KR20180039653A - 압축 공기 공급 장치의 더블 피스톤 컴프레서 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 제1 압축단(2)과 제2 압축단(3)을 구비한 압축 공기 공급 장치의 더블 피스톤 컴프레서에 관한 것으로, 각 압축단은 실린더(4, 7)와 그 안에서 축방향으로 움직일 수 있는 방식으로 가이드되는 피스톤(5, 8)을 구비한다. 실린더들은 구동축(12)의 회전축(13)에 대한 관계에서 서로 반경방향 반대로 배치된다. 피스톤들(5, 8)은 피스톤 로드(10)를 통해 서로 강체적으로 연결되어 있으며 슬롯 가이드(14.1)를 통해 구동축(12)과 구동 연결되어 있다. 슬롯 가이드는, 피스톤 로드(10) 안에 형성되고 슬롯 가이드 트랙(16.1)이 제공되며 구동축(12)의 회전축(13)에 수직하게 배향된 리세스(15.1)와, 리세스와 맞물리고 구동축(12)에 대한 관계에서 구동축(12)에 축방향으로 평행하고 편심되며 회전 가능한 방식으로 고정된 구동 롤러(17)를 포함한다. 추가적인 구축 비용 없이 피스톤들(5, 8)의 지속적인 스트로크 패턴을 보장하기 위해, 슬롯 가이드(14.1) 내의 리세스(15.1)는, 피스톤 로드(10)의 중심축(11)에 대한 관계에서 중앙으로 배향되며 그 위에서 구동 롤러(17)가 구르고 2개의 피스톤들(5, 8) 상의 결과적인 접촉력에 의해 영구적으로 재하되는 폐쇄형 슬롯 가이드 트랙(16.1)에 의해 한정된다. 슬롯 가이드 트랙(16.1)의 측방향 거리는 최대로 잡을 때 구동 롤러(17)의 이심률(e)의 두 배와 구름 반경(RR)의 두 배의 합에 상응한다. 슬롯 가이드 트랙(16.1)의 스트로크 거리는 구동 롤러(17)의 구름 반경(RR)의 두 배를 초과하며 이심률(e)의 두 배와 구름 반경(RR)의 두 배의 합 아래에 해당한다.
Description
본 발명은 각각 실린더와 그 안에서 축방향으로 움직이는 방식으로 가이드되는 피스톤을 구비한 제1 압축단과 제2 압축단을 가진 압축 공기 공급 장치의 더블 피스톤 컴프레서에 관한 것으로, 2개의 실린더들이 구동축의 회전축에 대한 관계에서 서로 반경방향으로 반대되게 배열되고, 2개의 피스톤들이 피스톤 로드를 통해 강체적으로 서로 연결되고 슬롯 가이드(slotted guide)를 통해 구동축과 구동 연결되며, 슬롯 가이드는 피스톤 로드에 형성되고 슬롯 가이드 트랙이 제공되며 그 단면 평면이 구동축의 회전축에 수직하게 배향된 리세스를 포함하고, 슬롯 가이드는 리세스에 맞물리고 구동축의 회전축에 대한 관계에서 축방향으로 평행하고 편심되며 또한 회전 가능한 방식으로 구동축에 고정된 구동 롤러를 포함한다.
피스톤 로드를 통해 서로 강체적으로 연결되고 구동축의 회전축에 대한 관계에서 반경방향으로 반대로 배열된 실린더들 내에서 축방향으로 움직일 수 있는 방식으로 가이드되는 2개의 피스톤들을 포함하는 더블 피스톤 컴프레서들은 구동 기술의 관점에서 서로 다른 실시예들에서 이전부터 알려져 있다.
DE 103 21 771 B4로부터 알려진 더블 피스톤 컴프레서 디자인에서, 피스톤 로드는 연결 로드를 통해 구동축에 구동 연결되어 있다. 연결 로드는 1차로 단부측의 제1 보어와 맞물리고 구동축에 편심되게 고정된 크랭크 핀을 통해, 그리고 2차로 단부측의 제2 보어에 맞물리고 길이방향에서 피스톤 로드에 편심되게 고정된 구동핀을 통해 관절 방식으로 구동축 및 피스톤 로드에 연결된다.
