DE4020087A1 - Gasverdichter, vakuumpumpe oder gasexpansionsmotor - Google Patents
Gasverdichter, vakuumpumpe oder gasexpansionsmotorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Gasverdichter, eine Vakuum
pumpe oder einen Gasexpansionsmotor, mit einem im Quer
schnitt sichelähnlichen Arbeitsraum, der radial außen
durch eine feststehende, einerseits eine Einlaßöffnung und
andererseits eine Auslaßöffnung enthaltende Zylinderfläche
und radial innen durch eine hierzu exzentrische, zu einer
Rotationsbewegung antreibbare Zylinderfläche begrenzt und
durch in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordne
te, den Arbeitsraum durchquerende Schieber in einzelne
Kammern unterteilt ist, wobei die Schieber mit der inneren
Zylinderfläche in Umfangsrichtung drehfest und in radialer
Richtung verschiebbar verbunden sind und an der äußeren
Zylinderfläche anliegen.
Bei bekannten Verdichtern dieser Art wird die innere
Zylinderfläche von der Umfangsfläche einer rotierenden
Walze gebildet, in die entlang von Mantellinien verlaufen
de Führungsschlitze eingearbeitet sind, in die jeweils ein
aus Flachmaterial hergestellter Schieber eingesteckt ist.
Durch die bei der Rotation auftretende Fliehkraft werden
die Schieber nach außen gegen die feststehende äußere
Zylinderfläche gedrängt.
Das durch die Einlaßöffnung in die Kammern eintretende Gas
wird bei der Rotation aufgrund des sich zwischen der Ein
laßöffnung und der Auslaßöffnung verkleinernden Kammer
volumens komprimiert, so daß es in verdichtetem Zustand an
der Auslaßöffnung austritt. Es ist ersichtlich, daß wäh
rend dieses Weges von der Einlaß- zur Auslaßöffnung die
Schieber die jeweils benachbarten Kammern möglichst gut
gegeneinander abdichten müssen, um einen Gasübergang von
der sich gerade verkleinernden Kammer in die nachfolgende
Kammer zu vermeiden.
Insbesondere in dieser Hinsicht ist die bekannte Anord
nung nachteilig. Da die Schieber unter der Fliehkraft
gegen die äußere Zylinderfläche anliegen, erhält man nur
eine lose Abdichtung, die dazuhin drehzahlabhängig ist.
Außerdem handelt es sich um verhältnismäßig dünnwandige
Schieber, so daß die wirksame Berührungsfläche zwischen
ihnen und der äußeren Zylinderfläche entsprechend klein
ist.
Des weiteren ist die Herstellung verhältnismäßig aufwen
dig, da die Walze zum Einformen der die Schieber führenden
Schlitze spanabhebend bearbeitet werden muß.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu
grunde, einen Gegenstand der eingangs genannten Art zu
schaffen, der neben einem unkomplizierten Aufbau bis zu
verhältnismäßig hohen Druckwerten dicht arbeitet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
innere Zylinderfläche von jeweils zwischen zwei Schiebern
verlaufenden Wandelementen mit teilringförmigem Quer
schnitt gebildet wird, die zusammen einen Innenraum um
schließen, in den die jeweils zwischen zwei Wandelementen
hindurchtretenden Schieber ragen und in dem eine zur
äußeren Zylinderfläche konzentrische Stützfläche angeord
net ist, auf der die Schieber abgestützt sind, und daß
sich die Schieber entweder an den Wandelementen oder an
der äußeren Zylinderfläche und der Stützfläche gelenkig
abstützen.
Auf diese Weise werden die Schieber durch die Stützfläche
stets gegen die äußere Zylinderfläche gehalten, so daß die
Dichtheit unabhängig von der Fliehkraft und somit von der
Drehgeschwindigkeit ist. Der Radius der Stützfläche läßt
sich so bemessen, daß eine den jeweiligen Erfordernissen
entsprechende dichte Anlage der Schieber an die äußere
Zylinderfläche erreicht wird. Ferner lassen sich die
Schieber als verhältnismäßig breite Druckguß- oder Preß
teile herstellen, so daß an den sich berührenden und
gegeneinander gleitenden Flächen zusätzlich noch Dichtun
gen angebracht werden könne.
Des weiteren liegt ein recht einfacher Aufbau vor, der
auch einfach zu montieren ist. Hat man die Wandelemente,
die Schieber und die Stützfläche zu einer in geeigneter
Weise zusammengehaltenen Einheit montiert, kann sie ein
fach in das die äußere Zylinderfläche bildende Verdich
tungsgehäuse eingesetzt werden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich bei umgekehr
ter Rotationsrichtung eine Vakuumpumpe und bei entspre
chend angepaßter Einlaß- und Auslaßöffnung ein Gasexpan
sionsmotor ergibt.
