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Drehkolbenverdichter mit sichelförmigem Arbeitsraum und von Flügelkolben
durch Reibung mitgenommenem Gehäusezylinder Die Erfindung betrifft Drehl:olbenverdichter
mit sichelförmigem Arbeitsraum und von Flügelkolben durch Reibung initgenominenein
Gehäusezylinder sowie in einer oder zwei sich an dein Umlauf nicht beteiligenden
Stirnplatten angeordneten Ein- und Auslaßöffnungen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, dafür zu sorgen, daß eine ausreichende
Schmierung der Flügelkolbenenden möglich ist, ohne daß die Gefahr besteht, daß Schmieröl,
das für eine wirksame Schmierung ständig erneuert werden muß, durch die Auslaßkanäle
nach außen getrieben wird.
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Gemäß der Erfindung werden zu diesem Zweck die Einlab- und Auslaßöffnungen
in der Stirnplatte oder den Stirnplatten radial einwärts derart verschoben, daß
an ihrem Rand ein ununterbrochener Außenkranz verbleibt, über den hinaus sich der
umlaufende Gehäusezylinder in axialer Richtung fortsetzt, derart, daß zwischen Außenumfang
der Endplatten und Innenumfang des Gehäusezvlinders außerhalb der Ein- und Austrittsöffnungen
ein Spalt für den Abfluß des Schmieröles verbleibt.
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Bei Verdichtern dieser Art, bei denen umlaufende Seitenwände die Fortsetzung
des umlaufenden Gehäusezylinders bilden, sind radial einwärts verschobene Ein- und
Auslaßöffnungen bekannt. Dabei ist jedoch eine Vorkehrung für den Abfluß des Schmieröles
nicht getroffen worden. Überdies ist der Verdichter mit einem .einzigen einstükkigen
Gehäusezylinder durchweg gleichen Innendurchmessers mit eingreifenden Endplatten
einfacher und billiger herzustellen. Andererseits ist gegenüber Einrichtungen mit
feststehendem Gehäusezylinder eine wesentliche Verbesserung des Wirkungsgrades bei
völlig einwandfreier Schmierung der umlaufenden Trommel erreicht.
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Die Erfindung ist durch die Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen
dargestellt, und zwar ist Fig. i ein lotrechter Längsschnitt durch den Verdichter,
und zwar in der Ebene, in der die Drehachse des Läufers liegt, Fig. :2 ein Schnitt
nach Linie 2-2 der Fig. i, Fig. 3 eine Fig. i ähnliche Darstellung einer anderen
Ausführungsform, Fig. d. ein Schnitt nach Linie 4-d. in Fig. 3 und Fig.5 ein Längsschnitt
des Verdichters nach Fig. 3 und :I in einer Ebene senkrecht zur Ebene des Schnittes
in Fig. 3.
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Bei der Ausführung nach Fig. i und 2
b°sitzt der Verdichter
ein feststehendes Gehäuse A, in dem ein frei drehbarer Gehäusezylinder B untergebracht
ist. Dieser ist an einem Ende geschlossen und wird von einer scheibenartigen Endplatte
B1 getragen, die starr mit dem einen Ende des Zylinders B verbunden ist oder damit
aus einem Stück besteht und auf dem Ende einer Welle C sitzt, die von der Mitte
der Platte BI auf der von dem Zylinder abgekehrten Seite ausgeht und in Lagern Cl
des Gehäuses A derart abgestützt wird, daß Zylinder B und Stirnplatte BI sich frei
zu drehen vermögen. Am anderen Zylinderende, und zwar so, daß der Zylinder darüber
in axialer Richtung hinausragt, befindet sich eine feststehende Endplatte Al, die
mit einem Stück aus dem Gehäuse besteht oder starr damit verbunden ist; zwischen
Umfang der Endplatte und Innenfläche des Zylinders B ist eine Labyrinthdichtung
A2 vorgesehen. Zwischen Innenfläche des Zylinders und sowohl dem Außenumfange der
Endplatte Al wie auch dem Teil des Gehäuses, der von dem Ende des Zylinders umschlossen
wird, ist ein Spiel belassen. Der Zylinder B ist mit die Kühlung verbessernden Rippen
B= am Außenumfange versehen.
