DE839289C

DE839289C - Screw piston machine

Info

Publication number: DE839289C
Application number: DESCH1890A
Authority: DE
Original assignee: Schiess AG
Current assignee: Schiess AG
Priority date: 1950-04-23
Filing date: 1950-04-23
Publication date: 1952-05-19

Description

Schraubenkolbenmaschine Die Erfindung betrifft eine S-chrauhenkolbenmaschine. Es sind Druckluftmaschinen bekannt, bei denen zwei oder mehr miteinander in spielfreiem Eingriff befindliche Stirnräder, Gerad- oder Schrägzahnräder, insbesondere Pfeilzahnräder, mit parallelen Achsen in einem gemeinsamen Gehäuse dicht eingeschlossen sind und bei denen die Druckluft auf der einen Seite des Eingriffs in das Gehäuse und in die Verzahnungen der Räder eingeführt und nach geleisteter Arbeit auf der anderen Seite des Eingriffs aus dem Gehäuse entlassen wird. Die Einströmung erfolgt erst senkrecht zu den Radachsen, .dann aber teilt sich der Weg der Luft, und die zwei oder mehr Teilsfröme des Treibmittels strömen getrennt in der Umfangsrichtung der Räder, die Zahnlücken derselben ausfüllend. Solche wlaschinen haben große Leckverluste, insbesondere an den Stirnseiten der Geradzahnräder oder infolge der schmalen, keilförmigen Spalten bei Schrägverzahnung, und laufen mit großem Geräusch, das vom Auspuff des Treibmittels bei seiner Freigabe aus den einzelnen Zahnlücken herrührt und durch seinen hohen Pfeifton sehr unangenehm ist.Screw piston machine The invention relates to an S-screw piston machine. There are pneumatic machines known in which two or more with each other in backlash Spur gears, straight or helical gears in engagement, in particular herringbone gears, with parallel axes are tightly enclosed in a common housing and in which the compressed air on one side of the engagement in the housing and in the gears of the wheels are introduced and after the work is done on the other Side of the procedure is released from the housing. The inflow takes place first perpendicular to the wheel axles, but then the path of air divides, and the two or more partial streams of the propellant flow separately in the circumferential direction of the Wheels, filling the gaps between their teeth. Such machines have large leakage losses, especially on the end faces of the straight gears or as a result of the narrow, wedge-shaped Split with helical teeth, and run with great noise emitted from the exhaust of the Propellant originates from the individual tooth gaps when it is released and through its high-pitched whistle is very uncomfortable.

Schraubenpumpen mit zwei oder mehr ineinandergreifenden Förderschrauben sind ebenfalls bekannt. Bei derartigen ;Pumpen werden durch das Ineinandergreifen der Schrauben oder Förderschnecken Kammern gebildet, in denen das Fördergut weiterbewegt wird.Screw pumps with two or more interlocking delivery screws are also known. In such; pumps are due to the interlocking the screw or screw conveyor chambers are formed in which the material to be conveyed moves on will.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Schraubenkolbenmaschine, die, sowohl als Kraftals auch als Arbeitsmaschine verwendbar, bei An- Wendung als Kraftmaschine die Nachteile der bekennten Maschinen vermeidet und bei der Anwendung als Arbeitsmaschine eine Verbesserung der Wirkung ermöglicht.The invention aims to create a screw piston machine, which can be used both as a power tool and as a work machine when turn as a prime mover avoids the disadvantages of the avowed machines and in the application as a work machine enables an improvement in the effect.

Die Erfindung besteht darin, daß das Medium in Richtung der Schnecken- oder Schraubenachsers durch die Maschine geleitet wird und die Flanken der miteinander im Eingriff stehenden Schneeken oder Schrauben verschiedene Steigung haben. Auf diese Weise werden Kammern größer oder kleiner «erdenden Volumens gebildet, die im ersten Falle eine Expansion des Treibmittels, im zweiten eine Kompression des Fördermittels zulassen. Dadurch läßt sich im ersten Falle eine bessere Ausnutzung des gespannten Arbeitsmittels und eine Vermeidung <lcs Auspuffgeräusches erzielen und im zweiten Falle eine Kompression bzw: Druck- oder Geschwindigkeitserhöhung des Fördermittels.The invention consists in that the medium in the direction of the screw or screw axis is passed through the machine and the flanks of each other engaged Schneeken or screws have different slopes. on in this way chambers of larger or smaller earth volumes are formed in the first case an expansion of the propellant, in the second a compression of the Allow funding. This allows better utilization in the first case of the tensioned work equipment and avoidance of exhaust noise and in the second case a compression or: pressure or speed increase of the funding.