Zweckmäßigerweise ist das die Stützfläche bildende Teil
außer durch die Schieber ungelagert. Es handelt sich also
um ein
sozusagen fliegend angeordnetes Stützteil, an dessen Umfang mit
winkelmäßiger Versetzung die Schieber angreifen, so daß eine
selbsttätige Zentrierung stattfindet.
Eine weitere zweckmäßige Maßnahme besteht darin, daß die Wandele
mente in axialer Richtung zwischen zwei die Wandelemente zen
triert haltenden Befestigungsdeckeln angeordnet sind, so daß
sich zusammen mit den Schiebern und dem Stützteil eine mit
einer Antriebswelle verbundene, rotierende Baueinheit mit im
wesentlichen zylindrischer Gestalt ergibt, an deren Umfang die
Schieber entlang von Mantellinien vorstehen. Dabei kann das
Stützteil Rohrgestalt aufweisen und die Antriebswelle durch das
Abstützteil hindurch verlaufen. Es lassen sich dann beide
Befestigungsdeckel mit der Antriebswelle verbinden, was zu
einer stabilen Gesamtanordnung beiträgt. Es versteht sich, daß
die Antriebswelle beiderseits der genannten Baueinheit im
Verdichtergehäuse gelagert werden kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie weitere zweckmäßige
Ausgestaltungen werden nun anhand der schematischen Zeichnung
im einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsge
mäßen Verdichters im Querschnitt gemäß der
Schnittlinie I-I in Fig. 2,
Fig. 2 den Verdichter nach Fig. 1 im Längsschnitt gemäß
der Schnittlinie II-II, in Teildarstellung,
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsge
mäßen Verdichters im der Fig. 1 entsprechenden
Querschnitt und
Fig. 4 zwei der Abstützteile der Anordnung nach Fig. 3
in gesonderter Darstellung in Draufsicht.
Jeder der dargestellten Verdichter 1 (Fig. 1 und 2) und 1a
(Fig. 3 und 4) dient zum Verdichten gasförmiger Stoffe und
weist einen im Querschnitt sichelähnlichen Arbeitsraum 2 bzw.
2a auf, der ortsfest angeordnet ist. Dabei ist der Arbeitsraum
2 bzw. 2a radial außen durch eine vom Verdichtergehäuse gebildete
Zylinderfläche 3 bzw. 3a und radial innen durch eine hierzu
exzentrische, zu einer Rotationsbewegung in Richtung gemäß
Pfeil 4 bzw. 4a antreibbare Zylinderfläche 5 bzw. 5a begrenzt.
Vom Verdichtergehäuse ist nur die die äußere Zylinderfläche 3
bzw. 3a bildende Zylinderwand 6 bzw. 6a gezeigt, von der, wie
in Fig. 2 angedeutet ist, noch Kühlrippen 7 abstehen können.
Die Rotation der inneren Zylinderfläche 5 erfolgt um die Achslinie
8 bzw. 8a, während die Zentrumslinie der feststehenden äußeren
Zylinderfläche 3 bzw. 3a bei 9 bzw. 9a angedeutet ist.
Die Zylinderwand 6 bzw. 6a enthält einerseits eine Einlaßöffnung
10 bzw. 10a und andererseits eine Auslaßöffnung 11 bzw. 11a,
die sich im Querschnitt gesehen an den verjüngten Endbereichen
des sichelähnlich verlaufenden Arbeitsraumes 2 bzw. 2a befinden.
Dabei erstreckt sich die Einlaßöffnung 10 über einen größeren
Umfangswinkel hinweg als die Auslaßöffnung 11.
Die Exzentrizität zwischen äußerer und innerer Zylinder
fläche ist so gewählt, daß die innere Zylinderfläche 5
bzw. 5a in Rotationsrichtung 4 bzw. 4a im Anschluß an die
Austrittsöffnung 11 bzw. 11a sich so nahe an die äußere
Zylinderfläche 3 bzw. 3a annähert, daß man von einer
Dichtwirkung sprechen kann. Anschließendan diesen Annähe
rungsbereich ist dann wieder die Einlaßöffnung 10 bzw. 10a
angeordnet.
Der Arbeitsraum 2 bzw. 2a ist durch in Umfangsrichtung mit
Abstand zueinander angeordnete, den Arbeitsraum 2 bzw. 2a
sowohl in parallel zu den Achslinien 8, 9 bzw. 8a, 9a ver
laufender Längsrichtung als auch in radialer Richtung
durchquerende Schieber 12 bzw. 12a in einzelne Kammern 13
bzw. 13a unterteilt. Beim Ausführungsbeispiel gemäß den
Fig. 1 und 2 sind drei solche Schieber 12 vorhanden, wäh
rend es im Falle der Fig. 3 fünf Schieber 12a sind, die
jeweils zwei Kammern 13 bzw. 13a voneinander trennen. Es
versteht sich, daß die Anzahl auch eine andere sein kann.
