IT8322596A1

IT8322596A1 - Macchina volumetrica per mezzi comprimibili

Info

Publication number: IT8322596A1
Application number: IT1983A22596A
Authority: IT
Original assignee: Volkswagenwerk Ag
Priority date: 1982-08-20
Filing date: 1983-08-19
Publication date: 1985-02-19
Also published as: JPS5996389U; DE3230979C2; IT1163924B; FR2532011A1; FR2532011B1; IT8322596A0; JPH0124390Y2; DE3230979A1

Description

DESCRIZIONE

L'invenzione ? relativa ad una macchina volumetrica per mezzi comprimibili secondo il ooneetto principale della rivendicazione 1.

Macchine volumetriche che lavorano secondo il principio della spirale sono per esempio note dalla pubblicazione brevettuale BB-OS 2603462? Un compressore costruito secondo questo principio si caratterizza per una mandata pressooh? priva di pulsazioni del mezzo di lavoro gassoso costituito per esempio da aria o da una miscela aria^combustibile e potrebbe peroih essere impiegato vantaggiosamente tra l'altro per soopi d'alimentazione di motori a combustione interna? Durante il funzionamento di un siffatto compressore, lungo la camera volumetrica, vengono racchi?se pi? zone di lavoro a forma all'inoiroa di faloe tra il corpo volusetrioo conformato a spirale e le due pareti periferiche della camera volumetrica, zone ohe si muovono dall 'ingresso attraverso la camera volumetrica fino all 'uscita, il loro volume riducendosi costantemente e la pressione del mezzo di lavoro aumentando corrispondentemente?

Per il oom&ndo di una tale macchina volumetrica ? gi?. anche noto prevedere due dispositivi ad eccentrico disposti a distanza tra loro che possono essere costituiti per esempio da manovelle eccentriche, ove uno dei due dispositivi ad eccentrico ? previsto come dispositivo di oomando e l 'altro come dispositivo di guida? In una macchina volumetrica di questo tipo ? anche gi? noto (BB-OS 28 31 179)? accoppiare ad almeno uno dei due elementi volumetrici una sospensione elastica per permettere oosi in una oerta misura un' imprecisa guida parallela, un'imprecisa realizzazione dei contorni nonch? una defornazione termica ed un consumo completo del gioco, senza influenzare in senso negativo i rapporti di compressione?

Il oompito ohe sta alla base dell 'intensione oonsiste pertanto nel consentire, in una macohina voltane trioa del tipo indioato nel oonoetto principale , un'altra possibilit? di assorbire le differenze di lunghezza tra i due punti di presa? In particolare si hanno tali differenze di lunghezza in macchine volumetriche utilizzate come compressori di motori a combustione interna, i cui rotori subiscano una differente dilatazione termica rispetto alla carcassa a causa del differente materiale e/o delle differenti temperature?

La soluzione di questo oompito avviene secondo la parte caratteri zzata della rivendicazione 1? Secondo l 'invenzione dev'essere quindi previsto un organo di trasmissione variabile in lunghezza nel senso della linea congiungente i punti di presa o di azione, il quale, come parte di uno dei dispositivi, ? in grado di assorbire eventuali differenze di dilatazione termica?

Opportune forme di attuazione dell'invenzione risultano dalle rivendicazioni subordinate?

Nel disegno sono rappresentati esempi di realizzazione della invenzione, che in seguito vengono spiegati in maniera dettagliata? La figura 1 mostra una vista lato frontale di un rotore di una macchina volumetrica secondo l'invenzione,

la figura 2 mostra, in scala ingrandita, una sezione longitudinale in particolare della macchina volumetrica secondo la figura 1, la figura 3 mostra una vista lato frontale di una parte del rotore della macchina volumetrica oon un 'altra forma di realizzazione dell'invenzione, e

la figura 4 mostra un'ulteriore possibile variante esecutiva dell'invenzione in una vista corrispondente alla figura 3.

