußeren Umfang des umschließenden Gehäuses 1 eine höhere Stabi lität geben, angebracht. Die Medieneinlaßöffnungen 11 sind mit radial verbreitenden Eingängen 35 versehen. Der innere Umfang des umschließen den Gehäuses 1 ist durch die vier Speichen 31 mit der zentral angeord neten, steckverzahnten Nabe 30 verbunden. Die mittleren Bereiche 36 beider Radialwände 15 des Gehäuses 1 sind stärker ausgeführt, um eine höhere Stabilität des äußeren Umfangs des Gehäuses 1 bei Rotation zu ermöglichen.The radially enclosing housing 1 is made of either a cast or an extruded profile. In the housing 1 between two radial walls, two axially continuous, spiral channels 32 and 33 of approximately 360 are formed. Both spiral channels 32 and 33 are connected through the medium inlet openings 11 and the medium outlet openings 34 to the interior 46 of the stationary machine housing and to the central interior 27 of the radially enclosing housing 1 , respectively. The sealing strips 48 are arranged in corresponding channels on both end faces of the two radial walls of the housing 1 . On the outer circumference of the housing 1 , the continuous, annular Ver stiffening ribs 10 , which also lead over the medium inlet openings 11 and the outer periphery of the enclosing housing 1 give a higher stability, attached. The media inlet openings 11 are provided with radially widening entrances 35 . The inner circumference of enclosing the housing 1 is connected by the four spokes 31 to the centrally arranged, toothed hub 30 . The central regions 36 of both radial walls 15 of the housing 1 are made stronger in order to allow greater stability of the outer circumference of the housing 1 when rotating.

Das umschließende Gehäuse 1 ist durch seine steckverzahnte Nabe 30 an der ebenfalls steckverzahnten Hauptwelle 9 verdrehungsfrei angebracht. Die Hauptwelle 9 ist durch das Kugellager 26 an dem Abschlußdeckel 8 und durch das Nadellager 29 an dem Abschlußdeckel 7 gelagert. Der Innen raum 27 des umschließenden Gehäuses 1 ist durch die Wellendichtung 37 von außen abgedichtet. Am äußeren Ende der Hauptwelle 9 sind durch je eine Scheibenfeder beide Riemenzahnräder 16 und 17 befestigt.The surrounding housing 1 is attached by its plug-toothed hub 30 to the likewise plug-toothed main shaft 9 without rotation. The main shaft 9 is supported by the ball bearing 26 on the end cover 8 and by the needle bearing 29 on the end cover 7 . The inner space 27 of the enclosing housing 1 is sealed by the shaft seal 37 from the outside. At the outer end of the main shaft 9 , both belt gears 16 and 17 are attached by a disc spring.

In den spiralförmigen Kanälen 32 und 33 des Gehäuses 1 sind die beiden Verdrängerprofile 3, die in entsprechenden spiralförmigen Kanälen an beiden Stirnscheiben 4 und 5 eingesteckt sind, angeordnet. An den inneren und äußeren Enden beider Verdrängerungsprofile 2 und 3 sind die abgerundeten Verstärkungen 13 als Profilenden-Versteifungen gestaltet und an diesen Verstärkungen 13 sind beide Stirnscheiben 4 und 5 ver schraubt. Beide Stirnscheiben 4 und 5 des Verdrängers 2 sind durch die beiden Kugellager 28 und 38 entsprechend den beiden Abschlußdeckeln 7 bzw. 8, axial versetzt von der Hauptwelle 9 gelagert. Zwischen beiden Lagerungen beider Stirnscheiben 4 und 5 an beiden Abschlußdeckeln 7 und 8 ist eine axiale Vorspannung zueinander vorgesehen, wobei beide Profile des Verdrängers 2 mit erhöhter Stabilität zwischen beiden Stirn scheiben 4 und 5 festgehalten sind.In the spiral channels 32 and 33 of the housing 1 , the two displacement profiles 3 , which are inserted in corresponding spiral channels on both end plates 4 and 5 , are arranged. At the inner and outer ends of both displacement profiles 2 and 3 , the rounded reinforcements 13 are designed as profile end stiffeners and on these reinforcements 13 both end plates 4 and 5 are screwed ver. Both end plates 4 and 5 of the displacer 2 are axially offset from the main shaft 9 by the two ball bearings 28 and 38 corresponding to the two end caps 7 and 8 , respectively. Between the two bearings of both end plates 4 and 5 on both end caps 7 and 8 , an axial preload is provided to one another, both profiles of the displacer 2 with increased stability between the two end plates 4 and 5 are held.