반대로, 실질적으로 더 간단하고 더욱 공간 절약적인 더블 피스톤 컴프레서 디자인에서, 피스톤 로드는 슬롯 가이드를 통해서 구동축과 구동 연결되기만 한다. 알려져 있는 실시예에서, 슬롯 가이드는 피스톤 로드에 배치되고 2개의 슬롯 가이드 트랙들이 제공되며 구동축의 회전축에 수직하게 배향된 리세스 및 리세스와 맞물리고 구동축의 회전축에 대한 관계에서 축방향 평행하고 편심된 방식으로 구동축에 고정되는 구동 엘리먼트를 포함한다.
DE 197 15 291 C2는 슬롯 가이드를 구비한 더블 피스톤 컴프레서를 개시하는데, 여기서 슬롯 가이드의 리세스는 직사각형 디자인을 갖고 있다. 이런 유형의 슬롯 가이드에서는, 리세스의 측벽들이 평행한 슬롯 가이드 트랙들을 형성하며 피스톤 로드의 두 부분들이 리세스의 바닥 벽체를 통해 서로 연결된다. 이 슬롯 가이드에서 구동 엘리먼트는 구동축에 편심되게 고정된 크랭크 핀 상에 배치된 롤러 베어링의 외측 링으로서 구성되며, 그 외측 링이 슬롯 가이드의 슬롯 가이드 트랙들 사이에서 회전 움직임 가능한 방식으로 가이드된다.
다른 한편, 슬롯 가이드를 구비한 더블 피스톤 컴프레서가 DE 10 2012 223 114 A1으로부터 알려져 있는데, 여기서 슬롯 가이드의 리세스는 슬롯 형상 관통 개구로서 구성되어 있다. 슬롯 가이드의 이 실시예에서, 리세스의 평평한 내부 벽체들은 평행한 슬롯 가이드 트랙들을 형성하고, 피스톤 로드의 두 부분들은, 이 예에서 원형 아크 형상을 가지지만 적절한 공간이 있다면 디자인상 직선일 수도 있는 단부들에서 웹(web)들을 통해 서로 연결된다. 이 슬롯 가이드에서 구동 엘리먼트는, 구동축에 편심되게 고정되고 슬롯 가이드의 슬롯 가이드 트랙들 사이에서 회전 움직임 가능한 방식으로 가이드되는 크랭크 핀 상에서 직접적으로 회전가능한 방식으로 장착된 롤러로서 구성된다.
두 피스톤들 상에 작용한 접촉력(contact force)의 힘의 결과적인 방향에 따라, 구동 엘리먼트는 2개의 평행한 슬롯 가이드 트랙들 중 하나에 대해 지지되고, 힘의 결과적인 방향이 반대로 되고 슬롯 가이드 내에 필연적으로 존재하는 간극이 브리지(bridge)될 때 각각의 경우에 나머지 슬롯 가이드 트랙에 대해 지지된다. 평행한 슬롯 가이드 트랙들 사이에서 구동 엘리먼트의 이런 하중 변화와 함께, 구동 엘리먼트와 슬롯 가이드 트랙들 사이의 접촉 영역에서 불리하게도 높은 국부 하중 및 상응하는 마모 징후(signs of wear)가 존재한다. 또한, 이것은 피스톤 로드 또는 피스톤의 스트로크 패턴에서 불연속성을 초래한다. 다른 문제는 불연속성에 의해 야기된 과도한 소음 발생이다.
