DE528170C

DE528170C - Drehkolben-Verdichter

Info

Publication number: DE528170C
Application number: DESCH87241D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-01-31
Filing date: 1928-01-31
Publication date: 1933-03-20

Description

Drehkolben-Verdichter Es sind Drehkolbenmaschinen bekanntgeworden, bei denen eine Kolbentrommel gemeinsam mit dem Zylindergehäuse in einem Schutzgehäuse umläuft und bei denen mit Hilfe der Kolbentrommel zwei sichelförmige Arbeitsräume gebildet werden, von denen der innere zum Ansaugen und Verdichten, der äußere zum Entspannen und Ausschieben der verbrannten Gase benutzt wird, und bei denen ferner ein Gleiten der Kolben an den inneren Zylinderwandungen vermieden ist. Die bekannten Maschinen dieser Art haben den Nachteil, daß die Außenflächen des Zylinders am Schutzgehäuse anlaufen und dadurch große Leistungsverluste durch Reibung entstehen, ferner daß die Gaszu- und Gasabführung mit Hilfe der Kolben gesteuert wird, die mit Kanälen versehen sind. Dabei sind die Gaswege nur schwer dicht abzuschließen.
Nach der Erfindung ist die Kolbentrommel an der einen Stirnseite mit einer Kühlrippen tragenden Steuerscheibe verbunden, die auf einem mit Zu- und Ableitungskanälen versehenen, nicht umlaufenden Steuerzapfen gelagert und'mit Kanälen für das Ansaugen und die Förderung des Arbeitsmittels versehen ist. An der anderen Stirnseite wird die Kolbentrommel entweder von dem mit Kühlrippen versehenen Zylindergehäuse U-förmig umschlossen, oder die Kolbentrommel trägt an dieser Stirnseite eine Deckscheibe mit Kühlrippen, die das mit Kühlrippen versehene, in diesem Falle beiderseits offen ausgebildete Zylindergehäuse an den Stirnseiten gemeinsam mit der Steuerscheibe abschließt. Es ist allerdings bei einer Maschine ähnlicher Art bereits bekanntgeworden, das Treibmittel durch einen Steuerzapfen zuzuführen. Die Ableitung der verbrauchten Gase erfolgt bei der bekannten Maschine aber durch einen Schlitz, der durch Gleiten des Zylindergehäuses und des Drehkolbens an feststehenden Teilen gesteuert wird, und zwar liegen die Steuerkanten an der Außenfläche des Zylinders und des Drehkolbens, also auf verhältnismäßig großem Durchmesser. Es entstehen daher beträchtliche Leistungsverluste durch Reibung.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung können die Kanäle in der Steuerscheibe auch zum Überschieben des verdichteten Gases vom Vorverdichtungsraum zum Nachverdichtungsraum benutzt werden. Das Gas wird in diesem Falle durch Kanäle in dem Steuerzapfen übergeleitet.
Ferner können bei einer Maschine nach der Erfindung zu beiden Seiten einer Steuerscheibe Koltentrommeln und Zvlindergehäuse vorgesehen werden.
In der Zeichnung sind beispielsweise einige Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Abb. i zeigt eine Ausführungsform im Querschnitt und Abb. 2 einen Längsschnitt. Abb. 3 zeigt eine andere U-förmige Ausführung des Zylindergehäuses. Abb. .4 zeigt die doppelseitige Anordnung von Kolbentrommeln und Zylindergehäuse zu beiden Seiten einer Steuerscheibe.