Durch die Wellendichtungen 39 und 40 ist der Innenraum 27 des Spiral gehäuses 1 von dem Innenraum 46 des Maschinengehäuses abgedichtet. An der Lagernabe der Stirnscheibe 5 ist das Riemenzahnrad 24 eingepreßt. An den Außenseiten beider Stirnscheiben 4 und 5 sind die radial verlaufenden Versteifungsrippen 14 bzw. 42 angebracht. In der an dem Abschlußdeckel 8 verschraubten Lagerhalterung 21 ist die Nebenwelle 18 durch beide Kugellager 41 gelagert. An beiden Enden der Nebenwelle 18 sind beide Riemenzahnräder 19 und 20 durch je eine Scheibenfeder befestigt. Die beiden Riemenzahnräder 19 und 20 sind durch beider Zahnriemen 22 und 23 entsprechend mit dem Riemenzahnrad 17 an der Hauptwelle 9 und dem Riemenzahnrad 24 an der Stirnscheibe 5 des Spiral kolbens 2 verbunden, wobei zwischen der Hauptwelle 9 und der Stirn scheibe 5 bzw. dem Spiralkolben 2 eine Übersetzung 1 : 1 festgelegt ist.Through the shaft seals 39 and 40 , the interior 27 of the spiral housing 1 is sealed from the interior 46 of the machine housing. The belt gear 24 is pressed into the bearing hub of the end disk 5 . The radially extending stiffening ribs 14 and 42 are attached to the outer sides of both end disks 4 and 5 . In the bearing bracket 21 screwed to the end cover 8 , the auxiliary shaft 18 is supported by both ball bearings 41 . At both ends of the auxiliary shaft 18 , both belt gears 19 and 20 are each fastened by a disc spring. The two belt gears 19 and 20 are connected by both toothed belts 22 and 23 respectively with the belt gear 17 on the main shaft 9 and the belt gear 24 on the end plate 5 of the spiral piston 2 , with disk 5 and the spiral piston between the main shaft 9 and the end face 2 a ratio of 1: 1 is specified.

Durch das Riemenzahnrad 16 wird die Hauptwelle 9 und das an ihr ver drehungsfrei angebrachte Spiralgehäuse 1 angetrieben. Durch beide Zahnriemenantriebe und die Nebenwelle 18 wird gleichzeitig und mit gleicher Drehzahl auch der zusammengebaute Spiralkolben 2 angetrieben. Aufgrund des entsprechenden Axialversatzes zwischen den Drehachsen des Gehäuses 1 und des Verdrängers 2 werden das Gehäuse 1 und der Verdränger die entsprechende verdrehungsfreien kreisenden Bewegungen gegeneinander ausführen.The belt shaft 16 drives the main shaft 9 and the spiral housing 1 attached to it in a rotationally fixed manner. The assembled spiral piston 2 is driven simultaneously and at the same speed by both toothed belt drives and the auxiliary shaft 18 . Due to the corresponding axial offset between the axes of rotation of the housing 1 and the displacer 2 , the housing 1 and the displacer will perform the corresponding non-rotating circular movements against each other.

Das kompressible Medium tritt durch die Einlaßstütze 43 in den Innen raum 46 des Maschinengehäuses ein und wird bei seinem Durchlauf zu der Peripherie des Maschinenraums zwischen dem Mantelgehäuse 6 und dem rotierenden Spiralgehäuse 1 durch die schnellrotierenden radial angeord neten Rippen 14 an der Stirnscheibe 5 des Verdrängers 2 unterstützt. Die achsialverlaufenden Rippen 12 an dem inneren Umfang des Mantel gehäuses 6 verhindern die Entstehung einer Rotation des Mediums durch das rotierende Spiralgehäuse 1. Durch die radial verbreiteten Eingänge 35 der Mediumeinlaßöffnungen 11 beider Spiralkanäle 32 und 33 des Spiral gehäuses 1, wird bei der schnellen Rotation des Spiralgehäuses 1 die Mediumeinlaufsmenge in den je zwei Arbeitskammern in den Spiralkanälen 32 und 33 erhöht. Das in den je zwei Arbeitskammern 11 der Spiral kanäle 32 und 33 einlaufende Medium wird durch die bei der Rotation zusammenarbeitenden Radialwänden des Gehäuses 1 und des Verdrängers 2 in das Innere 27 des Gehäuses 1 gefördert und durch eine zentrale Öffnung in der Stirnscheibe 4 und der Auslaßstütze 44 in dem Abschlußdeckel 7 zu dem entsprechenden Verbraucher weitergeleitet.The compressible medium enters through the inlet support 43 in the inner space 46 of the machine housing and is in its passage to the periphery of the machine room between the casing 6 and the rotating spiral housing 1 by the rapidly rotating radially arranged ribs 14 on the face plate 5 of the displacer 2 supported. The axially extending ribs 12 on the inner circumference of the casing housing 6 prevent the formation of a rotation of the medium by the rotating spiral housing. 1 By the radially spread inputs 35 of the medium inlet ports 11 of both spiral channels 32 and 33 of the spiral casing 1 is increased in the rapid rotation of the spiral casing 1, the medium inlet amount in the two working chambers in the spiral channels 32 and 33rd In the two working chambers 11 of the spiral channels 32 and 33 incoming medium is promoted by the cooperating in the rotation of the radial walls of the housing 1 and the displacer 2 in the interior 27 of the housing 1 and through a central opening in the end plate 4 and the outlet support 44 forwarded in the end cover 7 to the corresponding consumer.