Wenn dabei von einer "radialen" Erstreckung der Schieber
gesprochen wird, so ist hiermit nicht unbedingt eine
genaue radiale Richtung sondern nur ein von radial innen
nach radial außen, d. h. von der inneren Zylinderwand 5
bzw. 5a zur äußeren Zylinderwand 3 bzw. 3a gehender Ver
lauf gemeint, der auch geneigt sein kann oder, wie beim
Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, beim Betrieb laufend
oszilliert. Die Schieber 12 bzw. 12a sind mit der inneren
Zylinderfläche 5 bzw. 5a in Umfangsrichtung drehfest und
in radialer Richtung verschiebbar verbunden. Sie liegen
ferner, wie aus der Zeichnung ohne weiteres hervorgeht,
stets an der äußeren Zylinderfläche 3 bzw. 3a an.
Bis jetzt handelt es sich um einen an sich üblichen Verdichterauf
bau. Die über die Einlaßöffnung 10 bzw. 10a radial in die sich
gerade vorbeidrehende Kammer 13 bzw. 13a einströmende Luft
od. dgl. wird, hat sich der die Kammer hinten begrenzende Schieber
über die Einlaßöffnung hinweg bewegt, so daß er ebenfalls gegen
die äußere Zylinderwand 3 bzw. 3a abdichtet, bei weiterer
Rotation der Schieberanordnung komprimiert, da sich das Kammervo
lumen aufgrund der Sichelform des Arbeitsraums verjüngt. Auf
diese Weise gelangt das Gas in komprimiertem Zustand zur Auslaß
öffnung 11 bzw. 11a. Zusätzlich können in herkömmlicher Weise
noch Ventile angebaut sein, die nicht eingezeichnet sind.
Die Schieber 12 bzw. 12a werden beim Rotieren der inneren
Zylinderfläche 5 bzw. 5a von dem diese bildenden Teil mitgenommen.
Da sie in radialer Richtung relativ zur inneren Zylinderfläche
verschiebbar sind, ragen sie an jeder Umfangsstelle unterschiedlich
weit vor die innere Zylinderfläche 5 bzw. 5a vor, und zwar im
Ausmaß des lokalen Abstandes der beiden Zylinderflächen 3, 5
bzw. 3a, 5a voneinander.
Die innere Zylinderfläche 5 bzw. 5a wird von jeweils zwischen
zwei Schiebern 12 bzw. 12a verlaufenden Wandelementen 14 bzw.
14a mit teilringförmigem Querschnitt gebildet. Zwischen jeweils
zwei solchen Wandelementen 14 bzw. 14a tritt also einer der
Schieber 12 bzw. 12a nach außen hin hindurch. Die Wandelemente
14 bzw. 14a ergeben zusammen, sieht man von den durch die
Schieber gebildeten Unterbrechungsstellen ab, einen Hohlzylinder
so daß sie einen Innenraum 15 bzw. 15a umschließen. In diesen
Innenraum ragen die inneren Enden der Schieber 12 bzw. 12a.
Dabei ist in dem Innenraum 15 bzw. 15a eine zur äußeren Zylinder
fläche 3 bzw. 3a konzentrische Stützfläche 16 bzw. 16a angeordnet,
auf der die Schieber 12 bzw. 12a abgestützt sind. Der Abstand
zwischen der äußeren Zylinderfläche 3 bzw. 3a und der Stützfläche
16 bzw. 16a ist also rundum gleich, so daß man auch von einem
innen durch die Stützfläche 16 bzw. 16a und außen durch die
äußere Zylinderfläche 3 bzw. 3a begrenzten Ringraum sprechen
kann, der durch die Schieber 12 bzw. 12a in in Umfangsrichtung
aufeinanderfolgende Teilringräume unterteilt ist und in dem mit
exzentrischer Achslinie 8 bzw. 8a die die innere Zylinderfläche
5 bzw. 5a bildenden Wandelemente 14 bzw. 14a verlaufen.
Das die Stützfläche 16 bzw. 16a bildende Teil ist bei den
beiden bevorzugten Ausführungsbeispielen sozusagen fliegend ge
lagert, d. h. es ist nicht selbst gelagert sondern wird von den
sich an seinem Umfang abstützenden Schiebern an Ort und Stelle
gehalten. Es hält die Schieber 12 bzw. 12a im konzentrischen
Abstand zur äußeren Zylinderfläche 3 bzw. 3a und kann die
Rotationsbewegung der von den Wandelementen 14 bzw. 14a mitge
nommenen Schiebern 12 bzw. 12a mitmachen.