이런 단점들을 피하기 위해, DE 10 2011 086 913 A1은 슬롯 가이드를 구비한 더블 피스톤 컴프레서를 제안하는데, 여기서 U자형 리세스의 평행한 슬롯 가이드 트랙들은 서로 반경방향으로 반대되게 축방향으로 배치된 방식으로 엇갈려 배치된다. 이 슬롯 가이드에서, 2개의 롤러 베어링들의 외측 링들은 구동축에 편심되게 고정된 크랭크 핀 상에 축방향으로 인접하여 배치된 구동 엘리먼트들로서 제공된다. 롤러 베어링들의 외측 링들은 각각의 경우에 크게 간극 없는 상반된 방식으로 슬롯 가이드 트랙의 돌출부에 대해 지지되어야 한다. 특대형 외측 링들 또는 평행한 슬롯 가이드 트랙들의 감소된 간격과 조합되어 슬롯 가이드 트랙들 사이에서 구동 엘리먼트들의 탄성적인 프리텐셔닝(pretensioning)을 활용하기 위해, 슬롯 가이드 트랙들의 상승된 부분들은 바람직하게는 탄성 소재로 만들어진다. 알려져 있는 더블 피스톤 컴프레서의 이 슬롯 가이드는 앞서 언급된 슬롯 가이드들과 비교할 때 더 높은 제조 비용 및 더 큰 공간 요구와 관련된다.
본 발명이 기초를 두고 있는 문제는 위에서 언급된 디자인을 가진 더블 피스톤 컴프레서로서, 그 슬롯 가이드가 추가적인 부품이나 이와 관련된 더 큰 제조 공간 요구 없이 피스톤의 연속적인 스트로크 패턴이 보장되는 식으로 구성되되, 피스톤들의 스트로크에서의 불연속성 및 구동 롤러 상의 하중 변화에 기인한 마모 징후가 회피되는 더블 피스톤 컴프레서를 제안하는 것이다.
이 문제는 청구항 1의 특징에 의해 규정되는 더블 피스톤 컴프레서에 의해 해결된다. 유리한 발전형들이 종속항들로부터 추론될 수 있다.
결과적으로, 본 발명은 각각이 실린더와 그 안에서 축방향으로 움직일 수 있는 방식으로 가이드되는 피스톤을 구비한 예컨대 저압단인 제1 압축단과, 예컨대 고압단인 제2 압축단을 포함하는 압축 공기 공급 장치의 더블 피스톤 컴프레서에 기초를 두고 있는데, 여기서 2개의 실린더들은 구동축의 회전축에 대한 관계에서 서로 반경방향으로 반대되게 배치되어 있고, 2개의 피스톤들은 피스톤 로드를 통해 서로 강체적으로 연결되어 있으며 슬롯 가이드를 통해 구동축과 구동 연결되어 있고, 슬롯 가이드에는 슬롯 가이드 트랙이 제공되고 구동축의 회전축에 수직하게 배향된 피스톤 로드 내에 배치된 리세스를 구비하며, 슬롯 가이드는, 리세스에 맞물리고 구동축의 회전축에 대한 관계에서 축방향으로 평행하고 편심되며 또한 회전 가능한 방식으로 구동축에 고정된 구동 롤러를 구비한다.
본 발명에 따르면, 피스톤 로드의 중심축에 수직하게 측정한 슬롯 가이드 트랙의 측방향 거리가 최대 구동 롤러의 이심률의 두 배와 구름 반경의 두 배의 합에 상응하고, 피스톤 로드의 중심축에 평행하게 측정한 슬롯 가이드 트랙의 스트로크 거리가 구동 롤러의 구름 반경의 두 배를 초과하며 이심률의 두 배와 구름 반경의 두 배의 합 이하에 해당하는 식으로, 슬롯 가이드 내의 리세스가 피스톤 로드의 중심축에 대한 관계에서 중앙으로 배향되고 그 위에서 구동 롤러가 구르는 폐쇄형 슬롯 가이드 트랙에 의해 제한되며, 2개의 피스톤들 상의 결과적인 접촉력이 영구적으로 적하(load)되는 것이 이 더블 피스톤 컴프레서에 추가로 제공된다.
이 경우 측방향 거리는 각각의 경우에 중심축에 수직하게 측정된, 중심축과 슬롯 가이드 트랙 사이의 최대 거리의 총합을 가리킨다. 측방향 거리는 따라서 리세스의 디자인에 따라 각 지점에서 중심축에 수직하게 측정된 리세스의 단면보다 클 수 있다. 오히려 측방향 거리는 중심축에 수직한 평면 상의 리세스의 최대 직경의 투영이다.