Nelle singole figure del disegno, componenti uguali o similari sono di volta in volta indioati con gli stessi riferimenti? In questo caso con 1 ? indicato complessivamente il rotore a disco, ohe su almeno un lato frontale , ma di preferenza sui due lati, presenta oorpi volumetrici 2 e forme di listello o di linguetta, ohe s? sviluppano a spirale, dei quali, nell'esempio mostrato nel disegno, ne sono rappresentati due ohe s'impegnano tra loro? A questi oorpi volumetriol appartengono, nel disegno non rappresentato dettagliatamente due camere volumetriche nella oaroassa f?ssa 10, ohe sono realizzate in questa per lavorazione meccanica a guisa di una fessura a spirale? Queste camere volumetriche si estendono di volta in volta da una zona d'ingresso prevista sulla periferia esterna della oaroassa ad una zona d'u solta prevista sulla periferia interna e presentano pareti periferiche sostanzialmente parallele, disposte a distanza costante tra loro, costituite per esempio da pi? arohi di cerchio collegati tra loro, pareti tra oui viene ritenuto il oorpo volumetrico 2? La curvatura di ogni oorpo volumetrico 2 a spirale ? dimensionata in modo tale ohe esso quasi contatta le pareti periferiche esterne e quelle interne della camera volumetrica in pi? punti, per esempio di volta in volta in due punti. Il funzionamento della macchina volumetrica produce, mediante il comando eccentrioo del rotore a forma di disco, ohe presenta i oorpi volumetrici, un moto circolare di ognuno del punti dei c?rpi volumetrici, questo moto circolare essendo delimitato dalle pareti periferiche delle camere volumetriche? A oausa del molteplice avioinamento alternato dei corpi volumetrici alle pareti periferiche interne ed esterne delle camere volumetriche accoppiate, si hanno su entrambi i lati dei oorpi volumetrici zone di lavoro a forma di falce, ohe racchiudono il mezzo di lavoro, le quali vengono sospinte dal comando eccentrico dei oorpi volumetrici attraverso la camera volumetrica in direzione verso l 'uscita o scarico, ove i volumi di queste zone di lavoro si vanno riduoendo e la pressione del mezzo di lavoro aumenta corrispondentemente. Il comando eccentrioo dei corpi volumetrici avviene ora in modo che il rotore a disco 1 che presenta i corpi volumetrici ? ritenuto rispetto alla carcassa 10 per mezzo di due dispositivi ad eooentrioo 4-6 e 7-9? i due dispositivi ad eooentrioo essendo distanziati tra loro ed uno dei dispositivi ad eccentrico essendo collegato con un albero di comando % L'albero di comando 5 ? ritenuto, nell 'esempio di realizzazione rappresentato nel disegno (figure 2), in posizione centrale nella carcassa 10 per mezzo del supporto 11, mentre un albero di guida 8 del secondo dispositivo ad eooentrioo ? ritenuto sulla periferia radialmente esterna della carcassa 10 mediante i supporti 15? I due dispositivi ad eooentrioo sono eseguiti, nell 'esempio di realizzazione , nel modo di un manovellismo, ove eccentricamente per mezzo di braooi di leva 6,9 sono previsti perni di sollevamento 4 rispettivamente 7 ritenuti sugli alberi 5 rispettivamente 8 supportati nella carcassa 10? Questi perni di sollevamento 4 e 7 sono ritenuti nel rotore 1 mediante i supporti o cuscinetti 17 e 18* ove il cuaolnetto 17 ? disposto in un foro 16 disposto in posizione centrale nel rotore 1, mentre il ouscinetto 18 ? ritenuto all'esterno del centro del rotore 1 sul suo bordo radialmente esterno in un 'orecchietta 3 l? disposta? Bell'esempio mostrato nelle figure 1 e 2, questo cuscinetto 18 6 disposto in questo osso in un oorsoio 19? ohe ? mobile in una guida parallela 20 ohe si estende parallelamente alla linea 26 congiungente i due punti di presa o d'azione dei dispositivi ad eccentrico sul rotore 1 ? ;Per mezzo dei due dispositivi ad eocentrioo 4-6 e 7-9 si ottiene il moto oiroolare eooentrioo? neoessarlo per il funzionamento della macchina volumetrica, dei oorpi volumetrici 2 fissati sui lati fron^ tali del rotore a forma di disco, ove 1 'eccentrici t? di questo moto viene formata dalla distanza degli assi dell 'albero di oomando 5 o del perno di sollevamento 4 rispettivamente dell 'albero di oomando 8 e del perno di sollevamento 7, eccentricit? che ? rappresentata in modo fortemente esagerato nella realizzazione indieata in figura 2? Effettivamente l 'eccentricit? ? per esempio di circa 4 mm? Con l 'occasione va anohe detto ohe i dispositivi eccentrici possono essere eseguiti tecnicamente anohe in altro modo, per esempio mediante dischi eooentrloi fissati sull'albero di comando 5 rispettivamente sull 'albero di guida 8, disohi ohe sono supportati direttamente sul rotore a forma di di eoo 1? ;Per assicurare ohe anohe nel oampo dei due punti morti del rotore 1 vi sia una guida univoca del rotore, nell 'esempio di realizzazione mostrato nelle figure 1 e 2 ? previsto un oomando ad aoooppiamento forzato dell ?albero di guida 8 tramite l'albero di comando 5? ove per questo eoopo ? prevista una traemissione a cinghia dentata con una prima ruota dentata 12 tenuta sull 'albero di comando 5 e con ima seconda ruota dentata 14 sull 'albero di guida 8, ohe sono collega te tra loro per mezzo di una cinghia dentata 13? In questo modo i due alberi 5 e 8 possono essere sincronizzati oan precisione angolare per tempi di funzionamento sufficientemente lunghi? Con 1 'ausilio di questa trasmissione a oinghia 12~14 si pu? inoltre ottenere un serraggio dell 'albero di oomando 5 e dell 'albero di guida 6? cosicch? in questo modo si pu? realizzare una compensazione del giooo ed un appoggio definito dei fianchi? Ti sono tuttavia possibili, ed anohe gi? proposti, altri modi per garantire il desiderato moto eooentrico del rotore? Il sistema di supporto, mostrato in figura 2, del ousoinetto 16 nel corsoio 19 mobile nella guida parallela 20 permette di assorbire eventuali differenze di dilatazione esistenti e subentranti tra la carcassa 10 ed il rotore 1 , differenze ohe potrebbero essere originate dalle differenti temperature come pure dai differenti materiali dei due componenti tra i punti di presa o d'azione dei due dispositivi ad ecoentrlooo Per esempio attraverso una siffatta differenza di temperatura e di scelta di materiale provoca una dilatazione del rotore maggiore di quella della carcassa, allora in particolare nei punti morti del rotore, in cui le manovelle 6 e 9 dei dispositivi eccentrici giaooiono su una linea retta, oontinua, si potrebbero avere notevoli sollecitazioni o carichi sui cuscinetti, ohe, in assenza di una compensazione di queste differenze di dilatazione, portano necessariamente, in oasi oritioi, a danneggiamenti. Allo aoopo di permettere una tale compensazione delle differenze di dilatazione tra carcassa e rotore ? previsto, nella forma di realizzazione secondo le figure 1 e 2, 11 corsoio 19 mobile nella guida parallela 20, nel quale ? sistemato il cuscinetto 18 del dispositivo eccentrico 7-9*