Die Wandelemente 14 bzw. 14a sind in axialer Richtung zwischen
zwei Befestigungsdeckeln 16 angeordnet, von denen in Fig. 2 nur
einer eingezeichnet ist, da es sich hier um eine Teildarstellung
handelt. Am entgegengesetzten Ende ist der gleiche Befestigungs
deckel vorgesehen. Der Verdichter gemäß Fig. 3 ist diesbezüglich
entsprechend ausgebildet, so daß sich ein der Fig. 2 ent
sprechender Längsschnitt für die aus Fig. 3 hervorgehende Aus
führungsform erübrigt hat.
Die beiden Befestigungsdeckel 16 halten die Wandelemente 14
bzw. 14a an Ort und Stelle und zentrieren sie. Hierzu weisen
die Befestigungsdeckel 16 an ihrer der Wandelementanordnung
zugewandten Seite eine umlaufende Nut 17 auf, in die jedes
Wandelement 14 bzw. 14a mit einem stirnseitig vorstehenden
Zentriervorsprung 18 eingreift.
Die beiden Befestigungsdeckel 16 sind mit den Wandelementen
14 bzw. 14a drehfest verbunden, so daß sich eine aus den Befesti
gungsdeckeln 16, den Wandelementen 14 bzw. 14a, den Schiebern
12 bzw. 12a und dem die Stützfläche 16 bzw. 16a bildenden Teil
bestehende Baueinheit ergibt, die beim Betrieb rotiert und
hierzu mit einer Antriebswelle 19 bzw. 19a drehfest verbunden
ist. Die genannte Baueinheit weist eine durch die Wandelemente
14 bzw. 14a vorgegebene, im wesentlichen zylindrische Gestalt
auf, wobei die Schieber 12 bzw. 12a am Umfang entlang von
Mantellinien vorstehen.
In diesem Zusammenhang ist des weiteren zweckmäßigerweise
vorgesehen, daß die Wandelemente 14 bzw. 14a zwischen den
stirnseitig angeordneten Befestigungsdeckeln 16 verspannt sind.
Dabei ist vorgesehen, daß das die Stützfläche 16 bzw. 16a
bildende Teil Rohrgestalt aufweist und von einer Zylinderhülse
20 bzw. 20a gebildet wird, wobei die Antriebswelle 19 bzw. 19a
durch die Zylinderhülse hindurch verläuft. Die Antriebswelle
19 bzw. 19a bildet die Achslinie 8 bzw. 8a. Sie durchsetzt
ferner die beiden Befestigungsdeckel 16 und dient sozusagen als
Zuganker zum Verspannen der Befestigungsdeckel gegeneinander,
indem auf die Antriebswelle mindestens eine Spannmutter aufge
schraubt ist, die gegen die zugewandte axiale Außenseite des
betreffenden Befestigungsdeckels festgezogen wird. Dem entgegen
gesetzten Befestigungsdeckel ist entweder eine ebenfalls auf
die Antriebswelle aufgeschraubte Spannmutter oder ein sonstiger
Radialvorsprung an der Antriebswelle zugeordnet. Durch dieses
Verspannen erhält man die erwähnte drehfeste Verbindung der
genannten Baueinheit mit der durchgehenden Antriebswelle.
Dem jeweiligen Befestigungsdeckel 16 in axialer Richtung vorge
lagert ist noch ein feststehender Abschlußdeckel 22, der mit
der die äußere Zylinderfläche 3 bzw. 3a bildenden Zylinderwand
6 bzw. 6a fest verbunden, beispielsweise verschraubt ist, wie
bei 23 strichpunktiert angedeutet ist. Der Abschlußdeckel
übergreift den die Rotationsbewegung mitmachenden Befestigungsdeckel
16 und die Spannmutter 21. Der Befestigungsdeckel 16 ist mittels
eines Lagers 23 und die Antriebswelle mittels eines Lagers 24
am Abschlußdeckel 22 drehbar gelagert. Die Antriebswelle 19
bzw. 19a ragt an einer Gehäuseseite aus dem zugewandten Abschluß
deckel 22 und wird dort in nicht dargestellter Weise motorisch
angetrieben.
Somit ergibt sich insgesamt ein baukastenartiger Aufbau. Hat
man die rotierende Baueinheit zusammengesetzt und mittels der
durchgehenden Antriebswelle, den Befestigungsdeckeln und den
Spannmuttern 21 verspannt, wird sie in die Zylinderwand 6 bzw.
6a des Verdichtergehäuses eingesteckt, wonach man noch die
beiden Abschlußdeckel 22 anbringt. Dabei wird die rotierende
Baueinheit mittels der Abschlußdeckel 22 exzentrisch im von der
Zylinderwand 6 bzw. 6a umschlossenen Raum gehalten.
