DE624471C - Pumpe oder Kompressor - Google Patents

Pumpe oder Kompressor

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DE624471C
DE624471C DEZ21501D DEZ0021501D DE624471C DE 624471 C DE624471 C DE 624471C DE Z21501 D DEZ21501 D DE Z21501D DE Z0021501 D DEZ0021501 D DE Z0021501D DE 624471 C DE624471 C DE 624471C
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DEZ21501D
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/02Rotary-piston machines or pumps of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C2/063Rotary-piston machines or pumps of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

  • Pumpe oder Kompressor Die Erfindung bezieht sich auf eine Pampe oder Kompressor mit mindestens zwei in einem Zylinder relativ gegeneinander drehbaren Schaufelsystemen. Jedes System enthält eine Nabe mit Schaufeln, die von dieser Nabe getragen werden und sich jenseits derselben frei tragend fortsetzen.
  • Die Geschwindigkeit solcher Pumpen oder Kompressoren ist durch die auf die Schaufeln wirkenden bedeutenden Beanspruchungen begrenzt. Diese Beanspruchungen führen, wenn eine bestimmte Geschwindigkeit überschritten wird, den Bruch der Schaufeln in .der Gegend des Schaufelfußes, d. h. also dort, wo die Schaufel an (der Nabe"befestigt ist, herbei.
  • Außerdem ist bei diesen Pumpen oder Kompressoren noch folgendes zu beachten. Man strebt dahin, Kammern zu bekommen, deren Volumen sich von Null bis zu einem Maximum ändert, wobei das Maximum so groß als möglich sein .soll. Umderartige Kammern zu erhalten, muß man also die Schaufeln so klein als möglich machen. Dies hat bei den bisherigen Vorschlägen dazu geführt, daß auch die Stärke der Schaufeln in der Gegend des Schaufelfußes, also dort, wo die Schaufel an der Nabe befestigt ist, vermindert wind, was den zuerst erwähnten Nachteil bedingt, daß nämlich nur mit kleineren Geschwindigkeiten gearbeitet werden kann. Die Aufgabe, -die der Erfindung zugrunde liegt, besteht nun darin, ein Schaufelsystem zu erhalten, bei dem einerseits sich das der Kammer von Null bis zu dem größtmöglichen Maximum ändern kann und andererseits gleichzeitig die Befestigung der Schaufel an der Nabe derart ist, daß die Pumpe oder der Kompressor eine große Geschwindigkeit haben kann, ohne daß die Gefahr eines Bruches der Schaufeln bestehi.
  • Erreicht wird. dies gemäß der Erfindung dadurch, daß die Seitenflächen sowohl in dem an ider Nabe ansitzenden Teil als auch in dem frei tragenden Teil nicht in radialen Ebenen der Nabe liegen, die Seiten der an (der Nabe ansitzenden Teile untereinander einen kleineren Winkel bilden als die Seiten der frei tragenden Teile, und ider von der Umfangsfläche und der Seitenfläche des an der Nabe eines jeden Schaufelsystems ansitzenden Schaufelteiles eingeschlossene Winkel grundsätzlich der Supplementwinkel des entsprechenden Winkels des frei tragenden Teils ist, wobei alle Schaufeln gleichartig ausgebildet sind, so daß die .gegenüberliegenden Seiten von zwei nabeneinanderliegenden Schaufeln sich aneinander anlegen können.
  • An Hand der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung im Wege eines Ausführungsbeispieles noch weiter erläutert. Die Fig. i ist ein Schaubild -des einen Schaufelsystems mit drei Schaufeln.
  • Die Fig.2 zeigt schaubildlich das andere Schaufelsystem, das mit- dem der Fig. z zus ammenwirkt.
  • In der Eig. 3 ist eine Gesamtansicht eines Kompressors nach der Erfindung im axialen Längsschnitt gezeigt.
  • Die Big. 4 ist eine Schnittansicht nach der Linie IV-IV der Fig. 3 in kleinerem Maßstab.
  • Die Fig.5 ist gleichfalls eine solche Schnittansicht nach der Linie V-V der Fig. 3. Die schematische Darstellung der Fig.6 dient zur Erläuterung des grundsätzlichen Erfindungscharakters.