Der in den Fig. 3 und 4 gezeigte Rotationskolbenkompressor besteht aus folgenden Teilen:The rotary piston compressor shown in FIGS. 3 and 4 consists of the following parts:

- A stationary machine housing consisting of enclosing the housing 51 and the two end covers 57 and 58 ;
- A radially enclosed displacer 52 , consisting of a spiral profile 53 which is fixed between two end plates 54 and 55 ;
- A main shaft 59 , with two eccentric 90 , four balance weights 86 and two belt gears 69 and 70 ;
- An eccentric countershaft 71 with a belt gear 72 ;
- Five ball bearings 77, 78, 79, 85 , three needle bearings 76, 93, 95 , a toothed belt 73 and corresponding sealing strips, shaft seals, sealing rings, snap rings, washers, spacer rings, screws and washers.

Das radialumschließende Gehäuse 51 ist aus einem Guß gefertigt. Durch eine Spirale 65 von etwa 720 ist ein achsial durchgehender spiral förmiger Kanal 60 von etwa 360 ausgebildet. Der spiralförmige Kanal 60 mündet in den Mediumeinlaßkanal 56 an dem äußeren Umfang des umschließenden Gehäuses 51, wobei die Abdichtungskanten 66 an beiden Stirnseiten des Gehäuses 51 über den Mediumeinlaßkanal 56 führen und an ihrem äußeren Umfang ringsum geschlossen sind. In den entsprechenden Kanälen an den beiden Abdichtungskanten 66 der Spirale 65 ist je eine Dichtleiste 96 angeordnet. Der spiralförmige Kanal 60 ist von beiden Seiten der mittleren angeordneten Speichen 61 mit dem Innenraum 87 des Spiralgehäuses 51 verbunden. Der innere Umfang des Gehäuses 51 ist durch vier Speicher 61 mit der Lagernabe 62 verbunden. An beiden Stirnseiten des Gehäuses 51 ist je ein zylindrischer Flansch 67 bzw. 68 mit je einem Sprengringnut 89 ausgebildet. The radially enclosing housing 51 is made from one casting. An axially continuous spiral-shaped channel 60 of approximately 360 is formed by a spiral 65 of approximately 720. The spiral channel 60 opens into the medium inlet channel 56 on the outer circumference of the enclosing housing 51 , the sealing edges 66 on both ends of the housing 51 leading over the medium inlet channel 56 and being closed on their outer circumference all around. A sealing strip 96 is arranged in the corresponding channels on the two sealing edges 66 of the spiral 65 . The spiral channel 60 is connected from both sides of the central spokes 61 to the interior 87 of the spiral housing 51 . The inner circumference of the housing 51 is connected to the bearing hub 62 by four stores 61 . A cylindrical flange 67 and 68 , each with a snap ring groove 89, is formed on each end of the housing 51 .

In den beiden zylindrischen Flanschen 67 und 68 des Gehäuses 51 sind beide Abschlußdeckel 57 bzw. 58 durch je einen Sprengring 74 be festigt und durch je ein Dichtring 75 ist der Innenraum des Gehäuses 51 von außen abgedichtet.In the two cylindrical flanges 67 and 68 of the housing 51 , both end caps 57 and 58 are each fastened by a snap ring 74 and by a sealing ring 75 , the interior of the housing 51 is sealed from the outside.

Beide Abschlußdeckel 57 und 58 sind aus Festigkeitsgründen wegen des Mediendrucks im Innenraum des Gehäuses 51 kegelförmig gestaltet. An dem mittleren Bereich des Abschlußdeckels 57 ist die Mediumauslaß stütze 94 ausgebildet. In der Mitte der Mediumeinlaßstütze 94 ist durch mehrere Radialrippen die Lageraufnahme 80 für die Lagerung der Haupt welle 59 angebracht. An dem Abschlußdeckel 58 sind eine zentral angeordnete Lageraufnahme für ein Kugellager für die Lagerung der Hauptwelle 59 und eine seitlich mit Abstand versetzte Lageraufnahme für zwei Kugellager für die Lagerung der exzentrischen Nebenwelle 71 ausgebildet.Both end caps 57 and 58 are conical for strength reasons because of the media pressure in the interior of the housing 51 . At the central region of the end cover 57 , the medium outlet support 94 is formed. In the middle of the medium inlet support 94 , the bearing receptacle 80 for mounting the main shaft 59 is attached by a plurality of radial ribs. On the end cover 58 , a centrally arranged bearing seat for a ball bearing for the bearing of the main shaft 59 and a laterally spaced bearing seat for two ball bearings for the bearing of the eccentric auxiliary shaft 71 are formed.