Die an der äußeren Zylinderfläche 3 bzw. 3a anliegende Schieber
seite kann zur Erhöhung der Dichtigkeit zwischen den Kammern 13
bzw. 13a einen oder mehrere sich in Längsrichtung erstreckende
Dichtleisten 25 bzw. 25a enthalten. Entsprechend können an den
in Umfangsrichtung weisenden und seitlich an den Schiebern
anliegenden Randflächen der Wandelemente 14 bzw. 14a Dichtleisten
26 bzw. 26a vorhanden sein.
Insgesamt sind die Kammern 13 bzw. 13a also gut gegeneinander
abgedichtet. Hierzu trägt auch die verhältnismäßig breite
Ausbildung der Schieber 12 bzw. 12a bei, die man als Druckgußteile
oder Preßteile herstellen kann.
Des weiteren kann bei beiden Ausführungsformen eine die Reibung
zwischen Schieber und äußerer Zylinderfläche vermindernde
Schmierung vorgesehen werden. Hierzu können in den Schiebern 12
bzw. 12a vom Bereich zwischen den Wandelementen 14 bzw. 14a und
der Stützfläche 16 bzw. 16a ausgehende und bis zur an der
äußeren Zylinderfläche 3 bzw. 3a anliegenden Schieberseite
verlaufende Schmiermittelkanäle verlaufen. In Fig. 3 ist für
jeden Schieber ein sich in axialer Richtung erstreckender
Schmiermittelkanal 27 eingezeichnet, der einerseits über einen
inneren radialen Schmiermittelkanal mit dem Raum 15a innerhalb
der Wandelemente 14a und andererseits über einen radialen
äußeren Schmiermittelkanal mit der der äußeren Zylinderwand 3a
zugewandten Schieberseite verbunden ist. Die beiden radialen
Schmiermittelkanäle sind der Übersichtlichkeit wegen nicht
eingezeichnet.
Für das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 kann entsprechendes
gelten.
Der außen von den Wandelementen 14 bzw. 14a und innen von der
Zylinderhülse 20 bzw. 20a begrenzte Raum 15 bzw. 15a wird durch
die Schieber 12 bzw. 12a ähnlich wie der Arbeitsraum 2 bzw. 2a
in sich beim Rotieren laufend vergrößernde und verkleinernde
Einzelkammern unterteilt. Füllt man diesen Raum 15 bzw. 15a mit
einem Schmiermittelvorrat, so wird durch dieses oszillierende
Vergrößern und Verkleinern eine Pumpwirkung erzeugt, mit deren
Hilfe das Schmiermittel durch die erwähnten Schmiermittelkanäle
nach außen zur äußeren Zylinderfläche 3 bzw. 3a gebracht wird.
Während die bisherige Beschreibung für beide Ausführungs
beispiele gilt, wird im folgenden noch auf die Unterschiede
eingegangen:
Im Falle der Fig. 1 und 2 sind die Schieber 12 in sich starre Gebilde, die um die Achslinie 9 rotieren, und zwar mit stets gleich bleibendem Winkel zur äußeren Zylinderfläche 3 und zur Stützfläche 16. Dabei weisen die Schieber 12 am inneren Ende einen T-ähnlich angeformten, jedoch kreisbogenförmig gekrümmten Quersteg 28 auf, der der Stützfläche 16 entsprechend gekrümmt ist und auf dieser aufliegt. Da also die Schieber 12 rotationssymmetrisch umlaufen, müssen sich die exzentrisch angeordneten Wandelemente 14 gelenkig an den Seitenflächen der Schieber 12 abstützen, da sich bei der Rotation, wenn die Schieber ihre Ein- und Ausfahrbewegung aus führen, der Winkel zwischen dem jeweiligen Schieber und den benachbarten Wandelementen laufend ändert. Diese gelenkige Verbindung zwischen den Schiebern 12 und den Wandelementen 14 kann wie beim Ausführungsbeispiel durch an den in Umfangs richtung weisenden Wandelement-Randflächen verdrehbar gelagerte, sich über die Wandelementlänge erstreckende und am jeweiligen Schieber 12 anliegende Profilstäbe 29 gebildet werden. Es handelt sich hier um Profilstäbe 29 mit teilzylindrischer Außengestalt, die in eine entsprechend teilzylindrische Aus nehmung 30 am betreffenden Wandelement eingelegt sind, so daß sie sich verdrehen und somit an die momentane Relativlage des jeweiligen Schiebers anpassen können. Die Profilstäbe 29 können die schon erwähnte Dichtleiste 26 enthalten.