  • Der Kompressor hat zwei Schaufelsysteme mit relativen Drehbewegungen zueinander. Das eine System nach der Fig. i . weist eine Welle i und drei Schaufeln :2 auf, die über einen Teil ihrer Länge an der Welle i festgemacht sind. Das Schaufelsystem der Fig. 2 besteht aus einer Hohlwelle 3 mit drei Schaufeln 4, die gleichfalls an der Welle 3 über einen Teil ihrer Länge festgemacht sind. Der Übersichtlichkeit halber ist nur .eine einzige Schaufel 4 in -der Fig. 2 dargestellt, während die beiden andern Schaufeln weggelassen sind. Des ferneren ist auch aus diesem Grunde die Fig. 2 in einem größeren Maßstab gezeichnet. Wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist, befinden sich die beiden Schaufelsysteme im Innern .des. Zylinders 5. Es sind geeignete Mittel vorgesehen, um in veränderlicher Bewegung die Wellen i und 3 in Drehung zu versetzen, um in bekannter Weise den Raum der Kammern 6 sich ändern zu lassen.
  • Fig.2 zeigt schaubildlich den Wert der Fußverstärkung im einzelnen. Wäre die Schaufel in üblicher Weise für einen Schaufelwinkel A OB elltworfen, so wäre die Wurzel ab. Wenn man zu beiden Seiten von 0A und' OB gleiche Winkel aAN .= aAM =`bBP = bB0 ansetzt, so wird der. so . erhaltene Fuß ON größer als ab. Dagegen verringert sich der frei tragende Teil um; einen entsprechenden Wert.
  • Setzt man diese beiden Systeme in den Zylinder 5 ein, so kann .man ihnen die gleiche Drehbewegung geben, wie wenn jede Schaufel als Profil den Winkel AOB hätte, wobei die Felge, -welche die Abdeckung herstellt, beibehalten wird.
  • Dies neue Profil erfordert das Aufhalten des Gasdruckes. Die Druckkräfte wirken auf die Dreiecke Ai11N und BP O und werden nur teilweise durch die auf die Schaufelenden wirkenden Drucke ausgeglichen. Die'seDruckkräfte werden durch Anschläge aufgenommen, die zwischen den konzentrischen, mit jedem System verbundenen Wellen liegen. Man beschränkt die Beiveggung der Anschläge auf die Relativbewegung einer Welle zur ,anderen. Diese Anschlageinrichtung gemäß der Erfindung gestattet die Regelung des seitlichen Spiels der Gesamtheit der Schaufeln im Zylinder durch ein einziges Organ, zweckmäßig einen -.doppelten Anschlag in Verbindung mit dem äußeren Lager der inneren Welle.
  • Der Gas- oder Flüssigkeitsdruck sucht die Schaufeln 2, die an der inneren Welle i fest sind, in der Richtung y-x zu bewegen und die an der äußeren Welle 3 festen Schaufeln in der Richtung x-y. Die Einfügung eines glatten oder Kugelringes io zwischen den Wellen i und 3 hebt diese Verschiebungen auf, und die Regelung der Stellung der beweglichen Organe im Zylinder 5 geschieht durch Einstellung des Lagers i i mit doppeltem Stellring am Ende der inneren Welle i. In dem gezeigten Beispiel wird diese Regelung durch ein Gewinde im Zylinderboden und eine Sperrschraube 12 vorgenommen. Die Schaufeln 2 und 4 brauchen mit den Wellen i und 3 nicht aus einem Stück zu bestehen, sondern können, wie dargestellt, über Naben ia und 3a starr an diese raugesetzt sein.
  • Erfindungsgemäß besitzen ferner .die Zu-und Auslaßöffnungen i3 Ränder, ,die schräg zu :den Rändern der Schaufelfelgen verlaufen, um durch Ausgleichung der Bewegungen des Fluidums einen leisen Gang z.u erzielen.
  • An Hand der Fig. 6 wird im folgenden der grundsätzliche Charakter der Erfindung eingehender erläutert.
  • Die Schaufeln des einen wie des anderen Systems unterliegen gleichen Beanspruchungen. Wenn man keine Anhäufung von Metall in einem der Systeme wünscht und die Räume im Innern des Zylinders besser ausnutzen will, so ist es ratsam, die Schaufeln des einen Systems denen des anderen .genau ähnlich zu machen; sie würden also am Umfang gleich breit sein. So isst nach Fig. 6 AB des einen Systems .gleich BC des anderen.