In dem spiralförmigen Kanal 60 des Gehäuses 51 ist das spiralförmige Profil 53, das in je einem entsprechenden spiralförmigen Kanal an beiden Stirnscheiben 54 und 55 eingesteckt ist, angeordnet. Beide Enden des Profils 53 sind abgerundet gebördelt und an beiden Stirnscheiben 54 und 55 verschraubt. An beiden Stirnscheiben 54 und 55 ist je eine Lagernabe für die Lagerung beider Stirnscheiben an beiden Exzentern 90 der Hauptwelle 59 ausgebildet. Rund um die Naben beider Stirnscheiben 54 und 55 sind mehrere Mediumdurchlaßöffnungen 83 vorgesehen. Ferner ist an der Stirnscheibe 55 auch eine seitlich mit Abstand versetzte Lageraufnahme 81 für die Lagerung der Exzenter 88 der Nebenwelle 71 angebracht. An der Außenseite beider Stirnscheiben 54 und 55 sind auch die radial angeordneten Versteifungsrippen 82 vorgesehen.In the spiral channel 60 of the housing 51 , the spiral profile 53 , which is inserted in a respective spiral channel on both end plates 54 and 55 , is arranged. Both ends of the profile 53 are rounded rounded and screwed to both end plates 54 and 55 . On both end disks 54 and 55 , a bearing hub is formed for mounting both end disks on both eccentrics 90 of the main shaft 59 . A plurality of medium passage openings 83 are provided around the hubs of both end disks 54 and 55 . Further, a laterally spaced offset bearing support 81 is attached 88 the secondary shaft 71 for the bearing of the eccentric on the end disc 55th The radially arranged stiffening ribs 82 are also provided on the outside of both end disks 54 and 55 .

An der Hauptwelle 59 sind durch je eine Scheibenfeder zwei Exzenter 90, vier Ausgleichgewichte 86 und zwei Riemenzahnräder 69 und 70 befestigt. Die Hauptwelle 59 ist durch das Nadellager 76 an dem Abschlußdeckel 57 und durch das Kugellager 77 an dem Abschlußdeckel 58 gelagert. An beiden Exzentren 90 sind beide Stirnscheiben 54 und 55 durch je ein Kugel lager 84 gelagert. In der Lagerung beider Stirnscheiben 54 und 55 an den beiden Exzentern 90 der Hauptwelle 9 ist eine axiale Vorspannung zwischen beiden Stirnscheiben 54 und 55 vorgesehen, wobei die Spirale 53 des Verdrängers 52 zwischen beiden Stirnscheiben 54 und 55 mit größerer Stabilität festgehalten ist. On the main shaft 59 , two eccentrics 90 , four balance weights 86 and two belt gears 69 and 70 are fastened by a disc spring. The main shaft 59 is supported by the needle bearing 76 on the end cover 57 and by the ball bearing 77 on the end cover 58 . At both eccentrics 90 both end plates 54 and 55 are supported by a ball bearing 84 . In the mounting of both end disks 54 and 55 on the two eccentrics 90 of the main shaft 9 , an axial preload is provided between the two end disks 54 and 55 , the spiral 53 of the displacer 52 being held in place with greater stability between the two end disks 54 and 55 .

In dem Inneren 87 des Gehäuses 51 ist an der Hauptwelle 59 durch das Nadellager 93 die Nabe 62 des Gehäuses 51 gelagert, wobei der innere Umfang des Gehäuses 51 an der Hauptwelle 9 abgestützt ist. Bei einer Rotationskolbenmaschine gleicher Gattung mit mehrere symmetrisch angeordneten spiralförmigen Kanal in dem Gehäuse, kann auf eine gelagerte Abstützung des inneren Umfangs des Gehäuses an der Hauptwelle verzichtet werden, wodurch der Fertigungsaufwand der Maschine etwas reduziert werden kann.In the interior 87 of the housing 51 is mounted, the hub 51 of the housing 62 to the main shaft 59 through the needle bearing 93, the inner periphery of the housing is supported on the main shaft 9 51st In the case of a rotary piston machine of the same type with a plurality of symmetrically arranged spiral channels in the housing, there is no need to support the inner circumference of the housing on the main shaft, as a result of which the manufacturing outlay of the machine can be somewhat reduced.

