DE522299C

DE522299C - Rotary piston compressor, the piston cross-section of which is formed in the circumference from two arcs of a circle lying at their ends

Info

Publication number: DE522299C
Application number: DES83300D
Authority: DE
Original assignee: IND GENERAL RES CORP SOC GEN E
Current assignee: IND GENERAL RES CORP SOC GEN E
Priority date: 1926-12-30
Filing date: 1927-12-28
Publication date: 1931-04-10

Description

Drehkolbenverdichter, dessen Kolbenquerschnitt im Umfang aus zwei mit ihren Enden aneinanderliegenden Kreisbogen gebildet wird Die Erfindung betrifft einen Drehkolbenverdichter, dessen Kolbenquerschnitt im Umfang aus zwei mit ihren Enden aneinanderliegenden Kreisbogen gebildet wird, deren Halbmesser gleich dem des Gehäuses sind. Der Kolben wird vermittels eines in ihm vorgesehenen, im wesentlichen rechteckigen Führungsschlitzes und eines in diesem gleitenden, im wesentlichen rechteckigen Klotzes der exzentrisch zum Gehäuse angeordneten Verdichterwelle angetrieben.Rotary piston compressor, the piston cross-section of which consists of two is formed with their ends adjacent circular arcs The invention relates a rotary piston compressor, the piston cross-section of which consists of two with their Ends adjacent to one another arc of a circle is formed, the radius of which is equal to that of the housing. The piston is by means of a provided in it, essentially rectangular guide slot and one in this sliding, substantially rectangular The block of the compressor shaft, which is arranged eccentrically to the housing, is driven.

Drehkolbenverdichter dieser Art sind bereits bekannt, jedoch dreht sich bei diesen der Kolben bei einer Umdrehung der Antriebswelle nur einhalbmal um sich selbst. Diese Maschinen saugen und verdichten also bei einer Umdrehung der Antriebswelle nur einmal.Rotary piston compressors of this type are already known, but rotates With these, the pistons only move one and a half times with one revolution of the drive shaft around itself. These machines suck and compress with one revolution of the Drive shaft only once.

Der Drelikolbenverdichter gemäß der Erfindung verdichtet bei jeder Umdrehung der Antriebswelle zweimal, so daß seine Leistung gegenüber den bekannten Maschinen sich verdoppelt.The three-piston compressor according to the invention compresses at each Rotation of the drive shaft twice, so that its performance compared to the known Machines doubled.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Drehkolben einen dem Führungsschlitz für die Antriebswelle gegenüberliegenden, zu ihm senkrecht stehenden zweiten Führungsschlitz besitzt, in welchem ein konzentrisch zum Gehäuse und in diesem gelagerter, im wesentlichen rechteckiger Klotz gleitet.Another advantage of the invention is that the rotary piston one opposite the guide slot for the drive shaft, perpendicular to it has standing second guide slot in which a concentric to the housing and in this mounted, substantially rectangular block slides.

Auf diese Weise wird eine vollkommen zwangsläufige Führung des Kolbens erreicht und dadurch die Abnutzung der bewegten Teile vermindert und die Arbeitssicherheit erhöht.In this way, a completely inevitable guidance of the piston achieved and thereby the wear and tear of the moving parts reduced and the work safety elevated.

In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen Abb, i einen senkrechten Schnitt durch den Verdichter längs der Linie i-i der Abb. 2, Abb. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Mitte der Abb. i, Abb.3 und 4. schematische Darstellungen der verschiedenen Stellungen des Kolbens und der Führungen während der Saug- und Auspuffperiode, Abb.5, 6, 7 und 8 schematische Darstellungen des Kolbens während der Umdrehung, Abb. 9 einen schematischen Querschnitt des Kolbens und der Führungsteile.In the drawings is an embodiment of the subject matter of the invention shown. It shows Fig, i a vertical section through the compressor longitudinally the line i-i of Fig. 2, Fig. 2 a vertical section through the center of Fig. i, Fig.3 and 4. Schematic representations of the different positions of the piston and the guides during the intake and exhaust period, Fig. 5, 6, 7 and 8 are schematic Representations of the piston during rotation, Fig. 9 a schematic cross section of the piston and the guide parts.

Wie in Abb. i dargestellt, besteht der Verdichter aus einem Gehäuse a mit einem Külil.-wassermantel b, der den Zylinder c umgibt, in welchem sich der Kolben d bewegt. Der Kolbend besteht aus zwei Segmenten, deren Oberflächen sich an die Wandungen des Zylinders c anschmiegen. Der Kolben d besitzt ferner zur Abdichtung dienende Segmente e, die in Einschnitten f derart angeordnet sind, daß sie in dauernder Berührung mit der Wand des Zylinders c bleiben, welches auch die Stellung des Kolbens in dem Zylinder sei. Der halben ist auf einer Welle,« befestigt, die in einem exzentrischen Lager! drehbar ist, das zweckmäßig am Deckel a1 des Gehäuses a befestigt ist.As shown in Fig. I, the compressor consists of a housing a with a Külil.-water jacket b, which surrounds the cylinder c, in which the Piston d moves. The piston end consists of two segments, the surfaces of which are on the walls of the cylinder c hug. The piston d has furthermore serving for sealing segments e, which are arranged in incisions f in this way are that they remain in permanent contact with the wall of the cylinder c, which also be the position of the piston in the cylinder. Half of them are on a wave, " attached to that in an eccentric bearing! is rotatable, which is expedient on the lid a1 of the housing a is attached.