Durch entsprechende Wahl der Durchmesser und der Anzahl der im gegenseitigen Eingriff stehenden Schnecken oder Schrauben lassen sich die gewünschten Expansions- und Verdichtu4gsVerhäitnisse bestimmen.By appropriate choice of the diameter and the number of mutual Screws or screws that are engaged, the desired expansion and determine compression ratios.

Zwecks Vermeidung der Eisbildung bei der Expansion, beispielsweise von Luft als Treibmittel, bestehen die in der Unterkühlungszone des expandierenden Treibmittels liegenden Maschinenteile aus einem Werkstoff geringerer Wärmedurchgangszahl, z. B. Hartgummi.In order to avoid ice formation during expansion, for example of air as a propellant, which exist in the subcooling zone of the expanding Machine parts lying within the propellant and made of a material with a lower heat transfer coefficient, z. B. hard rubber.

In der Zeichnung ist die Erfindung an dem Beispiel einer Druckluftkraftmaschine erläutert.In the drawing, the invention is based on the example of a pneumatic engine explained.

Abb. i ist ein schematischer Längsschnitt und Abb. a ein Querschnitt durch die Maschine. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel werden vier Schnecken S1, S2, S3, S4 von dem Gehäuse G umschlossen. Die Stirnschilder Stl und St2 enthalten die Lagerung der vier Schnecken. Bei E erfolgt der Eintritt des gespannten, bei A der Austritt des entspannten Arbeitsmittels. Durch das Ineinandergreifen der Schnecken werden Kammern gebildet, die bei der Drehung der Schnecken unter, der \1'irkung des Arbeitsmittels in Richtung der Durchströmung wandern. Sie füllen sich an der Zuströmstirnseite ständig mit Arbeitsmittel, werden dann durch den Durchgang durch den Eingriff zweier Schnecken geschlossen, um sich schließlich an der Auspuffstirnseite wieder zu öffnen. Die rechten rund die linken Flanken der Schnecken haben verschieden große Steigung. Das hat zur Folge, daß die Lückenweite der einen Schnecke in Richtung der Durchströmung des Arbeitsmittels zu-, die der anderen Schnecke abnimmt.Fig. I is a schematic longitudinal section and Fig. A is a cross section through the machine. In the illustrated embodiment, there are four screws S1, S2, S3, S4 enclosed by the housing G. The front shields Stl and St2 contain the storage of the four snails. At E, the stressed occurs at A the outlet of the relaxed working medium. Through the interlocking of the snails chambers are formed which, when the worm rotates, under the effect of the working medium migrate in the direction of the flow. They fill up at the Inflow face constantly with work equipment, are then through the passage The engagement of two worms is closed to finally reach the exhaust face to open again. The right and left flanks of the snails are different great slope. This has the consequence that the gap width of a screw in the direction the flow of the working medium increases, which decreases the other screw.

Die Schnecke S1 ist, wie die Abbildung erkennen läfßt, rechtssteigend. Die Steigung ihrer rechten Flanken ist größer als die der linken Flanken, so (1a13 infolgedessen die Lücke L1 kleiner ist als die Lücke L2, und diese wiederum ist kleiner als die 1_ücke L3 usf. Die Schnecke S2 ist ebenfalls rechts-und ihre rechten Flanken haben die deiche Steigung wie diejenigen der Schnecke S1, mul ebenso haben ihre linken Flanken die gleiche-Steigung wie diejenigen der Schnecke Sl. Dasselbe gilt für die Schnecke S3. Alle . drei Schrecken -stehen in spielfreiem Eingriff mit der Schnecke S4. Diese muß somit linkssteigend sein, und ihre rechten Flanken--müssen die Steigung der linken Flanken der Schnecken S1 bis S3 und ihre linken Flanken die der rechten Flanken der Schnecken S1 bis S3 aufweisen. Ihre Lücke KI ist infolgedessen .größer als ihre Lücke K_ und diese größer als K3 usf.As the figure shows, the worm S1 is right-handed. The slope of their right flanks is greater than that of the left flanks, see (1a13 consequently the gap L1 is smaller than the gap L2, and this in turn is smaller than the 1_ücke L3 and so on. The worm S2 is also on the right and its right Flanks have the same dyke slope as those of the worm S1, mul also have their left flanks have the same slope as those of the worm Sl. The same thing applies to the worm S3. All . three horrors - stand in play-free engagement with the screw S4. This must therefore be left-handed, and its right flanks - must the slope of the left flanks of the screws S1 to S3 and their left flanks those of the right flanks of the worms S1 to S3. Your gap is AI as a result . larger than their gap K_ and this larger than K3 and so on.