Die Exzenter-Nebenwelle 71 ist durch beide Kugellager 78 und 79 in der entsprechenden seitlich angeordneten Lageraufnahme an dem Abschluß deckel 58 gelagert. Am äußeren Ende der Nebenwelle 71 ist durch eine Scheibenfeder das Riemenzahnrad 72 befestigt. An dem Exzenter 88 der Nebenwelle 71 ist durch ein Nadellager 95 die seitlich angeordnete Lageraufnahme 81 der Stirnscheibe 55 des Verdrängers 52 gelagert. Durch die Wellendichtungen (85 und 95) ist der Innenraum des Maschinengehäuses von außen ausgebildet.The eccentric countershaft 71 is supported by both ball bearings 78 and 79 in the corresponding laterally arranged bearing seat on the end cover 58 . At the outer end of the secondary shaft 71 , the belt gear 72 is fixed by a disc spring. On the eccentric 88 of the auxiliary shaft 71 , the laterally arranged bearing seat 81 of the end plate 55 of the displacer 52 is supported by a needle bearing 95 . The interior of the machine housing is formed from the outside by the shaft seals ( 85 and 95 ).

Zwischen der Hauptwelle 59 und der Nebenwelle 71 ist durch beide Riemen zahnräder 70 und 72 sowie die Zahnriemen 73 eine Übersetzung von 1 : 1 festgelegt. Durch das Riemenzahnrad 69 wird die Hauptwelle 59 und die Nebenwelle 71 bei gleicher Drehzahl angetrieben. Durch die mit Abstand achsial versetzten Exzenter 90 bzw. 88 der Hauptwelle 59 und der Nebenwelle 71 führt der an diesem Exzenter gelagerte, zusammengebaute Verdränger 52 eine entsprechende kreisende Bewegung aus. Zwischen der Spirale 65 des Gehäuses 51 und der Spirale 53 des Verdrängers 52 bilden sich zwei spiralförmige Arbeitskammern, durch die das kompressible Medium von dem Mediumeinlaßkanal 56 in dem Innenraum 87 des Gehäuses 51 befördert wird. Weiterhin wird das kompressible Medium durch die um die Lagernabe der Stirnscheibe 54 radial angeordneten Durchlaßöffnungen 83 sowie durch die Auslaßstütze 94 zu dem entsprechenden Verbraucher geleitet.Between the main shaft 59 and the auxiliary shaft 71 by both belt gears 70 and 72 and the toothed belt 73 a ratio of 1: 1 is fixed. The main shaft 59 and the secondary shaft 71 are driven at the same speed by the belt gear 69 . Due to the axially offset eccentrics 90 and 88 of the main shaft 59 and the secondary shaft 71 , the assembled displacer 52 mounted on this eccentric executes a corresponding circular movement. Between the spiral 65 of the housing 51 and the spiral 53 of the displacer 52 , two spiral working chambers are formed, through which the compressible medium is conveyed from the medium inlet channel 56 in the interior 87 of the housing 51 . Furthermore, the compressible medium is passed through the through openings 83 arranged radially around the bearing hub of the end disk 54 and through the outlet support 94 to the corresponding consumer.

Der Mediendruck in dem Inneren des Maschinengehäuses verursacht einen achsialen Druck zwischen beiden Stirnscheiben 54 und 55, da eine von beiden Arbeitskammern im spiralförmigen Kanal 60 immer zu dem Umgebungsmedium mit niedrigem Druck geöffnet ist, wobei ein Druck unterschied von beiden Seiten der Stirnscheiben 54 und 55 entsteht. Durch diesen achsialen Druck zwischen beiden Stirnscheiben 54 und 55 wird die Festigung der Spirale 53 des Verdrängers 52 zwischen den Stirnscheiben 54 und 55 erhöht.The media pressure in the interior of the machine housing causes an axial pressure between the two end plates 54 and 55 , since one of the two working chambers in the spiral channel 60 is always open to the ambient medium at low pressure, a pressure difference being created on both sides of the end plates 54 and 55 . By this axial pressure between the two end discs 54 and 55 the consolidation of the coil 53 is increased the displacer 52 between the end plates 54 and 55th

Der in den Fig. 5 und 6 gezeigte Rotationskolbenkompressor besteht aus folgenden Teilen:The rotary piston compressor shown in FIGS. 5 and 6 consists of the following parts:

- A stationary, radially enclosing housing 151 with two end covers 157 and 158 ;
an assembled, radially enclosed displacer, consisting of a displacer profile 153 designed as an annular segment, which is fastened between two axial disks 154, 155 ;
- A main shaft 159 , which is manufactured together with two eccentrics 190 and two inner balancing weights 186 , two outer balancing weights 170 designed as fan blades also being fastened to this main shaft 159 ;
- Two eccentric output shafts 171 arranged in 90 from one another;
- corresponding bearings, sealing strips, shaft seals, screws u. s. w.