In caso di una differenza di dilatazione tra i plinti di presa o d'azione dei due dispositivi ad eccentrico si pud ottenere, mediante uno spostamento del corsoio 19 nella guida parallela 20, la desiderata compensazione. Un siffatto dispositivo pu? essere previsto in particolare o sul rotore 1 o sulla oaroassa 10 od anohe su entrambi.

Nelle figure 3 e 4 del disegno sono indicate altre possibilit?, che servono allo stesso soopo, pi? precisamente per assorbire differenza di dilatazione. Cosi nella figura 3 il corsoio 19 mobile nella guida parallela 20 della forma di realizzazione secondo la figura 1 viene sostituito da un disco circolare 21, ohe ? sistemato girevole in una oavit? cilindrica 22 della orecchietta 3' del rotore ed il cui punto di rotazione ? costituito dal centro 24? Il perno di sollevamento 7 del dispositivo eccentrico di guida 7-9 ? ritenuto in questo disoo girevole 21 per mezzo del cuscinetto 18, questo ousoinetto 18 essendo disposto eccentricamante rispetto al centro di rotazione 24 del disoo 21. L'ecoentrioit? ? indicata con e. In questo oaso il punto di azione o di presa del perno di sollevamento 7 ? disposto in modo ohe il braccio di leva, costituito rispetto al centro 24 del disoo 21, si trova, in una posizione mediana di partenza, all'lncirca perpendicolare alla linea di congiunzione indicata con 26 dei due punti di presso d'azione dei dispositivi ad eccentrico. Al subentrare di differenze di di. latazione si ha quindi una rotazione del dieoo 21 nel senso delle frecce 23?