Im Falle der Fig. 1 und 2 sind die Schieber 12 in sich starre Gebilde, die um die Achslinie 9 rotieren, und zwar mit stets gleich bleibendem Winkel zur äußeren Zylinderfläche 3 und zur Stützfläche 16. Dabei weisen die Schieber 12 am inneren Ende einen T-ähnlich angeformten, jedoch kreisbogenförmig gekrümmten Quersteg 28 auf, der der Stützfläche 16 entsprechend gekrümmt ist und auf dieser aufliegt. Da also die Schieber 12 rotationssymmetrisch umlaufen, müssen sich die exzentrisch angeordneten Wandelemente 14 gelenkig an den Seitenflächen der Schieber 12 abstützen, da sich bei der Rotation, wenn die Schieber ihre Ein- und Ausfahrbewegung aus führen, der Winkel zwischen dem jeweiligen Schieber und den benachbarten Wandelementen laufend ändert. Diese gelenkige Verbindung zwischen den Schiebern 12 und den Wandelementen 14 kann wie beim Ausführungsbeispiel durch an den in Umfangs richtung weisenden Wandelement-Randflächen verdrehbar gelagerte, sich über die Wandelementlänge erstreckende und am jeweiligen Schieber 12 anliegende Profilstäbe 29 gebildet werden. Es handelt sich hier um Profilstäbe 29 mit teilzylindrischer Außengestalt, die in eine entsprechend teilzylindrische Aus nehmung 30 am betreffenden Wandelement eingelegt sind, so daß sie sich verdrehen und somit an die momentane Relativlage des jeweiligen Schiebers anpassen können. Die Profilstäbe 29 können die schon erwähnte Dichtleiste 26 enthalten.
Im Unterschied hierzu sind im Falle der Fig. 3 die Schieber 12a
gelenkig sowohl gegen die äußere Zylinderfläche 3a als auch
gegen die Stützfläche 5a abgestützt. Dabei wird die gelenkige
Verbindung zwischen den Schiebern 12a und mindestens der äußeren
Zylinderfläche 3a durch an den in radialer Richtung weisenden
Schieber-Randflächen, die der äußeren Zylinderfläche 3a zugewandt
sind, verdrehbar gelagerte, sich über deren Länge erstreckende
und an der Zylinderfläche 3a anliegende Profilstäbe 31 gebildet,
die den Profilstäben 29 entsprechen und ebenfalls in einer
teilzylindrischen Ausnehmung 32 an der Schieber-Randfläche
gelagert sein können. Im dargestellten Falle nehmen die Profilstäbe
31 die Dichtleisten 25a auf.
Radial innen sind die Schieber 12a dagegen etwas anders ge
lenkig abgestützt. Es handelt sich hier um eine nur stellen
weise gelenkige Abstützung gegen die Stützfläche, wobei eine
Kugelfläche 33 vorgesehen sein kann. Dabei können über die
Schieberlänge gesehen mehrere solche Gelenkstellen vorhanden
sein.
Bei der Rotationsbewegung behalten die Schieber ihre Winkellage
zu den Wandelementen 14a bei. Dagegen ändert sich ihre Winkelstellung
relativ zur äußeren Zylinderfläche 3a und zur Zylinderhülse
20a. Dieses Hin- und Herpendeln wird durch die genannten gelen
kigen Abstützungen ermöglicht. Ferner ist in diesem Zusammen
hang vorgesehen, daß die Schieber 12a jeweils über ein in
Umfangsrichtung verschieblich auf der Stützfläche 16a gelagertes
und die gelenkige Verbindung herstellendes Abstützteil 35
abgestützt sind, das also lose auf der Zylinderhülse 20a sitzt
und dessen Krümmung aufweist. Auf ihm stützt sich der betreffende
Schieber ab, wobei das Abstützteil 35 im dargestellten Falle
eine eine der Schieber-Kugelfläche 33 entsprechende Lager-
Einmuldung aufweist, in die die Kugelfläche 33 einsitzt.
Da sich die Abstützteile 35 bei der Rotation in Umfangsrichtung
gesehen aufeinander zu und voneinander weg bewegen, dabei
jedoch aus Stabilitätsgründen eine möglichst große Umfangserstreckung
haben sollten, können Sie eine solche Gestalt aufweisen, daß
sie, wiederum in Umfangsrichtung gesehen, ineinander greifen
können. So können Sie beispielsweise einerseits zwei in axialer
Richtung versetzt zueinander angeordnete äußere Schenkel 36, 37
und andererseits einen mittleren Schenkel 38 aufweisen,
der in Umfangsrichtung zwischen die Schenkel 36, 37 des
benachbarten Abstützteils eintreten kann. ln Fig. 3 wurde
die schenkelige Ausbildung der Abstützteile der Übersicht
lichkeit wegen nicht eingezeichnet.