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Exzentrisch innerhalb des Zylinders B. ist ein zylindrischer Läufer
(Trommel) D gelagert, an den in der Nähe des Umfanges ein Satz von Flügelkolben
E angelenkt ist, deren äußere Kanten sich gegen die Innenfläche des Zylinders B
anlegen, während die seitlichen Ränder der Flügelkolben in Berührung mit der drehbaren
Stirnplatte B1 stehen sowie mit der festen Stirnplatte Al.
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In der festen Endplatte Al ist eine Einlaßöffnung A3 und eine Auslaßöffnung
A4 gebildet.
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Der Läufer D wird beispielsweise von einer Welle F getragen, die in
einen naben-oder hülsenartigen Teil Dl des Läufers eingreift und über die feste
Endplatte Al hinausragt. Diese Welle wird von Lagern A5, A' in der Stirnplatte Al
bzw. dein Gehäuse A abgestützt und trägt ein Ketten-oder Zahnrad A', mittels dessen
der Läufer angetrieben werden kann.
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Der äußere Rand jedes Flügelkolbens ist dort, wo er an dem Gehäuse
B anliegt, zweckmäßig etwas einwärts nach dem Läufer D zti gebogen, wie bei El angedeutet,
so daß nicht die verhältnismäßig scharfe Kante des Flügels in Berührung mit dem
Gehäuse gelangt, wenn er in der am stärksten geöffneten Stellung ist, d. h. wenn
er sich am stärksten der radialen Lage angenähert hat.
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Die Flügelkolben lassen sich auf verschiedene Weise herstellen; vorzugsweise
werden sie aus Blech gebildet. Der Innenrand jedes Flügels ist dabei entweder in
sich selbst zurückgebogen, so daß eine zylindrische Leiste entsteht, die in einer
teilzylindrischen Längsnut D= im Läufer liegt und ein Scharnier für den Flügel bildet,
oder er ist starr, wie dargestellt, mit einem stangenartigen ZapfenkörperD3 verbunden,
der frei in der teilzylindrischen Läufernut liegt. Beispielsweise kann der Zapfenkörper
D3 rohrförmig und mit einem Längsschlitz versehen sein, in den das äußere Ende E=
des Flügelkolbens eingreift. Der Endteil E= ist in Abschnitte F_3, E4 durch eine
Anzahl von lotrecht zur Kante geführten Schlitzen geteilt, und diese Stücke sind
aus der Ebene des angrenzenden Flügelteils gebogen, und zwar werden Nachbarstücke
E3, E4 jeweils in entgegengesetzter Richtung gebogen, so daß, wenn Weißmetall oder
ein sonstiges leicht schmelzendes Metall E5 in das Innere des Rohrzapfens D3 eingefüllt
wird, die umgebogenen Teile E3, E4 des Flügelrandes ein sicheres Haften zwischen
Weißmetall und Flügelrand ergeben.
