DK147241B - Kompressor med roterende og kredsende stempel - Google Patents

Description

i 147241 i 5 Opfindelsen angår en kompressor med roterende og kredsende stempel og af den i krav l's indledning angivne art.

Sådanne kompressorer anvendes navnlig i kølekredsløb, 10 der er bestemt til køretøjer, eller i trykluftbremse-anlæg eller som arbejdskompressorer. Navnlig i de to sidstnævnte tilfælde kræves der transport af et stort luftvolumen under højt tryk, f.eks. indtil 10 bar. Desuden forlanger alle anvendelser et meget roligt løb, 15 og i sammenhæng hermed er det nødvendigt at undgå, at der optræder et negativt drejningsmoment.

Et sådant negativt drejningsmoment får man, når kompressionskammeret efter afslutning af udstødningstak-20 ten er afstyret og bevæger sig ud over en dødpunkt-stilling. Dette negative drejningsmoment giver ikke blot et uroligt løb, men kan også ved frembringelse af torsionssvingninger i aksen føre til brud på akslen.

25 I tysk offentliggørelsesskrift nr. 24 02 084 er de omtalte forhold forklaret i enkeltheder ved en tilsvarende maskine, men med tokantet stempel og énbuet tro-choideløbebane. I offentliggørelsesskriftet er det 30 foreslået at anbringe ind- og udløbsåbninger på afstand fra stemplets rotationsakse for ved en bevægelse over en af disse styreåbninger at aflaste trykket i det allerede afstyrede kompressionskammer, der befinder sig i området for dødpunktstillingen, gennem 35 2 147 241 1 disse åbninger til det bag et stempelhjørne beliggende eller det foran et stempelhjørne beliggende kammer.

Ved en kompressor af den her omhandlede art med trekantet stempel og tobuet, perifer indre væg i kompres-5 sorhuset kan dette forslag til undgåelse af et negativt drejningsmoment ikke umiddelbart anvendes.

Et restvolumen for arbejdsmediet, der altid vil forekomme ved kompressorer af den foreliggende art på 10 grund af dødrummet, der ikke kan undgås, og som virker uheldigt på den ovenfor beskrevne måde og står under højt tryk, vil bevirke, at kompressorens leveringsmængder bliver begrænset.

15 Efter et forslag i tysk offentliggørelsesskrift nr.

21 27 546 skal der i et område for det stempelhjørne, der begrænser det afstyrende kompressionskammer, indfræs es overstrømningslommer i den perifere indre væg i kompressorhuset, over hvilke lommer det arbejdsme-20 dium, der er indesluttet i det nævnte kammer, delvis kan strømme til det foran stempelhjørnet beliggende kompressionskammer, der ligeledes allerede er afstyret, men står under et lavere tryk. Disse overstrøm-ningslommer skal være anbragt ved siden af hinanden 25 i aksial retning og må mellem sig lade mellemstykket stå tilbage, der når op til overfladen af den perifere indre væg i kompressorhuset, for at undgå en indfalden eller et anslag af tætningsdele ved stempelhjørnerne. De er således begrænset i deres aksia-30 le udstrækning. Også i deres udstrækning i retning af stempelbevægelsen indtræder der meget hurtigt en begrænsning, der er bestemt ved påstyring af indløbsåbningen efter det bag stempelhjørnet beliggende kammer, der så bliver indsugningskammer ved en videre 35 3 147241 1 drejning af stemplet.

Den nævnte foranstaltning er ikke tilstrækkelig til at føre det i stemplets dødrumsstilling indesluttede 5 volumen af arbejdsmediet til det foran stempelhjørnet beliggende kammer, når de ved de nævnte kompressortyper krævede leveringsmængder og -tryk skal opnås og ved høje omløbstal optrædende hårde slag på grund af et negativt drejningsmoment skal undgås, som indgåen-10 de forsøg i forbindelse med den foreliggende opfindelse har vist. Dette gælder først og fremmest ved høje omdrejningstal.

De foreslåede overstrømningslommer er desuden dyre at 15 fremstille, da der må fræses i det indre af husets perifere væg, eller der ved indstøbning af sådanne overstrømningslommer fås formoverskæringer. Desuden bliver en belægning af den indre væg, der er nødvendig ved huse af letmetal, på grund af sådanne udsparin-20 ger overskåret flere gange tværs på stemplets løberet-ning, hvad der kan give en fare for, at belægningen kan løsne sig.

Den foreliggende opfindelse tager sigte på at angive-25 en kompressor med roterende og kredsende stempel af den omhandlede art, ved hvilken der kan opnås en tilstrækkelig overføring af det i stemplets dødrumsstilling indesluttede arbejdsmedium til det foran et stempelhjørne beliggende arbejdskammer og en fuld-30 stændig trykudligning også ved høje omløbstal og tryk, og hvor en optræden af negative drejningsmomenter helt kan undgås.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at kompressoren 35 147241 4 1 er udformet som angivet i krav l's kendetegnende del.

