EP0066222B1 - Kupplungsanordnung an einem aus einem Radialkolbenverdichter und einem Antriebsmotor bestehenden Verdichter-Aggregat - Google Patents

Kupplungsanordnung an einem aus einem Radialkolbenverdichter und einem Antriebsmotor bestehenden Verdichter-Aggregat Download PDF

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EP0066222B1
EP0066222B1 EP82104477A EP82104477A EP0066222B1 EP 0066222 B1 EP0066222 B1 EP 0066222B1 EP 82104477 A EP82104477 A EP 82104477A EP 82104477 A EP82104477 A EP 82104477A EP 0066222 B1 EP0066222 B1 EP 0066222B1
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EP
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cylinder block
rotor
compressor
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drive motor
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Siegfried Schönwald
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Siemens AG
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/04—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B27/0404—Details, component parts specially adapted for such pumps
    • F04B27/0442—Supporting and guiding means for the pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B13/00—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion
    • F01B13/04—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder
    • F01B13/06—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder in star arrangement
    • F01B13/061—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder in star arrangement the connection of the pistons with the actuated or actuating element being at the outer ends of the cylinders
    • F01B13/062—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder in star arrangement the connection of the pistons with the actuated or actuating element being at the outer ends of the cylinders cylinder block and actuating or actuated cam both rotating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04B27/06—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement the cylinders being movable, e.g. rotary
    • F04B27/0606—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement the cylinders being movable, e.g. rotary having cylinders in star- or fan-arrangement, the connection of the pistons with an actuating element being at the outer ends of the cylinders
    • F04B27/0612—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement the cylinders being movable, e.g. rotary having cylinders in star- or fan-arrangement, the connection of the pistons with an actuating element being at the outer ends of the cylinders rotary cylinder block
    • F04B27/0619—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement the cylinders being movable, e.g. rotary having cylinders in star- or fan-arrangement, the connection of the pistons with an actuating element being at the outer ends of the cylinders rotary cylinder block cylinder block and actuating cam rotating together