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Die Schmierung des Verdichters wird zweckmäßig durch ein Rohr N bewirkt,
das 01 in das Innere der Welle F einbringt. Von hier aus fließt es durch
Kanäle NI zu den Lagern D= der Flügel E. Das Ü1 tritt aus den Lagern D2 nach außen
und wird durch Fliehkraft gegen den Innenumfang des Gehäuses B geworfen, wo es zur
Schmierung der Spitzen der Flügel E dient. Die Außenkanten A8 der Durchlässe A3,
A4 ragen radial nicht bis zum Rande der EndplatteAl; infolgedessen kann das Schmieröl
sich am Innenumfang des Gehäuses sammeln, ohne in die Durchlässe zu fließen. Es
fließt dann vielmehr zwischen dem Ende des Gehäuses B und der feststehenden Endplatte
Al durch die Labyrinthdichtung A= nach außen, wird auswärts geschleudert und gesammelt
in einem ringförmigen Sammelkanal 0, der im Gehäuse das Ende umgibt. Von
hier wird es durch besondere Hilfsmittel abgezogen. Gegebenenfalls können Nuten
in der Innenfläche des Gehäuseumfanges dort vorgesehen werden, wo das Gehäuse die
Platten Al umschließt, damit das Öl besser zwischen diesen Teilen und dann durch
die Labyrinthdichtung fließen kann. Um das Ansammeln von Öl an der Außenseite des
Gehäuses B soweit wie möglich zu verhindern, ist die Endrippe B= radial in dem Ölsammelraum
O angebracht, wie Fig. z zeigt, derart, daß das 01 von der Rippe unmittelbar in
den Raum hineingeworfen wird. Auf diese Weise ist eine reichliche Schmierung der
beweglichen Teile möglich gemacht, ohne daß Gefahr besteht, daß vom Verdichter gelieferte
Luft übermäßig mit 01 beladen ist oder daß Öl aus dem Gebläse austritt.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3
Gehäusezylinder G, der an beiden Enden durch je eine feste Endplatte H abgeschlossen
ist, welche starr am Gestell Hl befestigt ist oder einen Teil von ihm bildet und
innerhalb der Endteile des Gehäusezylinders angeordnet ist. Jede Endplatte Hybesitzt
eine Einlaßöffnung H'= und eine Auslaßöftnung H3.
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Der Gehäusezylinder G übergreift an beiden Seiten die Endplatte H,
ragt über sie in axialer Richtung hinaus und wird an jedem Ende auf drei Rollen
J abgestützt, die drehbar auf festen Zapfen JI der Endplatten H angebracht sind.
Diese Rollen wirken hier auf Lagerringe IL, die mit dem Gehäuseende starr verbunden
sind. Zwischen dem äußeren Umfang eines Flansches H4 an jeder der Endplatten H und
der Innenfläche des Gehäuses G ist je eine Labyrinthdiclitung ILI angebracht.
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Die beiden Einlaßöffnungen H= in den beiden Endplatten H sind durch
.gekrümmte Kanäle L mit einer gemeinsamen Einlaßkaminer LI in Verbindung, und in
ähnlicher Weise sind die beiden Auslaßöffnungen H3 durch gleichartig gekrümmte Kanäle
L3 mit einer gemeinsamen AuslaßkammerL4 verbunden.
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Exzentrisch im Gehäusezylinder ist ein zylindrischer Läufer 1I gelagert,
der scharnierartig angelenkte Flügelkolben 11I trägt, ähnlich den Flügelkolben E
der Anordnung nach Fig. i und H. Der Läufer trägt eins Welle H', die in Lagern 113
des Gestells abgestützt ist und an einer Seite über dies bei :114 heraustritt. so
daß er angetrieben werden kann. Wie bei der Ausführung nach Fig. i und 2 ist das
innere Ende jedes Flügels 1#1I starr mit einem zylindrischen Lagerkörper 3I3 verbunden,
der frei in einem teilzylindrischen Längsschlitz am Läufer @11 untergebracht ist.
Auch hier ist bei H' am äußeren Rande eine Einwärtsbiegung zu dein gleichen Zweck,
wie oben geschildert, vorgesehen. Das Gehäuse G ist finit Wä rmeableitrippen GI
versehen.
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In beiden im einzelnen beschriebenen Ausführungsformen sollen die
Teile so zusaminengesetzt werden, daß ein Laufspiel von geringen Bruchteilen eines
Millimeters zwi-
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platten AI, BI bzw. H sowie dein Umfange der Stirnplatten Al, H und der Innenfläche
des Gehäusezylinders B oder G dort vorhanden ist, wo dieser die Endplatten umschließt.
Diese Spielräume müssen jedoch so klein sein, \vie es sich praktisch irgend ermöglichen
läßt, damit die LecI:verluste gering gehalten werden.