Ved denne udformning opnår man* at overstrømningslommerne , der er anbragt i mindst én af sidevæggene i 5 kompressoren, kan gøres tilstrækkeligt store til at sikre en hurtig overføring af arbejdsmedium i stemplets dødrumsstilling til det forudløbende arbejds-kammer. Dette sikres yderligere ved, at overstrømningslommerne strækker sig ind i kappeløbebanen over 10 samme perifere længde som sidevæggene. Overføringslommerne kan anbringes i sidevæggene allerede under støbningen og bevirker derved en let fremstilling af kompressoren.

15 Ved udformning af kompressoren som angivet i krav 2 kan man opnå en større åbning ind i overstrømningslommerne og derved understøtte en god trykudligning.

Ved udformning af kompressoren som angivet i krav 3 20 opnår man en let fremstilling af kompressoren med overføringslommerne i sidevæggene.

Ved udformning af kompressoren som angivet i krav 4 opnår man, at fremstillingen af kompressoren også 25 lettes, når det gælder udførelsen med affasninger.

Kompressoren ifølge opfindelsen forklares nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken 30 fig. 1 viser et radialsnit gennem en udførel sesform for kompressoren, og fig. 2 et delvist aksialsnit gennem kompressoren i et plan II-II i fig. 1 ved en 35 147241 5 1 stempelstilling, i hvilken et stempel hjørne ligger i snitplanet.

Den viste kompressor er nærmere beskrevet i enkelthe-5 der i tysk offentliggørelsesskrift nr. 27 00 522, der er indleveret af ansøgeren den 7. januar 1977· Kompressoren er indesluttet i et kapselhus 1 med en perifer væg 2 med en tobuet trochoideformet perifer indre væg 3 og to sidevægge 4 og 5, af hvilke væggen 10 4 er synlig i fig. 1, mens væggen 5» fig. 2, har en indløbsåbning. I huset roterer et trekantet stempel 6 på en excenter 7, hvis aksel er betegnet med 8 og går gennem sidevæggene 4 og 5· På hjørnerne af stemplet 6 findes der tætningsdele, der består af tætnings-15 lister 9 og tætningsbolte 10. Endvidere er der på siderandene af stemplet anbragt tætningslister 11, der med deres ender ligger an mod tætningsboltene 10.

Med tætningslisterne 8 er stemplet 6 i stadig glidende indgreb med den perifere indre væg 3. Bevægelsen 20 af stemplet er styret af et tandhjulsdrivværk 12. I den sidevæg 4, der er synlig i fig. 1, findes der to overstrømningslommer 13 og 14 i omdrejningsretningen for stemplet 6 efter dødpunktet og omtrent ved begyndelsen af den anden trediedel af den efterfølgen-25 de bue på den perifere indre væg 3. Disse udsparinger 13 og 14 strækker sig, som fig. 2 viser, omtrent' med halvdelen af deres radiale udstrækning ind under den perifere indre væg 3. På denne kan der, ligeledes som vist i fig. 2, i området for overstrømningslom-30 merne 13 og 14 findes affasninger 15, der viser ind i overstrømningslommerne.

Beliggenheden af disse overstrømningslommer 13 og 14 er bestemt på følgende måde: 35 6 147241 1 En forreste styrekant 16 på overstrømningslommerne i omdrejningsretningen for stemplet 6 ligger umiddelbart foran et stempelhjørne 17 på det i dødpunktstil-ling værende kammer 18, som det fremgår af fig. 1. Be-5 liggenheden af de i stemplet 6's drejningsretning bageste styrekanter 19 på overstrømningslommerne 13 og 14 bliver bestemt af de samme stempelhjørner ved den stilling af stemplet 6, i hvilket stemplet med en kant 20 styrer indløbsåbningen.21 for det nævnte kam-10 mer 18, der dermed bliver indsugningskammer. Indløbsåbningerne er ved den i fig. 1 viste kompressor hjørner i en lommeformet, udsparing 22 i sidevæggen 54 hvilke hjørner over gennembrydninger 23 i stemplet 6 får tilført arbejdsmedium, der strømmer ind gennem 15 den anden sidevæg 4.

Den beskrevne beliggenhed af den forreste styrekant 16 for overstrømningslommerne 13 og 14 er bestemt af stempelstillingen på det tidspunkt, på hvilket det 20 tryk i kammeret 18, der bevirker det negative drejningsmoment , overstiger.de totale friktionsmodstande i kompressoren, dvs. kort efter, at stemplet har passeret gennem dødpunktstillingen. Betingelserne for den beskrevne beliggenhed af den bageste styre-25 kant er i og for sig kendt. Afstyringen af overstrømningslommerne 13 og 14 er nødvendig senest når indløbsåbningen for det bag stempelhjørnet beliggende kammer 18 bliver påstyret, da så ved en yderligere åbenståen af lommerne 13 og 14 det foran stempelhjør-30 net beliggende kompressionskammer 24 ville blive forbundet med denne indløbsåbning 21.

Det er endvidere i tysk offentliggørelsesskrift nr.