In dem aus einem Guß gefertigten radialumschließenden Gehäuse 151 ist durch einen als ringförmiges Segment gestalteten und axial durchgehenden Kanal der Verdrängungsraum 160, 161 ausgebildet. An beiden Enden dieses Verdrängungsraumes sind die Einlaß- und Auslaßkanäle 156 bzw. 164 ange schlossen. An beiden Stirnseiten des umschließenden Gehäuses 151 sind in den entsprechenden Kanälen rings um den Verdrängungsraum herum Dicht leisten 166 angeordnet.The displacement space 160, 161 is formed in the radially enclosing housing 151 , which is made of one casting, by a channel which is designed as an annular segment and is axially continuous. At both ends of this displacement space, the inlet and outlet channels 156 and 164 are closed. On both end faces of the enclosing housing 151 sealing strips 166 are arranged in the corresponding channels around the displacement space.

An dem umschließenden Gehäuse 151 sind beide Abschlußdeckel 157 und 158 verschraubt. Jeweils in der Mitte beider Abschlußdeckel sind entspre chende Lageraufnahmen, auf denen die durchgehende Hauptwelle 159 gelagert ist, vorgesehen.Both end covers 157 and 158 are screwed to the enclosing housing 151 . Corresponding bearing receptacles on which the continuous main shaft 159 is supported are provided in the middle of both end covers.

Die Hauptwelle 159 ist zusammen mit zwei innenliegenden Ausgleichsgewich ten 186 und zwei Exzentern 190 geschmiedet. An beiden Exzentern 190 sind beide Axialscheiben 154 und 155 gelagert. Zwischen beiden Axialscheiben 154 und 155 und in dem Verdrängungsraum des Gehäuses 151 ist das als ringförmiges Segment gestaltete Verdrängerprofil 153 befestigt. In dem Verdrängerprofil 153 sind mehrere, nebeneinander axial durchgehende Ka näle 180 vorgesehen. Diese Kanäle 180 sind durch die Bohrungen 181 an beiden Axialscheiben 154 und 155 mit beiden seitlichen Maschinenräumen verbunden. Die seitlichen Maschinenräume sind ihrerseits durch die zen tral angeordneten Öffnungen 182 in den Abschlußdeckeln 157 und periphe risch angeordneten Öffnungen 183 des Abschlußdeckels 158 ebenfalls mit der freien Umgebung verbunden. In den beiden seitlichen Maschinenräumen sind beide, an der Hauptwelle 159 befestigte und als Gebläseschaufeln gestaltete Ausgleichsgewichte 170 angeordnet. An dem Abschlußdeckel 158 und der Axialscheibe 155 sind beide exzentrische Abtriebswellen 171 in einem Winkel von 90 gegeneinander gelagert. Durch beide exzentrische Abtriebswellen 171 wird der Verdränger bei dem Antrieb der Hauptwelle 159 eine verdrehungsfreie, kreisende Bewegung gegenüber dem umschließenden Gehäuse 151 ausführen.The main shaft 159 is forged together with two internal compensation weights 186 and two eccentrics 190 . Both axial disks 154 and 155 are mounted on both eccentrics 190 . The displacement profile 153, which is designed as an annular segment, is fastened between the two axial disks 154 and 155 and in the displacement space of the housing 151 . In the displacement profile 153 , a plurality of axially continuous channels 180 are provided side by side. These channels 180 are connected to both lateral machine rooms by the holes 181 on both axial disks 154 and 155 . The side machine rooms are in turn through the zen tral arranged openings 182 in the end caps 157 and peripherally arranged openings 183 of the end cover 158 also connected to the free environment. Both balance weights 170, which are fastened to the main shaft 159 and designed as fan blades, are arranged in the two lateral machine rooms. Both eccentric output shafts 171 are mounted at an angle of 90 to one another on the end cover 158 and the axial disk 155 . The two eccentric output shafts 171 cause the displacer to perform a rotation-free, circular movement with respect to the enclosing housing 151 when driving the main shaft 159 .

Die in den Fig. 7 und 8 schematisch gezeigten zwei Ausführungsbei spiele des Rotationskolbenkompressors sind die jeweiligen Auslaßöffnun gen des Verdrängungsraums durch einen Drehschieber 220 bzw. durch eine federnde Rückschlagmembrane 230 gesteuert. Der Drehschieber 220 von der Fig. 7 kann entsprechend auch als Exzenterwelle für den Antrieb des Verdrängers ausgeführt werden. Auf diese Art können sehr hohe innere Verdichtungen erreicht werden.The schematically shown two Ausführungsbei in Figs. 7 and 8 play of the rotary piston compressor are controlled, the respective Auslaßöffnun gene of the displacement chamber through a rotary valve 220 and by a resilient non-return diaphragm 230th The rotary valve 220 of FIG. 7 can accordingly also be designed as an eccentric shaft for driving the displacer. In this way, very high internal densities can be achieved.