  • Unabhängig von - ihrer Form müssen die Schaufeln symmetrisch sein, und wenn ihre entgegengesetzten Flächen sich von einem System zum anderen berühren, so hat man, wenn ox und oy ihre Symmetrieachsen darstellenr: xy + AB = BC.
  • Bei den bekannten Einrichtungen verwendet man -als $e rührungsebene der Schaufeln die Radialebene OB. In diesem Fall ist .die Breite der Schaufeln am Fuß ab = bc. Diese Breite hängt ab von den Werten von OB und AB, die in einem gewissen Maß zwangsläufig sind. ab oder bc können ungenügend zum Widerstand gegen die in Betracht kommenden Beanspruchungen sein. Zur Abhilfe könnte man den Fuß,der Schaufeln AB in seinem an der Nabe befestigten Teil durch breite Ausrundungen P verstärken, muß dabei -aber den frei tragenden Teil der Schaufeln BC in der gezeigten Weise formen, d. h. seine inneren Kanten zu einem Kreisbogen P' abarbeiten, der mit P zur Deckung zu bringen ist.
  • Die Erfindung gestattet, unter Beibehaltung aller sonstigen Anordnungen die Schaufeln an ihrer Ansatzstelle an der Nabe sehr weitgehend zu verstärken. Sie besteht grundsätzlich sdarin, die entgegengesetzten Berührungsflächen der Schaufeln in die theoretischen Ebenen Ad, Bd, Be, Ce zu verlegen, wobei die Punkte d .und e die Schnittpunkte der Achsen o_x und o3, -mit dem Umfang der Nabe darstellen. Hierbei @Nvird die Breite der Schaufelfüße an der Nabe gleich df, d. h. zweimal die theoretische Breite ab der bekannten Einrichtungen. Die frei tragenden Teile der Schaufeln erhalten Querschnitte von der Form der krummlinigen Dreiecke AdB.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Pumpe oder Kompressor mit mindestens zwei in einem Zylinder relativ gegeneinander drehbaren Schaufelsystemen, bei denen jedes System eine Nabe mit Schaufeln enthält, die von dieser Nabe getragen werden und sich jenseits derselben frei tragend fortsetzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen sowohl in dem an der Nabe ansitzenden Teil als auch in. dem -frei tragenden Teil nicht in radialen Ebenen der Nabe liegen, die Seiten der an der Nabe ansitzenden Teile untereinander einen kleineren Winkel bilden als die Seiten der frei tragenden Teile, und der von der Umfangsfläche und der Seitenfläche des an der Nabe eines jeden Schaufelsystems ansitzenden Schaufelteiles einsgeschlossene Winkel grundsätzlich der Supplementwinkel des.3 entsprechenden Winkels des frei tragenden Teils ist,, wobei alle Schaufeln gleichartig ausgebildet sind, so .daß die gegenüberliegenden Seiten von zwei nebeneinanderliegenden Schaufeln sich aneinander anlegen können.
  2. 2. Pumpe oder Kompressor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits ein Anschlag (io, Fig. 3) zwischen der Nabe (3) des einen Schaufelsystems und einem Sitz auf der Welle (i) des andern Systems angeordnet ist und andererseits ein anderer Anschlag (ii), der in beiden Richtungen in seiner Lage einstellbar ist, sich an denn einen Ende der Welle (i) befindet, um die axialen Gegenwirkungen des an den Schaufeln komprimierten Fluidums aufzunehmen.
DEZ21501D 1933-01-30 1934-01-18 Pumpe oder Kompressor Expired DE624471C (de)

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FR624471X 1933-01-30

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ID=8987116

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DEZ21501D Expired DE624471C (de) 1933-01-30 1934-01-18 Pumpe oder Kompressor

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DE (1) DE624471C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018103446A1 (de) * 2018-02-15 2019-08-22 Michael Schröter Vorrichtung und Verfahren zum Verdichten und/oder Verdrängen eines Fluids

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018103446A1 (de) * 2018-02-15 2019-08-22 Michael Schröter Vorrichtung und Verfahren zum Verdichten und/oder Verdrängen eines Fluids

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