Definitions

  • the invention relates to a compressor unit consisting of a radial piston compressor and a drive motor, in which the rotor of the drive motor is connected to the cylinder block of the radial piston compressor and is guided radially by the latter.
  • Such an assembly is known from DE-A-2 710 734.
  • the cylinder block is rigidly connected to the runner's arms.
  • the rotor does not have its own axle bearing on this side, but is guided radially by the cylinder block.
  • misalignments occur between the rotor of the engine and the cylinder block.
  • Such misalignments lead to a tilting of the cylinder block when the cylinder block is rigidly connected to the arms of the rotor.
  • the bearings of the cylinder block are loaded unevenly.
  • the invention has for its object to provide a compressor assembly consisting of a radial piston compressor and a drive motor so that on the one hand tilting of the cylinder block due to misalignment between the rotor of the drive motor and the cylinder block is avoided, but on the other hand the radial guidance of the motor rotor through the cylinder block is guaranteed.
  • leaf springs lying approximately in the central plane of the cylinder block are provided, which are attached at one end to the cylinder block and at the other end to projections or arms of the rotor, one of the ends of the leaf springs is attached in a rotationally fixed manner.
  • Such leaf springs are very stiff in the radial and tangential directions, on the other hand relatively soft in the axial direction, so that they easily permit an inclination between the parts coupled together.
  • Radial forces e.g. the magnetic tension of the rotor across the axis and its torque are transmitted practically rigid by the leaf springs.
  • the rigidity in the radial and tangential directions can be increased further in that the leaf springs are V-shaped and the one leg of each leaf spring is fastened at two adjacent locations.
  • a cylinder block 2 is rotatably mounted.
  • the inner stand 3 of a drive motor designed as an external rotor motor is also arranged on the fixed axis 1.
  • the outer rotor 4 of the drive motor has axially projecting arms 5. Its lower end is guided radially and axially by a roller bearing, and its upper end is guided radially by the cylinder block 2 via the coupling. This ensures an even engine air gap.
  • V-shaped leaf springs 6 The coupling between the arms 5 and the cylinder block 2 takes place via V-shaped leaf springs 6.
  • the leaf springs 6 are stacked in several layers.
  • the leaf springs 6 are fastened to the cylinder block 2 at two spaced apart locations 7 and 8. These attachment points are located approximately in the central plane of the cylinder block 2.
  • the leaf springs 6 With their other leg, the leaf springs 6 are connected to the arms 5 of the external rotor 4.
  • they become very rigid in the radial and tangential directions, so that they can transmit high forces in these directions without the leaf springs 6 being deflected or displaced. A separate storage of this side of the motor rotor 4 on the axis 1 is therefore unnecessary.
  • connection of the outer rotor 4 to the cylinder block 2 is relatively soft, in particular in the case of a multilayer arrangement of the leaf springs 6, so that the cylinder block 2 can adjust itself accordingly to the outer rotor 4 in the event of misalignments without the engine air gap being changed.
  • Such a coupling arrangement is particularly advantageous if, when the cylinder block 2 is directly supported on the fixed axis 1, the gap between the cylinder block 2 and the fixed axis 1 has a decreasing cross-section in the direction from the suction slot to the pressure slot, to one from the suction slot Pressure slot to receive increasing oil pressure in the gap in accordance with the compression pressure.
  • the cylinder block 2 can always be set such that the cylinder block 2 does not tilt with respect to the fixed axis 1. Such tilting would result in an uneven gap in the axial direction, which could not be adequately sealed by the oil introduced.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein aus einem Radialkolbenverdichter und einem Antriebsmotor bestehendes Verdichter-Aggregat, bei dem der Läufer des Antriebsmotors mit dem Zylinderblock des Radialkolbenverdichters verbunden und von diesem radial geführt ist.
  • Ein solches Aggregat ist durch die DE-A-2 710 734 bekannt. Bei diesem Aggregat ist der Zylinderblock starr mit Armen des Läufers verbunden. Der Läufer hat auf dieser Seite kein eigenes Achslager, sondern wird radial von dem Zylinderblock geführt. Infolge von Fertigungstoleranzen treten Fluchtungsfehler zwischen dem Läufer des Motors und dem Zylinderblock auf. Solche Fluchtungsfehler führen bei einer starren Verbindung des Zylinderblockes mit den Armen des Läufers zu einem Verkanten des Zylinderblockes. Hierdurch werden die Lager des Zylinderblockes ungleich belastet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein aus einem Radialkolbenverdichter und einem Antriebsmotor bestehendes Verdichter-Aggregat so auszubilden, dass einerseits ein Verkanten des Zylinderblockes infolge von Fluchtungsfehlern zwischen dem Läufer des Antriebsmotors und dem Zylinderblock vermieden, andererseits aber die radiale Führung des Motorläufers durch den Zylinderblock gewährleistet wird.
  • Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, dass etwa in der Mittelebene des Zylinderblockes liegende Blattfedern vorgesehen sind, die mit ihrem einen Ende an demZylinderblock und mit ihrem anderen Ende an Vorsprüngen oder Armen des Läufers befestigt sind, wobei eines der Enden der Blattfedern jeweils verdrehfest befestigt ist. Derartige Blattfedern sind in radialer und tangentialer Richtung sehr steif, dagegen in axialer Richtung verhältnismässig weich, so dass sie eine Schiefstellung zwischen den miteinander gekuppelten Teilen ohne weiteres zulassen. Radiale Kräfte dagegen, z.B. der magnetische Zug des Läufers quer zur Achse sowie sein Drehmoment werden von den Blattfedern praktisch starr übertragen. Die Steifigkeit in radialer und tangentialer Richtung kann noch dadurch erhöht werden, dass die Blattfedern V-förmig ausgebildet sind und der eine Schenkel jeder Blattfeder an zwei voneinander benachbarten Stellen befestigt ist.
  • Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird der Anmeldungsgegenstand nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:
    • Fig. 1 eine Kupplungsanordnung in Draufsicht anhand einer halbseitigen Darstellung eines Zylinderblockes,
    • Fig. 2 eine Kupplungsanordnung im Schnitt entlang der Linie 11-11 in Fig. 1.
  • . Mit 1 ist eine feststehende Achse bezeichnet, auf der ein Zylinderblock 2 drehbar gelagert ist. Auf der feststehenden Achse 1 ist ferner der Innenständer 3 eines als Aussenläufermotor ausgebildeten Antriebsmotors angeordnet. Der Aussenläufer 4 des Antriebsmotors weist axial vorstehende Arme 5 auf. Sein unteres Ende wird radial und axial von einem Wälzlager, sein oberes Ende über die Kupplung radial von dem Zylinderblock 2 geführt. Damit wird ein gleichmässiger Motorluftspalt gewährleistet.
  • Die Kupplung zwischen den Armen 5 und dem Zylinderblock 2 erfolgt über V-förmig ausgebildete Blattfedern 6. Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, sind die Blattfedern 6 in mehreren Lagen übereinandergeschichtet. Die Blattfedern 6 sind an zwei voneinander beabstandeten Stellen 7 und 8 an dem Zylinderblock 2 befestigt. Diese Befestigungsstellen liegen etwa in der Mittelebene des Zylinderblockes 2. Mit ihrem anderen Schenkel sind die Blattfedern 6 mit den Armen 5 des Aussenläufers 4verbunden. Infolge der Dreipunktbefestigung der Blattfedern 6 werden diese in radialer und tangentialer Richtung sehr starr, so dass sie in diesen Richtungen hohe Kräfte übertragen können, ohne dass eine Auslenkung oder Verstellung der Blattfedern 6 erfolgt. Eine eigene Lagerung dieser Seite des Motorläufers 4 auf der Achse 1 erübrigt sich also. In axialer Richtung ist dagegen die Verbindung des Aussenläufers 4 mit dem Zylinderblock 2 insbesondere bei mehrlagiger Anordnung der Blattfedern 6 verhältnismässig weich, so dass sich der Zylinderblock 2 gegenüber dem Aussenläufer 4 bei Fluchtungsabweichungen entsprechend einstellen kann, ohne dass der Motorluftspalt verändert wird.
  • Eine solche Kupplungsanordnung ist besonders dann vorteilhaft, wenn bei einer direkten Lagerung des Zylinderblockes 2 auf der feststehenden Achse 1 der zwischen dem Zylinderblock 2 und der feststehenden Achse 1 bestehende Spalt in Richtung vom Saugschlitz zum Druckschlitz hin einen abnehmenden Querschnitt aufweist, um einen vom Saugschlitz zum Druckschlitz hin entsprechend dem Verdichtungsdruck ansteigenden Öldruck in dem Spalt zu erhalten. Infolge der Elastizität der Blattfedern 6 in axialer Richtung kann sich der Zylinderblock 2 stets so einstellen, dass kein Verkanten des Zylinderblockes 2 gegenüber der feststehenden Achse 1 auftritt. Durch ein solches Verkanten würde sich in axialer Richtung ein ungleicher Spalt ergeben, der durch das eingebrachte Öl nicht ausreichend abgedichtet werden könnte.