Nella forma di realizzazione secondo la figura 4, l 'assorbimento della differenza di dilatazione non avviene da parte di un sistema di supporto mobile di uno dei punti di presa dei dispositivi ad eccentrico, bens? per il fatto che uno dei braco! di leva dei dispositivi ad eccentrico, in questo osso il braccio di leva 9a del dispositivo eccentrico di guida 7?9, ? collegato oon l 'orecchietta 3 non direttamente , bens? a snodo tramite un biscottino 9b?

Per mantenere piccoli gli errori nella geometria di guida nel caso di dilatazioni, la posizione normale di queeto biscottino 9b dcvrebbe essere prevista in modo che l'angolo tra la linea di congiunzione 21 ed il biscottino 2b sia di circa 90?. Poich? i due dispositivi ad eccentrico 4-6 e 7?9' si muovono in modo sincrono l 'uno rispetto all 'altro ed il dispositivo 4-6 deve assumere il cosando del rotore, il biscottino 9b serve solo come organo di guida e l'angolo tra il biscottino 9b e la linea di giunzione 26 varia solo in misura molto limitata in seguito a dilatazioni e tolleranze.

In tutti i oasi grazie all'assorbimento della dilatazione differenziale tra i punti d'azione 0 di presa dei dispositivi ad eccentrico vengono evitati sovraccarichi dei cuscinetti e conseguenti danneggiamenti.

Grazie a questa forma di realizzazione si possono anohe accettare maggiori tolleranze di produzione specialmente nella distanza assiale

Claims

RIVENDICAZIONI

1 Macchina volumetrica per mezzi comprimibili con almeno una camera volumetrica conformata a guisa di fessura a forma di spirale e disposta in una carcassa fissa, e con un corpo volumetrico conformato allo stesso modo a forma di spirale , accoppiato ad ogni oamera volumetrica e impegnante si in questa, il quale ? disposto come listello a forma di nastro su un rotore a forma di disco, azionato in maniera eccentrioa rispetto alla caroassa, ove su almeno un punto del rotore agisce o fa presa un dispositivo di azionamento ohe alimenta il comando eooentrico e su almeno un altro punto disposto a distanza da questo agisce o fa presa un dispositivo di guida, ed ove sono previsti mezzi per l 'assorbimento elastico di differenze di lunghezze ohe si formano tra i due punti d'azione di presa, caratterizzata dal fatto ohe uno dei dispositivi (4,5? 6; 7,8, 9) presenta un organo di trasmissione variabile in lunghezza almeno nel senso della linea di congiungimento dei punti d'azione o di presa?
2 Macchina volumetrica secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto ohe l'organo di trasmissione (19, 20) ? costituito da un elemento di supporto (19,20; 21 , 22) sistemato spostabile sul rotore (1) o sulla oaroassa (10).
3 Macchina volumetrica seoondo la rivendioazione 2 caratterizzata dal fatto ohe l'organo di supporto ? costituito da un corsoio (19) sistemato mobile in una guida parallela (20) estendentesi nella direzione della linea congiungente i ponti d'azione o di presa?
4. Macchina volumetrica secondo la rivendioazione 2, caratterizzata dal fatto che l'organo di supporto d costituito da un disoo (21) ritenuto girevole, su cui ? previsto un punto di presa o d'azione eccentrico?
5 Macchina volumetrica secondo una delle rivendioazioni 2-4? oaratte rizzata dal fatto che l'organo di supporto (19, 20) 21, 22-) ? sistemato sul rotore (1).
6. Macchina volumetrica secondo la rivendicazione 1 , ove i dispositivi presentano di volta in volta una leva supportata oon una estremit? sul rotore e con l'altra estremit? sulla carcassa, oaratterizzata dal fatto che almeno una delle leve (9a) ? oollegata in maniera articolata con il rotore (1,3) tramite un organo intermedio (9b)?