한편, 스트로크 거리는 이상적인 관측에서 중심축을 따른 리세스의 안치수(clear width)를 가리킨다.
구동 롤러의 편심 배치는 구동축의 회전이 슬롯 가이드의 폐쇄형 슬롯 가이드 트랙 상에서 구동 롤러의 구름에 의해 피스톤 로드 또는 2개의 피스톤들의 주기적인 스트로크 움직임으로 전환된 구동 롤러의 크랭크 움직임을 유발한다는 것을 의미한다. 이 경우, 각각의 경우에 압력 스트로크 내에 위치된 피스톤 상의 스트로크 움직임에 대해 작용하는 접촉력과 조합되어 예컨대 자유로운 형태의 곡선으로서 구성된 슬롯 가이드 트랙의 기하 구조가 슬롯 가이드 트랙과 구동 롤러의 지속적인 구름 접촉을 보장한다. 결과적으로, 본 발명에 따른 슬롯 가이드의 경우, 피스톤들의 스트로크 경로에서의 불연속성 및 그와 관련된 마모 징후가 추가적인 부품들의 필요 없이, 그리고 이와 관련하여 더욱 큰 공간 요구 없이 구동 롤러의 하중 변화에 의해 자동적으로 회피된다.
바람직한 제1 실시예에서, 슬롯 가이드 트랙의 측방향 거리는 구동 롤러의 이심률의 두 배와 구름 반경의 두 배의 합보다 Δ만큼 더 작다. 슬롯 가이드 트랙의 측방향 거리가 이심률의 두 배 및 구름 반경의 두 배의 합, 바꾸어 말해 구동 롤러의 이심률과 구름 반경의 총합의 두 배와 정확히 대응한다면, 구동 롤러는 슬롯 가이드 트랙과 지속적으로 접촉한다. 그러나 측방향 거리가 Δ만큼 더 작다면, 구동 롤러의 움직임에 의해 생성되는 엔빌로프 원(envelope circle)과의 관계에서 슬롯 가이드 트랙의 크기 부족(undersize)이 존재하며, 따라서 구동 롤러가 피스톤 로드에 대해 중심축 방향으로만이 아니라 피스톤 로드의 중심축에 수직하게도 힘을 가한다. 이런 식으로, 공차들이 1차적으로 균형 잡히고 구동 롤러와 슬롯 가이드 트랙 사이의 영구적인 접촉이 보장된다. 크기 부족인 슬롯 가이드 트랙으로 인한 피스톤의 축방향 변위의 균형 잡기는 예를 들어 대응하는 실(seal) 또는 탄성 소재에 의해 제공될 수 있다.
바람직한 실시예에서, Δ는 구동 롤러의 이심률의 두 배와 구름 반경의 두 배의 합의 1%에서 5% 범위 내에 있다. 특히 바람직하게, Δ는 1.5%에서 2%의 범위 내에 놓인다.
연속적인 스트로크 경로를 획득하고 슬롯 가이드의 제조를 가능한 한 단순하게 하기 위해, 슬롯 가이드 내의 리세스는 바람직하게는 실질적으로 타원형 슬롯 가이드 트랙에 의해 한정되는데, 그 주축은 피스톤 로드의 중심축에 대한 수직선과의 관계에서 주축의 경사각의 코사인(cosine) 값에 의해 나눠진 구동 롤러의 이심률의 두 배 및 구름 반경의 두 배의 합인 최대 길이를 가지며, 그 보조축은 구동 롤러의 이심률의 두 배와 구름 반경의 두 배의 합 이하에 해당하지만 최소한 타원형 슬롯 가이드 트랙의 플랜징 반경들(flanging radii)이 구동 롤러의 구름 반경보다 크도록 하기에 충분하게 큰 길이를 가진다.