Die Exzentrizität des Lagers i in bezug auf den Zylinder c, d. h. der Abstand zwischen den beiden Mittelpunkten x-y (Abb. i) des Lagers i und des Zylinders o, ist gleich: der halben Höhe h. Diese Höhe h ist gleich der Pfeilhöhe des sichelförmigen Arbeitsraumes, der entsteht, wenn der Kolben vollkommen den oberen Teil des Zylinders c einnimmt.The eccentricity of the bearing i with respect to the cylinder c, d. H. the distance between the two centers x-y (Fig. i) of bearing i and des Cylinder o, is equal to: half the height h. This height h is equal to the arrow height of the sickle-shaped working space that is created when the piston completely hits the top Part of the cylinder c occupies.

Um die Beschreibung zu vereinfachen, werden die Stirnseiten des Kolbens zum Unterschied vom Kolbenumfang weiterhin als Enden bezeichnet, während die Entfernung zwischen den beiden Segmenten e als die große Achse, die .größte Entfernung der Kolbenoberflächen senkrecht dazu als die kleine Achse des Kolbens bezeichnet werden. Dabei sind diese beiden Achsen von der Längsachse, die den Kolben vom einen Ende zum anderen durchschneidet, wohl zu unterscheiden. Eines der Kolbenenden besitzt einen Führungsschlitz i (Abb. 3), in dem sich :ein rechteckiger Klotz m bewegt, der auf der Welle g festsitzt und den Kolben d mitnimmt. Die Kanten k und L dieses Schlitzes j verlaufen parallel, und zwischen ihnen bewegt sich der vierkantige Klotz m, der entsprechende parallele Flächen besitzt, welche ihrerseits parallel zu der großen Achse des Kolbens d sind.In order to simplify the description, the end faces of the piston, in contrast to the piston circumference, are still referred to as ends, while the distance between the two segments e is referred to as the major axis, and the greatest distance between the piston surfaces perpendicular thereto is referred to as the minor axis of the piston. These two axes are clearly distinguishable from the longitudinal axis that cuts through the piston from one end to the other. One of the piston ends has a guide slot i (Fig. 3) in which: a rectangular block m moves, which is stuck on the shaft g and takes the piston d with it. The edges k and L of this slot j are parallel, and between them moves the square block m, which has corresponding parallel surfaces which in turn are parallel to the major axis of the piston d.

Der Deckels (Abb, g), der das entgegengesetzte Ende des Zylinders c abschließt, trägt in einem Kugellager s einen Wellenstumpf r, dessen innerer Teil zweckmäßig als rechteckiger Klotz g ausgebildet ist und meinem Führungsschlitz p bewegt wird, der am entgegengesetzten Ende des Kolbens d vorgesehen ist. Der Wellenstumpf,r ist konzentrisch zum Zylinder c gelagert, und die Längsachsen der Führungsschlitze p und 1 stehen senkrecht aufeinander. Jede der ebenen Endflächen des Kolbens d ist mit abdichtenden Segmenten rt versehen (Abb. i).The lid (fig, g) which is the opposite end of the cylinder c, carries in a ball bearing s a stub shaft r, the inner part of which is expediently designed as a rectangular block g and my guide slot p is moved, which is provided at the opposite end of the piston d. The stub shaft, r is mounted concentrically to the cylinder c, and the longitudinal axes of the guide slots p and 1 are perpendicular to each other. Each of the flat end faces of the piston d is provided with sealing segments red (Fig. i).

Angenommen, der Verdichter befindet sich in der Arbeitslage gemäß Abb. i, so ist die Arbeitsweise die folgende: Der Führungsschlitz fliegt waagerecht mit der Kante k nach oben, und der Kolben füllt denjenigen Teil des Zylinders c vollkommen aus, der zwischen den Punkten i, 2 und 3 in Abb. i liegt. Wird die Welle g in Drehung versetzt, beispielsweise pendelnd, wie in Abb. i, 3, ¢, 6 und 7 dargestellt ist, so gleitet der Kolbend über den Klotzm um einen Abstand, der mit dem Winkel sich ändert, .um den sich diese Welle dreht. Alsdann gelangt .er in die senkrechte Stellung (Abb. 3), in der sich die Welleg um go° gedreht hat. Während dieser Bewegung des Kolbens hat sich dessen Oberfläche allmählich von der Innenwand des Zylinders c entfernt und durch die Einlaßöftnungen n im Gehäuse a das zu verdichtende Gas angesaugt.Assuming that the compressor is in the working position as shown in Fig. 2 and 3 in Fig. I. If the shaft g is set in rotation, for example oscillating, as shown in Fig. 1, 3, 6 and 7, the piston end slides over the block by a distance that changes with the angle by which it changes Shaft rotates. Then it arrives in the vertical position (Fig. 3), in which the shaft has rotated by go °. During this movement of the piston, its surface has gradually moved away from the inner wall of the cylinder c and the gas to be compressed has been sucked in through the inlet openings n in the housing a.