21 27 546 beskrevet, at der navnlig ved høje omløbs-35 tal kun står en meget kort tid til disposition til 147241 7 1 overføring af de under højere tryk stående gasser til det foran hjørnet beliggende kammer 24. Por at udnytte denne tid og for at kunne frembringe en fuldstændig trykudligning mellem kamrene 18 og 24, må over-5 strømningslommerne 13 og 14 være så store som mulig, hvad der fuldt ud er muligt i sidevæggen 4 og 5 i modsætning til, hvad der er tilfældet, når overstrømningslommerne anbringes i den perifere indre væg. Overstrømningslommerne kan radialt udbredes så langt 10 indefter, som beliggenheden af tætningsdelene 9 og 10 i stempelhjørnerne tillader. Denne begrænsning 25 af den radiale udstrækning af overstrømningslommerne 13 og 14 er derfor i det væsentlige bestemt af den radiale beliggenhed af enden 26 af tætningslisten 11, 15 der løber efter det stempelhjørne 16, der bevæger sig ind over overstrømningslommen. Denne ende må ikke gå ind over den bageste styrekant 19 på overstrømningslommerne 13 og l4. Por at forøge overstrømningsvejen over overstrømningslommerne 13 og 14 kan hjørneaf-20 tætningerne 9, 10, 11 på stemplet 6 fortsættes radialt indefter tilbage, som det er nærmere beskrevet i tysk offentliggørelsesskrift nr. 22 32 997·

Por at forbedre gennemstrømningen af overstrømnings-25 lommerne 13 og 14 kan de nævnte afskråninger 151 som vist i fig. 2, være anbragt på den perifere indre væg 3j idet de i aksial retning kun får en begrænsning, når tætningslisterne 9 er delt for at forhindre, at hjørnedelene på sådanne lister skal nå ind 30 over de bageste styrekanter 27 på affasningerne.

Overstrømningslommerne 13 og 14 kan være anbragt i begge sidevægge, som det er vist med linierne 27 og 28 i fig. 2, og affasningen på den perifere væg 2 35 147241 8 1 kan også findes på siden af sidevæggen 53 som linien 29 viser.

En særlig fordel ved denne anbringelse af overstrøm-5 ningslommerne 13 og 14 i sidevæggene er det, at lommerne allerede kan anbringes i sidevæggene ved disses støbning og derfor ikke forårsager vanskeligheder ved fremstillingen eller kræver en særlig indsats ved montagen. Også affasningerne i den perifere væg 2 10 kan. være støbt og giver derved ingen vanskeligheder ved fremstillingen, da de ikke betinger formunder-skæringer.

Indgående forsøg i forbindelse med kompressoren iføl-15 ge den foreliggende opfindelse har vist, at der ved anbringelsen af de beskrevne overstrømningslommer 13, 14 og 28 og affasningerne 15 og 29 kan opnås en betydelig forøgelse-af kompressorens leveringsmængder og tryk, og at denne fordel også bevares, når kompres-20 soren løber med høje omdrejningstal. De foreslåede foranstaltninger er derfor tilstrækkelige i alle anvendelsestilfælde til at overføre de i kammeret 18 indesluttede trykgasser til trykudligning til det foran et stempelhjørne beliggende kompressionskammer 25 24, hvorved en uheldig dødrumdannelse i sådanne kom pressorer bliver udlignet. Ved udformningen af kompressoren ifølge opfindelsen undgås det også, at der optræder negative drejningsmomenter, hvad der medvirker til at give et upåklageligt løb af kompres-30 soren.

35

Claims (2)

147241

1. Kompressor med roterende og kredsende stempel og med tobuet trochoideformet perifer indre væg i kompressorhuset, med hvilken et på en exeenter på en excenteraksel omløbende trehjørnet stempel med sine 5 hjørner står i stadig glidende berøring, og hvor der i huset findes overstrømningslommer, over hvilke et allerede afstyret, i området for dødpunktstillingen værende bag et stempelhjørne beliggende arbejdskam-mer i kort tid bliver forbundet med et foran hjørnet 10 beliggende kompressionskammer og hvis i drejningsretningen for stemplet forreste styrekant er bestemt af beliggenheden af stempelhjørnet i dødpunktstillingen, samt hvis i drejningsretningen for stemplet bageste styrekant er bestemt af beliggenheden af 15 det samme stempelhjørne, når stemplet åbner for den i husets sidevæg udformede indløbsåbning, kendetegnet ved, at overstrømningslommerne (13s 14, 28) er anbragt i mindst den ene af husets sidevægge (4, 5) og strækker sig ind under den pe-20 rifere væg (2) samt har en radial udstrækning indad, der er mindre end den radiale udstrækning af tætningslisterne (11), og at lommerne strækker sig ind i den perifere væg (3) over samme perifere længde som i sidevæggene. 25

2. Kompressor ifølge krav 1,kendet egnet ved, at der i området for overstrømningslommerne (13s 14, 28) i sidevæggene (4, 5) findes affasnin-ger (15, 29) på den perifere væg (2), som udvider 30 åbningerne af de nævnte overstrømningslommer.