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Drehkolbenverdichter mit mehreren sichelförmigen Arbeitsräumen und
in der Kolbentrommel hin und her gleitenden Kolben Drehkolbenverdichter mit mehreren
Saug-und Druckräumen und in einer Kolbentrommel hin und her gleitenden Kolben haben
sich bis jetzt nicht einführen können, weil insbesondere die Abdichtung und Abstützung
der Schieber zu schwierig war.
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Erfindungsgemäß wird ein für die Praxis brauchbarer Drehkolbenverdichter
mit rhehreren Saugräumen erreicht in der Weise, daß die in der Kolbentrommel untergebrachten,
an der inneren Wand des Verdichtungsgehäuses gleitenden, radial beweglichen Kolben
während einer Umdrehung der Kolbentrommel wechselweise von verschiedenen Ringen
abgestützt und geführt werden. Hierbei sind die Halbmesser für die Konstruktion
der Gehäusebohrung gleich oder fast gleich dem Halbmesser der Ringe für die Führung
und Abstützung der Schieber. Vorteilhaft werden je zwei einander gegenüberliegende
Ringe in einem Gehäuse untergebracht. Um dien einseitigen Druck auf die Ringe aufzuheben,
sind Mittel zur Aufnahme dieses Druckes oder ein Druckausgleich vorgesehen.
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Ähnliche Ringe sind bereits bei den einachsigen einfachen Drehkolbenverdichternbekannt.
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Die Zeichnung veranschaulicht beispielsweise eine Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes. Es stellen dar: Abb. i einen Querschnitt und Abb.2 einen
Längsschnitt durch den Verdichter, Abb.3 einen Längsschnitt und Abb. q.-einen Querschnitt
durch das Lauf= ringgehäuse.
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Eine in einem Deckel i und einem Dekkel2 gelagerte, mit. hin und her
gleitenden Kolben 4 versehene Kolbentrommel 3 läuft in einem Verdichtergehäuse 6
um, das unrund ausgebohrt ist, und zwar in der Weise, daß der Querschnitt der Bohrung
7 von zwei Kreisbogen gebildet wird, deren Halbmesser 8 größer ist als ein Halb
der Schmalseite der Gehäusebohrung 7 und die daher exzentrisch zueinander liegen
müssen. Auf diese Weise werden dann zwei sichelförmige Arheitsräume 9 und io gebildet.
Dem Halbmesser 8 der Unrundbohrung 7 passen sich die im Gehäuse 6 untergebrachten
Führungsringe i i, 12 und 13, i¢ für die Kolben¢ an. Die Ringe 11, 12 stützen die
in der Kolbentrommel .3 hin und her gleitenden Kolben q. auf der linken Seite und
die Ringe 13, i¢ auf der rechten Seite des Gehäuses 6. Die Ringe i i, 12, 13, 14
können entweder Laufsitz haben oder mit Spiel im Gehäuse 6 untergebracht sein, wobei
selbstverständlich auf die Wärmeausdehnung Rücksicht zu nehmen ist. Auch können
sie auf verschiedene Weise untergebracht sein, z. B. in der Verdichtergehäusewand
oder in den Kolben q. oder' teilweise in der Gehäusewand und teilweise in den Kolben
q..
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Zwischen den Ringen i i, 13 befindet sich vorteilhaft ein Abstandsring
16, und zwischen den Ringen 1--, i ¢ ein Abstandsring 17. Vorteilhaft wird auch
noch zwischen dem Dekkel i und dem Ring i i einerseits und dem
Deckel
2 und Ring 12 andererseits eilt weiterer Zwischenring angeordnet.
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,Die Ringpaare i 1, 13 und 12, 14 können anstatt unmittelbar im Verdichtergehäuse
6 in einem besonderen Gehäuse i9 untergebracht werden, wie Abb. 3 zeigt.
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Zur Entlastung der Ringe i i' 12, 13, 14 von einseitigem Schaufeldruck
können auf der Innenseite der Ringhälften, welche den zur Kolbenabstützung dienenden
Ringhälften gegenüberliegen, im Gehäuse gelagerte Rollen 21 (Abb. i und 3) oder
überströmkanäle 23 angeordnet sein, die Druckluft auf die Ringe zu deren Entlastung
wirken lassen. Hierbei können Einlagen 25, 26, Nuten o. dgl. angeordnet sein.
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Im Betriebe strömt die angesaugte Luft vom Saugstutzen 28 in den Arbeitsraum
9 und nach der Verdichtung zum Druckstutzen 29. Von dem Saugstutzen 3o strömt die
Luft in den sichelförmigen Arbeitsraum i o, wird dann verdichtet und tritt durch
den Druckstutzen 31 aus.
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Um den Verdichter zweistufig zu machen, kann die Kolbentrommel 3 von
der Mitte des Gehäuses 6 nach einem der sichelförmigen Arbeitsräume 9 oder io hin
versetzt werden in der Weise, daß beide Arbeitsräume ein Größenverhältnis entsprechend
dem gewünschten Druckgefälle erhalten. Wird die Achse der Kolbentrommel 3 im Abstand
33 von der Mittelachse des Gehäuses 6 nach deal Arbeitsräumen i o zu versetzt, so
wird dieser Arbeitsraum kleiner als der untere Arbeitsraum 9. Die Luft tritt dann
durch den Saugstutzen 28 in den sichelförmigen Arheitsraum 9, nach der ersten Verdichtung
zum Stutzen 29, von da. zum Stutzen 30, weiter in den sichelförmigen Arbeitsraum
io und verläßt hierauf durch den Stutzen 31 nach zweimaliger Verdichtung die Maschine.
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Wird bei sonst gleichen Verhältnissen die Höhe der sichelförmigen
Arbeitsräume 9 und io gleich der Höhe des Arbeitsraumes eines Drehkolbenverdichters
mit nur einem sichelförmigen Arbeitsraum gemacht, so wird der Verdichter nach der
Erfindung die doppelte Leistung des letztgenannten Verdichters haben. Der radiale
Weg, den die Kolben 4 in der Kolbentromme13 zurücklegen, ist in diesem Falle
jedoch erheblich größer, so daß die Wandstärke35 der Kolbentromme13 unverhältnismäßig
stark wird und eine ausreichende Kühlung des Drehkolbens 3 Schwierigkeiten bereitet.
Wird der Verdichter nach der Erfindung unter gleichen Verhältnissen für die gleiche
oder annähernd die gleiche Leistung wie der einfache Verdichter mit nur einem Arbeitsraum
verwendet, so braucht die Höhe der Arbeitsräume 9, i o nur halb so groß zu sein
wie diejenige des Arbeitsraumes bei dem Verdichter mit nur einem. Arbeitsraum; es
können daher die Kolben 4 kürzer und die Wand 35 der Kolbentrommel 3 dünner gehalten
werden. Dadurch wird es möglich, die Kolbentrommel mit einer wirksameren Kühlung
zu versehen" so daß sich ein höherer Druck als bei den Verdichtern mit nur einem
Arbeitsraum erzielen läßt. Die Kühlflüssigkeit kann beispielsweise durch einte Bohrung
37 in der Achse 38 und durch Löcher 39 in den Hohlraum 4o der Kolbentrommel 3 geleitet
und durch die Bohrung 41 in der Achse 3$ wieder abgeführt werden.
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Der Gegenstand der Erfindung ist selbstverständlich außer zum Verdichten
von Luft, Gasen usf. auch als Vakuumpumpe und auch als Kraftmaschine verwendbar.