In der Kolbentrommel i werden die Kolben 2 geführt, welche zusammen mit der Kolbentrommel i, dem äußeren Zyliridergehäusering 3 und dem inneren Zylindergehäusering 4. die Arbeitskammern bilden (s. Abb. i und 2). Das Zylindergehäuse 3, 4 ist auf einem Kugellager 5 exzentrisch zur Kolbentrommel i in einem zu diesem konzentrischen Schutzgehäuse io gelagert, wobei der äußere Zylindergehäusering 3 durch dieKolben2 in gleichmäßigem Abstand vom inneren Zylindergehäusering 4 gehalten wird. EineDeckscheibe 6 ist mit der Kolbentrommel i und einer Steuerscheibe 7 fest verbunden, welche auf der Welle 8 befestigt ist und mit ihrer Nabe auf einem am Schutzgehäuse io befestigten Steuerzapfen ii läuft.
Der zylindrische Steuerzapfen i i besitzt Ein- und Austrittskanäle 12, 13. An ' der Steuerscheibe 7 sowie an der Deckscheibe 6 sind Kühlrippen 17 angeordnet, die gleichzeitig als Schaufeln wirken und einen kräftigen Luftstrom auf die Kühlrippen des Zylindergehäuses 3, 4. oder 18 (Abb. 3) überleiten. Die Kühlluft tritt durch Bohrungen des feststehenden äußeren Schutzgehäuses i i ein und aus.
In Abb. 3 umschließt das Zylindergehäuse 18 die Kolbentrommel i U-förmig. Das Zylindergehäuse 18 wird mittels der Kugellager 5 und i9 und des Deckels 2o gegen die Steuerscheibe? angepreßt. In Abb.3 ist ferner eine besondere Art der Steuerung dargestellt. Die Dichtungsscheibe 21 ist auswechselbar an der Steuerscheibe 7 befestigt und besitzt so viele Bohrungen, als Kolben 2 in der Kolbentrommel i angeordnet sind. Die Steuerscheibe 2@a ist am Schutzgehäuse io unverdrehbar befestigt und besitzt nur zwei Kanäle für Ein- und Auslaß.
Bei allen Ausführungsformen wird das Zylindergehäuse 3, q. bzw. 18 beim Umlauf der Kolbentrommel und der Kolben durch Reibung mitgenommen. Die dabei entstehende Reibung ist nicht erheblich, da das Zy lindergehäuse auf den Kugellagern frei umlaufen kann und die Mitnahme des Zylindergehäuses beispielsweise bei Ausfiihrung nach Abb. 3 durch den Anpressungsdruck (Deckel 20) unterstützt wird.
Die Wirkungsweise der neuen Einrichtung ist derart, daß beim Drehen der Kolbentrommel i im Sinne des in Abb. i eingezeichneten Pfeiles das zu verdichtende Gas in den Kanal 12 eintritt und durch die Kanäle 29 in die Arbeitsräume 25 gesaugt wird. Die Saugwirkung hört nach Abschluß der entsprechenden Kanäle auf, und die Verdichtung beginnt. Je nach Anordnung der Kanäle 28, 15 im Steuerzapfen i i gelangt das verdichtete Gas durch die Kanäle 29 in die Kanäle 15, 27 -und von hier aus in die entsprechend kleineren Arbeitsräume 26 der zweiten Verdichtungsstufe; nach vollendeter Endverdichtung gelangt das Gas durch die Kanäle 27 in den Austrittskanal 13.
Soll die Einrichtung als Gebläse mit niedrigem Druck oder mit einstufiger Verdichtung arbeiten, so kann der Eintrittskanal 12 mit dem Kanal 12" (Abb. i) durch eine Bohrung 28 verbunden werden. Das zu verdichtende Gas_ tritt in diesem Falle gleichzeitig durch die Kanäle 27, 29 in die Arbeitsräume 25, 26 ein. und: gelangt nach dessen Verdichtung durch die gleichen Kanäle in den Austrittskanal 13.
Bei Vorhandensein des Kanals 15 im Steuerzapfen i i zur Überleitung des Gases von den Arbeitsräumen 25 in die Arbeitsräume 26 kann das in den Arbeitsräumen 25 verdichtete Gas an der Verschraubung 16 ohne Schwierigkeit abgeleitet und mittels Kühlschlange und Kühlers 31 rückgekühlt werden (Abb. ¢). Das rückgekühlte Gas gelangt durch die gegenseitig verbundenen Kanäle 30, 28, 12, 27 in die Arbeitsräume 26, in welchen das gekühlte Gas auf eine entsprechend höhere Verdichtung gebracht wird.