Claims (2)

1. Aus einem Radialkolbenverdichter und einem Antriebsmotor bestehendes Verdichter-Aggregat, bei dem der Läufer (4) des Antriebsmotors mit dem Zylinderblock (2) des Radialkolbenverdichters verbunden und von diesem radial geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass etwa in der Mittelebene des Zylinderblockes (2) liegende Blattfedern (6) vorgesehen sind, die mit ihrem einen Ende an dem Zylinderblock (2) und mit ihrem anderen Ende an Vorsprüngen oder Armen (5) des Läufers (4) befestigt sind, wobei eines der Enden der Blattfedern (6) jeweils verdrehfest befestigt ist.
2. Verdichter-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfedern (6) V-förmig ausgebildet sind und der eine Schenkel jeder Blattfeder (6) an zwei voneinander beabstandeten Stellen (7 und 8) befestigt ist.
EP82104477A 1981-06-02 1982-05-21 Kupplungsanordnung an einem aus einem Radialkolbenverdichter und einem Antriebsmotor bestehenden Verdichter-Aggregat Expired EP0066222B1 (de)

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DE3121874 1981-06-02

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EP0066222A1 EP0066222A1 (de) 1982-12-08
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US4451211A (en) 1984-05-29
DK244682A (da) 1982-12-03
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ATE14914T1 (de) 1985-08-15
DE3265403D1 (en) 1985-09-19
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