Jeweils zwischen den beiden Endstellungen der kontinuierlich fortschrei tenden Dichtungslinien der außen- und innenliegenden Verdrängungskammer ist an der Kontur des Verdrängers 221 bzw. 231 eine gerade Strecke 222 bzw. 232, die sich am Ende jedes Verdrängungsvorganges über der Auslaßöffnung befindet, vorgesehen, wobei der Kompressor theoretisch fast ohne "tote Räume" arbeitet.In each case between the two end positions of the continuously progressing sealing lines of the outer and inner displacement chamber, a straight path 222 or 232 is provided on the contour of the displacer 221 or 231 , which is located at the end of each displacement process above the outlet opening, the compressor theoretically works almost without "dead spaces".

An der Fig. 9 ist in vergrößertem Maßstab die Gestaltung beider Arbeitsflächen einer Spirale 102 eines Spiralkolbens schematisch dargestellt. Es sind drei Ausführungsbeispiele von achsial verlaufenden Rillen 103, 104, 105 gezeigt. Gemäß Fig. 5 ist weiterhin vorgesehen, daß zwischen den Rillen 104, 105 an den beiden Arbeitsflächen der Spirale 102 des Spiralkolbens scharfe Spitzen 106, die von dem inneren und äußeren Nennmaß der Spirale 102 entsprechend mit einem geringeren Untermaß . . . . . bzw. Übermaß . . . . . . . . herausragen, ausgebildet sind.At the Fig. 9, the design of both working surfaces is of a spiral of a spiral shown schematically piston 102 in an enlarged scale. Three exemplary embodiments of axially extending grooves 103, 104, 105 are shown. FIG. 5 is further provided that between the grooves 104, 105 on the two working surfaces of the spiral 102 of the spiral sharp tips of the piston 106 of the inner and outer nominal dimension of the coil 102 in accordance with a lower undersize. . . . . or oversize. . . . . . . . protrude, are trained.

Durch die achsial verlaufenden Rillen 103, 104, 105 an den Radialwänden des Verdrängers ist eine Labyrinthdichtung der Verdrängungskammer, die die Abdichtungsverluste mindert, ausgebildet. Zwischen den herausragenden scharfen Spitzen 106 an beiden Radialwänden des Verdrängers 102 und den glatten Radialwänden des umschließenden Gehäuses findet bei dem Anlauf der Maschine eine Anfangsreibung statt, wobei die scharfen Spitzen 106 schnell verstumpfen und die beiden Radialwände des Verdrängers 102 an den glatten Radialwänden des umschließenden Gehäuses mit einem geringeren Luftspalt einlaufen.A labyrinth seal of the displacement chamber, which reduces the sealing losses, is formed by the axially running grooves 103, 104, 105 on the radial walls of the displacer. Initial friction occurs between the protruding sharp tips 106 on both radial walls of the displacer 102 and the smooth radial walls of the enclosing housing when the machine starts up, the sharp tips 106 quickly becoming clogged and the two radial walls of the displacer 102 on the smooth radial walls of the enclosing housing shrink with a smaller air gap.

Claims

1. Rotary piston compressor, the displacement chambers of which are formed between the nested, spiral-shaped radial walls with a circumferential angle of approximately 360, an enclosing housing and a radially enclosed displacer, the radial walls of the displacer performing a torsion-free, circular movement between the radial walls of the housing, so that the respective cooperating Ra dial walls of the displacer and housing almost touch each other on at least one, continuously progressing during operation sealing line, which divides the respective displacement chambers into two parts that move constantly from the inlet to the outlet openings, characterized in that the displacement chamber Radial walls of the enclosing Ge housing ( 1, 51, 151 ) are formed on the inner and outer sides of an axially continuous channel and in this channel a radially enclosed displacement profile ( 3, 53, 153 ) by the attachment between two i, sliding discs ( 4, 5, 54, 55, 154, 155 ) is arranged on both end faces of the enclosing housing.

2. Rotary piston compressor according to claim 1, characterized in that the radially enclosed displacement profile ( 153 ) is formed as a ring-shaped segment which has a circumferential angle of at least 360 by a curvature with a smaller radius immediately in front of its ends, the outer radial wall ( 209 ) of the displacer over the, with a smaller radius rounded end ( 211 ) on the outlet side of the displacer ( 153 ) extends directly to its inner radial wall ( 210 ), and the outlet opening ( 207 ) of the working space in the correspondingly designed enclosing housing immediately is arranged between the end positions ( 213, 214 ) of both, continuously progressing sealing lines of the inner and outer displacement chambers on the inner radial wall of the housing, so that at the end of the displacement process the sealing line of the outer displacement chamber ( 161 ) ends around the rounded displacer ( 211 ) runs on the outlet side and both sealing lines approach approximately simultaneously at their end positions at both control edges of the outlet opening ( 207 ).