Die Höhe der Verdichtung wird durch entsprechende Ausbildung der Länge des Kanals 12" oder 13 am Umfang des Steuerzapfens i i erreicht.
Die Ausführung nach Abb..I mit beiderseitig der Steuerscheibe 7 angeordneten Kolbentrommeln i und Zylindergehäusen ergibt die gleiche Wirkungsweise wie bereits beschrieben; es läßt sich mit dieser Ausführung aber auch eine vierstufige Verdichtung erzielen, wenn die Arbeitsräume 25, 26 entsprechend bemessen und die Kanäle 15 und 12a entsprechend vermehrt werden.
Die einfachere Ausführungsform der Steuerung nach Abb. 3 ist besonders gut geeignet für einstufige Verdichtung. Die Kanäle 27 und 29 werden so verbunden, daß das Ansaugen des Gases aus dem Ansaugkanal und das Fördern durch den Förderkanal mittels der Arbeitsräume 25,.26 gleichzeitig erfolgt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE : i. Drehkolben-Verdichter, bei dem eine hohle Trommel mit in ihr hin und her gleitenden Kolben gemeinsam mit dem Zylindergehäuse in einem Schutzgehäuse umläuft, so daß ein Gleiten der Kolben an den inneren Zylinderwandungen vermieden wird, und mit Hilfe der hohlen Kolbentrommel zwei sichelförmige Arbeitsräume gebildet werden, von denen der äußere größere Raum zum Ansaugen und Vorverdichten, der innere zum Nachverdichten der Gase benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergelläuse (3, .f oder 18) unter Vermeidung vc.n Gleitflächen an den Außenwandungen in einem Schutzgehäuse (io) exzentrisch drehbar gelagert ist und, ohne dieses zu berühren, umläuft und die Kolbentrommel (i) an der einen Stirnseite mit einer Kühlrippen (17) tragenden Steuerscheibe (7) verbunden ist, die auf einem mit Zu-und Ableitungskanälen (12, 13) versehenen Steuerzapfen (i i) gelagert und mit Kanälen (a7, 29) für das Ansaugen und Fördern des Gases versehen ist, und daß die Kolbentrommel (i) an der anderen Stirnseite entweder von dein mit Kühlrippen versehenen Zylindergehäuse (18) U-förmig umschlossen wird oder eine Deckscheibe (6) mit Kühlrippen (17) trägt, welche die konzentrisch zueinander angeordneten, mit Kühlrippen versehenen Zylindergehäuseringe (3, .1), die durch die Kolben (2) in gleichem Abstand voneinander gehalten werden, an ihren Stirnseiten gemeinsam mit der Steuerscheibe, (17) abschließt.
2. Drehkolben-Verdichter nach Allspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Alisati;- und Förderkanäle (2;, 29) der Steuerscheibe (;) auch zum Überschieben des verdichteten Gases von den Vorverdichtungskammern (25) in die Nachverdichtungskammern (26) benutzt werden, und daß das Gas dabei durch Kanäle (15, 12Q, 28) im Steuerzapfen (i i) übergeleitet wird.
3. Drehkolben-Verdichter nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Seiten der Steuerscheibe (7) Ringkolben (i) mit Zylindergehäusen (3. 4 oder 18) angeordnet sind, deren Arbeitsräume (25, 26) gemeinsam an die Kanäle der Steuerscheibe (7) angeschlossen oder getrennt angeordnet sind, wobei die Kanäle (15, 12Q, 28) entsprechend vermehrt «erden.
4. Drehkolben-Verdicher nach Anspruch i, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die finit Zu- und Ableitungskanälen (12, 13) versehene Steuerung (21, 22) planförmig ausgebildet ist und daß die Dichtungsscheibe (21) so viele Bohrungen besitzt, als Kolben (2) in der Kolbentrommel (i) angeordnet sind, während die Dichtungsscheibe (22) nur zwei Kanäle für Ein- und Auslaß besitzt.