Die Schieber 12a der Ausführungsform nach Fig. 3 weisen
ferner zwei durch die Kraft einer Feder 39 voneinander weg
gedrückte Schieberteile 40, 41 auf, von denen sich das
eine Schieberteil 40 gegen die äußere Zylinderfläche 3a
und das andere Schieberteil 41 gegen die Stützfläche 16a
(über das betreffende Abstützteil 35) abstützt, wobei beim
Ausführungsbeispiel an dem Schieberteil 41 die Kugelfläche
33 ausgebildet ist. Auf diese Weise können die Schieber
12a elastisch ihre Länge verändern, so daß sie trotz ihrer
der Rotation überlagerten Pendelbewegung um die Durch
trittsstelle zwischen den beiden benachbarten Wandelemen
ten 14a hindurch stets beidenends fest anliegen.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß der oben ausführ
lich erläuterte Gegenstand, kehrt man die Rotationsrich
tung um, auch als Vakuumpumpe arbeiten kann. Daher gilt
die obige Beschreibung sinngemäß auch für die Verwendung
als Vakuumpumpe.
Eine weitere Verwendung ist die als Gasexpansionsmotor.
Hiermit ist gemeint, daß an der Einlaßöffnung ein Gas mit
hohem Druck ankommt, in die betreffende Kammer eintritt,
hierbei eine Rotation in der dargestellten Richtung er
zeugt und sodann mit vermindertem Druck durch die Auslaß
öffnung abströmt. Um dies zu erreichen, muß die Auslaß
öffnung im Unterschied zur Zeichnung entgegen dem Uhrzei
gersinn an die Stelle verlagert werden, an der das Kammer
volumen seinen größten Wert erreicht. An dieser Stelle
sind die die jeweilige Kammer in Rotationsrichtung vorne
und hinten begrenzenden Schieberflächen etwa gleich groß.
Würde die die Kammer vorne begrenzende Schieberfläche auf
dem Weg zur Auslaßöffnung kleiner als die die Kammer
hinten begrenzende Schieberfläche werden, würde sich eine
der Rotation entgegengesetzte Gegenkraft ergeben. Anson
sten sollte bei dieser Verwendung auch die Einlaßöffnung
in der Zeichnung entgegen dem Uhrzeigersinn etwas ver
lagert und außerdem schmäler gemacht werden.
Claims (10)
1. Gasverdichter, Vakuumpumpe oder Gasexpansionsmotor,
mit einem im Querschnitt sichelähnlichen Arbeitsraum, der
radial außen durch eine feststehende, einerseits eine Ein
laßöffnung und andererseits eine Auslaßöffnung enthalten
de Zylinderfläche und radial innen durch eine hierzu ex
zentrische, zu einer Rotationsbewegung antreibbare Zylin
derfläche begrenzt und durch in Umfangsrichtung mit Ab
stand zueinander angeordnete, den Arbeitsraum durchqueren
de Schieber in einzelne Kammern unterteilt ist, wobei die
Schieber mit der inneren Zylinderfläche in Umfangsrichtung
drehfest und in radialer Richtung verschiebbar verbunden
sind und an der äußeren Zylinderfläche anliegen, dadurch
gekennzeichnet, daß die innere Zylinderfläche (5; 5a)
von jeweils zwischen zwei Schiebern (12; 12a) verlaufen
den Wandelementen (14; 14a) mit teilringförmigem Quer
schnitt gebildet wird, die zusammen einen Innenraum (15;
15a) umschließen, in den die jeweils zwischen zwei Wand
elementen hindurchtretenden Schieber ragen und in dem eine
zur äußeren Zylinderfläche (3; 3a) konzentrische Stütz
fläche (16; 16a) angeordnet ist, auf der die Schieber (12;
12a) abgestützt sind, und daß sich die Schieber (12 bzw.
12a) entweder an den Wandelementen (14) oder an der äuße
ren Zylinderfläche (3a) und der Stützfläche (16a) gelenkig
abstützen.
2. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die gelenkige Verbindung zwischen den Schiebern (12)
und den Wandelementen (14) durch an den in Umfangsrich
tung weisenden Wandelement-Randflächen verdrehbar gela
gerte, sich über deren Länge erstreckende und am jewei
ligen Schieber anliegende Profilstäbe (29) gebildet wird.
3. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die gelenkige Verbindung zwischen den Schiebern (12a)
und mindestens der äußeren Zylinderfläche (3a) durch an
den in radialer Richtung weisenden Schieber-Randflächen
verdrehbar gelagerte, sich über deren Länge erstreckende
und an der Zylinderfläche (3a) anliegende Profilstäbe (31)
gebildet wird.
4. Gegenstand nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schieber (12a) nur stellenweise, insbe
sondere über eine Kugelfläche (33), gelenkig gegen die
Stützfläche (20a) abgestützt sind.