Die Kammern der Schnecken S1 bis S3 gestatten daher durch ihre Erweiterung eine Expansion des Arbeitsmittels, die der anderen S4 aber komprimieren es infolge ihrer Verengung. Je eine Kammer der Schnecke S, usw. steht ständig mit je einer Kami'ner der anderen Schnecke S4 in Verbindung. Durch Wahl verschiedener Durchmesser, eines großen Durchmessers der die Expansion gestattenden Schnecke Si usw. und eines kleinen der eine Kompression erzeugenden Schnecke S4 und einer verschiedenen Anzahl der Schnecken kann man jedes etwa gewünschte Expansionsverhältnis erreichen. Zum Beispiel kann man mit nur zwei Schnecken mit sich erweiterndenSchneckengängen, die um eine mit sich verengendem Schneckengang versehene Schnecke S4 herum angeordnet sind, ein anderes Expansionsverhältnis erreichen als mit den dargestellten drei Schnecken oder mit noch mehr.The chambers of the screws S1 to S3 therefore allow their expansion an expansion of the working medium, but that of the other S4 compress it as a result their narrowing. One chamber of the screw S, etc. is always connected to one Kami'ner of the other snail S4 in connection. By choosing different diameters, a large diameter of the expansion permitting screw Si, etc. and one small one of the compression generating screw S4 and a different number of the screws, any desired expansion ratio can be achieved. To the For example, one can use only two snails with widening helical channels, the arranged around a screw S4 provided with a narrowing screw thread achieve a different expansion ratio than with the three shown Snails or more.

Das Rad R dient der Weiterleitung der durch die Maschine dem Arbeitsmittel entnommenen Energie. Die Expansion bewirkt eine beträchtliche Abkühlung des Arbeitsmittels und der von ihm berührten Maschinenteile und kann zur Bildung '.von Eis führen. Lm zu vermeiden, daß sich dieses an Eisenteilen. festsetzt, an denen es zu Störungen Anlaß geben kann, ist zwischen Gehäuse G und Stirnschild St. ein Zwischenstück Z eingebaut, das aus einem Stoff besteht, der Eis nicht ansetzen läßt, wie z. B. Hartgummi, Preßstoffe od. dgl.The wheel R is used to forward the work equipment through the machine extracted energy. The expansion causes a considerable cooling of the working medium and the machine parts it touches and can lead to the formation of ice. Lm to avoid that this is attached to iron parts. sets where there is interference Can give cause, an intermediate piece Z is between the housing G and face plate St. built-in, which consists of a substance that does not allow ice to set, such. B. hard rubber, Moldings or the like.

Wird die Maschine als Kraftmaschine betrieben, so ist es vorteilhaft, dasAntriebsmittel axial durch die Verzahnungen strömen zu lassen. Damit werden Leckverluste an den Stirnseiten vermieden, denn an der einen Stirnseite erfolgt die Zuströmung, an der anderen die Ausströmung. Da die Räder außerdem nach Art von Schnecken, also nicht auf Verzahnmaschinen mit den üblichen Verzahnwerkzeugen; gefertigt werden können, kann durch Wahl der Zahnforiri die Spaltenbfldung der schrägen Evolventenverzähnung vermieden werden» Endlich wird das Auspuffgeräusch an sich schöh'gerier und vor allem .durch Senkung, der Zahl der Auspüffe in der Sekunde weniger störend, als 'es bei den ,bekannten Druckluftmaschinen der Fall ist.If the machine is operated as a prime mover, it is advantageous to to allow the drive medium to flow axially through the gears. This will reduce leakage Avoided at the front sides, because the inflow takes place on one front side, on the other the outflow. Since the wheels are also in the manner of snails, that is not on gear cutting machines with the usual gear cutting tools; are manufactured can, by choosing the tooth form, the gap filling of the oblique involute teeth can be avoided »Finally the exhaust noise itself is getting better and better all .by lowering, the number of exhausts per second is less disturbing than 'it is the case with the well-known compressed air machines.

Claims

P.4, TE \ -T ,.), X511ItC G1IE: i. For operation with a gaseous or vaporous Pressure medium or for the production of gaseous or daripiform pressure media Oblique piston machine with two or more in play-free engagement with one another Screws or screws, thereby marked that the 'medium is passed through the machine in the direction of the worm or screw axis and that the flanks of the worms or screws which are in engagement with one another have different slopes.

2. Screw piston machine according to Ansprucii r, thereby characterized in that the expansion or compression ratio by corresponding The number of diameters and the number of mutually engaging screws or screws can be determined.

3. To operate with a gas or vapor Screw-piston machine intended for pressure medium according to claim 1 or 2, characterized in that that the machine parts lying in the subcooling zone of the expanding propellant made of a material with a lower heat transfer coefficient, e.g. B. hard rubber exist.