3. Rotary piston compressor according to claims 1 and 2, characterized in that the displacer designed as an annular segment ( 153 ) is immediately curved in front of its rounded end on the outlet side with a smaller ring radius, so that in particular the inner radial wall of the displacer is designed with a circumferential angle of more than 360.

4. Rotary piston compressor according to claims 1 to 3, characterized in that the radially enclosing housing ( 51, 201 ) is designed as a stationary machine housing with two end caps and the axial discs ( 54, 55, 154, 155 ) of the displacer on both end faces of this housing one eccentric ( 90, 190 ) a continuous inside the housing and mounted on both end covers main shaft ( 59, 159 ) and at least one axial disc ( 55, 155 ), also on the eccentric ( 88, 188 ) at least one with Distance parallel parallel shaft ( 71, 171 ) are mounted ( Fig. 3, 4, 5, 6).

5. Rotary piston compressor according to claims 1 to 4, characterized in that the inner circumference of the enclosing housing ( 51 ) by a on the continuous main shaft ( 59 ) mounted hub ( 62 ) through a plurality of spokes ( 61 ) with the inner circumference of the Spiralgehäu ses ( 51 ) is connected, is supported ( Fig. 3, 4).

6. Rotary piston compressor according to claims 1 to 5, characterized in that in the enclosing housing ( 151 ), the inlet and outlet channels ( 156, 164 ) are formed, wherein the supply chambers from the displacement ( 160, 161 ) sealed interior ( 187 ) of the housing through openings in each case on both end covers of the housing and the axial disks ( 154, 155 ) of the displacer with the external environment and the counterweights balancing the mass forces of the displacer on the main shaft ( 159 ) as fans, which a circulation of cooling Cause air circulation through the interior of the compressor are designed.

7. Rotary piston compressor according to claims 1 to 5, characterized in that through the radially enclosed profile ( 153 ) of the displacer and its two axial disks ( 154, 155 ) axially continuous channels through which circulating cooling air are provided.

8. Rotary piston compressor according to claims 1 to 3, characterized in that the outlet is controlled by a resilient check valve or a controlling rotary slide valve, so that no backflow of the compressed medium can take place in the displacement chamber of the compressor ( Fig. 7, 8).

9. Rotary piston compressor according to claims 1 and 2, characterized in that between the two end positions of the continuously progressing sealing lines of the outer and inner Ver displacement chamber on the contour of the displacer ( 221 and 231 ) a straight line ( 222 and 232 ) , which is located at the end of each displacement process opposite the outlet opening, is provided ( Fig. 7, 8).

10. Rotary piston compressor according to claim 8, characterized, that the rotary valve controlling the outlet through the eccentric wave which displaces the twist-free, circular movement of the displacement gers caused, is trained.

11. Rotary piston compressor according to claims 1 to 3, characterized in that the radially enclosing housing ( 1 ) by a continuous main shaft arranged on its geometric axis ( 9 ), which is mounted on both sides of a stationary machine housing ( 12 ), one by several Spokes ( 31 ) in the interior of the housing ( 1 ) formed hub ( 30 ) is connected without rotation and the radially enclosed displacer ( 2 ) through its two end disks ( 4, 5 ) on both sides of the stationary machine housing ( 12 ) accordingly axially offset from the enclosing housing ( 1 ) is mounted so that the enclosing housing ( 1 ) and the enclosed displacer ( 2 ) perform a rotation-free, circular movement against each other with the same rotation ( Fig. 1, 2).

12. Rotary piston compressor according to claim 11, characterized in that on the inner periphery of the stationary shell housing ( 6 ) meh rere axially extending ribs ( 12 ), which prevent rotation of the medium through the rotating enclosing housing ( 1 ), are provided ( Fig . 1, 2).

13. Rotary piston compressor according to claims 1 to 12, characterized in that axially extending, labyrinth-sealing grooves ( 102, 104, 105 ) are provided on the radial walls of the enclosed displacer ( 102 ) ( Fig. 5).

14. Rotary piston compressor according to claim 13, characterized in that between the labyrinth-sealing grooves ( 103, 104, 105 ) on both radial walls of the displacer ( 102 ) soft tips ( 106 ), the ring of the inner and outer nominal dimension accordingly with a ge Protruding undersize or oversize are provided so that when the compressor starts up, these tips ( 106 ) quickly become blunt and the two radial walls of the displacer run into the smooth radial walls of the surrounding housing with a smaller air gap ( Fig. 5) .