5. Gegenstand nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schieber (12a) zwei durch
Federkraft in Richtung voneinander weg gedrückte Schieber
teile (40, 41) aufweisen, von denen sich das eine Schie
berteil (40) gegen die äußere Zylinderfläche (3a) und das
andere Schieberteil (41) gegen die Stützfläche (16a)
abstützt.
6. Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schieber (12a) über ein in
Umfangsrichtung verschieblich auf der Stützfläche (16a)
gelagertes und die gelenkige Verbindung herstellendes
Abstützteil (35) abgestützt sind.
7. Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das die Stützfläche (16; 16a) bildende
Teil außer durch die Schieber (12; 12a) ungelagert ist.
8. Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wandelemente (14; 14a) in axialer
Richtung zwischen zwei die Wandelemente zentriert halten
den Befestigungsdeckeln (16) angeordnet sind, so daß die
Befestigungsdeckel (16), die Wandelemente (14; 14a), die
Schieber (12; 12a) und die Stützfläche eine mit einer
Antriebswelle (19; 19a) drehfest verbundene rotierende
Baueinheit mit im wesentlichen zylindrischer Gestalt und
am Umfang entlang von Mantellinien vorstehenden Schiebern
bilden.
9. Gegenstand nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das die Stützfläche bildende Teil Rohrgestalt aufweist
und die Antriebswelle (19; 19a) durch das rohrförmige Teil
(20; 20a) hindurch verläuft.
10. Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß in den Schiebern vom Bereich zwischen
den Wandelementen und der Stützfläche ausgehende und bis
zur an der äußeren Zylinderfläche anliegenden Schieber
seite verlaufende Schmiermittelkanäle (27) verlaufen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904020087 DE4020087A1 (de) | 1990-06-23 | 1990-06-23 | Gasverdichter, vakuumpumpe oder gasexpansionsmotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904020087 DE4020087A1 (de) | 1990-06-23 | 1990-06-23 | Gasverdichter, vakuumpumpe oder gasexpansionsmotor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4020087A1 true DE4020087A1 (de) | 1992-01-02 |
Family
ID=6408967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904020087 Withdrawn DE4020087A1 (de) | 1990-06-23 | 1990-06-23 | Gasverdichter, vakuumpumpe oder gasexpansionsmotor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4020087A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4222644C2 (de) * | 1992-07-10 | 1998-10-29 | Wilhelm Hoevecke | Als Motor oder Pumpe betreibbare Rotationsscheibenmaschine |
EP2987951A1 (de) | 2014-08-22 | 2016-02-24 | WABCO Europe BVBA | Vakuumpumpe mit exzentrisch angetriebenem Flügel |
CN108026929A (zh) * | 2015-11-13 | 2018-05-11 | 威伯科欧洲有限责任公司 | 具有偏心驱动叶片的真空泵 |
CN113464433A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-10-01 | 黄涵 | 压气装置 |
-
1990
- 1990-06-23 DE DE19904020087 patent/DE4020087A1/de not_active Withdrawn
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4222644C2 (de) * | 1992-07-10 | 1998-10-29 | Wilhelm Hoevecke | Als Motor oder Pumpe betreibbare Rotationsscheibenmaschine |
EP2987951A1 (de) | 2014-08-22 | 2016-02-24 | WABCO Europe BVBA | Vakuumpumpe mit exzentrisch angetriebenem Flügel |
WO2016026556A1 (en) * | 2014-08-22 | 2016-02-25 | Wabco Europe Bvba | Vacuum pump with eccentrically driven vane (eccentric pump design) |
CN106536855A (zh) * | 2014-08-22 | 2017-03-22 | 威伯科欧洲有限责任公司 | 带有偏心驱动叶片的真空泵(偏心泵设计) |
US9803642B2 (en) | 2014-08-22 | 2017-10-31 | Wabco Europe Bvba | Vacuum pump with eccentrically driven vane (eccentric pump design) |
CN106536855B (zh) * | 2014-08-22 | 2019-06-04 | 威伯科欧洲有限责任公司 | 带有偏心驱动叶片的真空泵 |
CN108026929A (zh) * | 2015-11-13 | 2018-05-11 | 威伯科欧洲有限责任公司 | 具有偏心驱动叶片的真空泵 |
CN108026929B (zh) * | 2015-11-13 | 2019-06-18 | 威伯科欧洲有限责任公司 | 具有偏心驱动叶片的真空泵 |
US10837283B2 (en) | 2015-11-13 | 2020-11-17 | Wabco Europe Bvba | Vacuum pump with eccentrically driven vane (eccentric pump design with crank pin) |
CN113464433A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-10-01 | 黄涵 | 压气装置 |
CN113464433B (zh) * | 2021-07-05 | 2023-10-24 | 黄涵 | 压气装置 |
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