Wenn sich die Welleg um weitere go° gedreht hat, befindet sich der Kolben d wieder in der waagerechten Lage, ähnlich wie in Abb. i ; jedoch ist jetzt die Kante L des Führungsschlitzes j nach oben gerichtet, anstatt wie in Abb. i die Kante k. Bei einer halben Umdrehung der Welle g hat der Kolben d daher das unter ihm vorhandene Betriebsmittel durch die Auslaßöftnungen o ausgetrieben. Wird die Welleg um weitere 18o° gedreht, so bewegt sich der Kolben d in der gleichen Weise. Ansaugen, Verdichtung und Auspuft wiederholen sich,. und der Kolben d kehrt in die Lage nach Abb. i zurück, so d'aß die Kante k wieder oben liegt. Es wiederholt sich also während jeder Umdrehung der Welle g die Ansaugung und der Auspuff zweimal.When the shaft has turned another go °, the Piston d again in the horizontal position, similar to Fig. I; however is now the edge L of the guide slot j is directed upwards instead of the Edge k. With half a revolution of the shaft g, the piston d therefore has the bottom His existing resources driven out through the outlet openings o. Will the If shaftg is rotated by another 180 °, piston d moves in the same way. Intake, compression and exhaust are repeated. and the piston d returns to the Position according to Fig. I back so that the edge k is on top again. It is repeating so during each revolution of the shaft g the intake and the exhaust twice.

Aus den Abb. 5 bis 8 sind die senkrechte Anordnung der Führungsschlitze] und p und die Stellung des rechteckigen Klotzes g in dem Führungsschlitz p zu ersehen. Der Kolbend wird jederzeit so geführt, daß er niemals auf den Innenwänden des Zylinders c gleitet, mit denen nur die abdichtenden Segmentee in Berührung sind.Fig. 5 to 8 show the vertical arrangement of the guide slots] and p and the position of the rectangular block g in the guide slot p can be seen. The piston end is guided at all times so that it never rests on the inner walls of the cylinder c slides with which only the sealing segments are in contact.

Die Abb.5 bis 8 zeigen die Lage des Führungsschlitzes ]und des rechteckigen Antriebsklotzes m im Vergleich zu der Lage, die zum gleichen Zeitpunkt der am gegenüberliegenden Kolbenende vorgesehene Führungsschlitzp und der rechteckige Klotzg einnehmen.Figures 5 to 8 show the position of the guide slot] and the rectangular one Drive block m compared to the location at the same time of the opposite Take the guide slot provided at the end of the piston and the rectangular block.

Will man die Leistung des Verdichters für eine halbe Kolbenumdrehung bestimmen, so ist nur der Querschnitt des sichelförmigen Arbeitsraumes mit der Pfeilhöhe lt mit der Länge des Arbeitsraumes zu multiplizieren.If you want the performance of the compressor for half a piston revolution determine, only the cross-section of the sickle-shaped working space with the arrow height is lt to be multiplied by the length of the working space.

Durch die beschriebene Anordnung läßt sich auf .einfache Weise auch eine Kühlung des Verdichters auf der ganzen Oberfläche erreichen, so daß bei schneller Wärmeableitung der volumetrische Wirkungsgrad des Verdichters erhöht wird.The arrangement described can also be .simple achieve cooling of the compressor over the entire surface, so that at faster Heat dissipation increases the volumetric efficiency of the compressor.

Obwohl in der Beschreibung gesagt ist, daß der Kolben durch eine exzentrische Welle angetrieben und durch .einen konzentrisch zum Gehäuse gelagerten Klotz geführt wird, ist es auch möglich, ihn durch eine zum Gehäuse konzentrische Welle anzutreiben und ihn durch einen exzentrisch zum Gehäuse gelagerten Klotz zu führen.Although it is said in the description that the piston is driven by an eccentric Shaft driven and guided through a block mounted concentrically to the housing it is also possible to drive it by a shaft concentric to the housing and to guide it through a block mounted eccentrically to the housing.

Claims

PATENT CLAIM: Rotary piston compressor, the piston cross-section of which is formed in the circumference from two arcs of a circle lying at their ends, the radius of which is the same as that of the housing in which the piston is provided by means of an essentially rectangular guide slot provided in it and an essentially rectangular block sliding in this which is driven eccentrically to the housing. characterized in that guide slots (j. p) provided in both piston ends are arranged perpendicular to each other and of the blocks (in, g) sliding in them, one (m) with the compression shaft, the other (g) with one in the opposite housing end wall The shaft stub (r) mounted concentrically to the housing is firmly connected.