슬롯 가이드의 기본적인 디자인에서, 타원형 슬롯 가이드 트랙의 주축(H)은 피스톤 로드의 중심축에 수직하게 배향된다. 이런 식으로, 두 피스톤돌의 압력 스트로크와 인입 스트로크에서 각각의 경우에 동일한 스트로크 높이를 가지는 피스톤들의 순수하게 사인 곡선인 스트로크 움직임이 만들어진다. 이 경우, 슬롯 가이드 트랙의 측방향 영역들에서 가이드 롤러의 접촉을 보장하기 위해 타원형 슬롯 가이드 트랙의 주축(H)의 길이(LH)는 최대로 잡을 때 구동 롤러의 이심률(e)의 두 배와 구름 반경(RR)의 두 배의 합에 상응한다(LH ≤ 2 * (e + RR)).
슬롯 가이드의 제1 변형예에 따르면, 타원형 가이드 트랙의 주축(H')은 피스톤 로드의 중심축에 대한 수선과의 관계에서 구동축의 회전방향으로 기울어져 있다. 피스톤 로드의 중심축에 대한 수선과의 관계에서 타원형 슬롯 가이드 트랙의 기울어짐을 통해, 슬롯 가이드에서 역비(force ratio)들이 적정한 방식으로 전반적으로 설정될 수 있다. 구동축의 회전방향으로의 슬롯 가이드 트랙의 기울어짐을 통해, 슬롯 가이드 트랙의 수직한 배향에 대한 스트로크 곡선과의 관계에서 스트로크 높이의 증대, 스트로크 곡선의 지각 방향(retarded direction)으로의 위상 변위가 추가적으로 만들어진다. 피스톤 로드의 중심축 상의 수선에 대한 주축(H')의 돌출부의 단축으로 인해, 먼저 슬롯 가이드 내에서 구동 롤러의 가동성을, 다음으로 슬롯 가이드 트랙의 측방향 영역에서 구동 롤러의 접촉을 보장하기 위해, 이 예에서 타원형 슬롯 가이드 트랙의 주축(H')의 길이(LH')는 최대로 잡을 때 피스톤 로드의 중심축에 대한 수선과의 관계에서 주축(H')의 경사각(α)의 코사인 값으로 나누어진 구동 롤러의 이심률(e)의 두 배와 구름 반경(RR)의 두 배의 합에 상응한다(LH' ≤ 2 * (e + RR) / cos α).
슬롯 가이드의 제2 변형예에 따르면, 슬롯 가이드의 타원형 슬롯 가이드 트랙의 주축(H')은 피스톤 로드의 중심축에 대한 수선과의 관계에서 구동축의 회전방향에 대항하여 기울어져 있다. 구동축의 회전 방향을 거스르는 슬롯 가이드 트랙의 기울어짐을 통해, 슬롯 가이드 트랙의 수직한 배향에 대한 스트로크 곡선과의 관계에서 스트로크 높이의 증대 및, 스트로크 곡선에 대한 관계에서 진각 방향(advanced direction)으로의 위상 변위가 만들어진다. 여기에서도, 슬롯 가이드 안에서 구동 롤러의 가동성과 슬롯 가이드 트랙의 측방향 영역들에서 구동 롤러의 접촉을 보장하기 위해, 타원형 슬롯 가이드 트랙의 주축(H')의 길이(LH')는 최대로 잡을 때 피스톤 로드의 중심축에 대한 수선과의 관계에서 주축(H')의 경사각(α)의 코사인 값으로 나누어진 구동 롤러의 이심률(e)의 두 배와 구름 반경(RR)의 두 배의 합에 상응한다(LH' ≤ 2 * (e + RR) / cos α).
설치 공간과 기능상의 이유로, 슬롯 가이드 트랙의 주축(H')의 경사각(α)은 피스톤 로드의 중심축에 대한 수선과의 관계에서 최대 45°이어야 한다. 그러나 모든 작동 상황들에서 구동 롤러가 슬롯 가이드 트랙과 접촉하고 있는 것을 보장하기 위해서는 최대 30°의 경사각이 유리한 것으로 여겨진다.
슬롯 가이드의 타원형 슬롯 가이드 트랙은 통상적으로 보조축(N)의 동일한 길이의 반축들(semi-axes)을 가진 대칭형 디자인으로 되어 있다. 이 경우 피스톤들의 스트로크 높이(zH _max)는 인입 스트로크와 압력 스트로크에서 동일하며 구동 롤러의 이심률(e)과 구름 반경(RR)의 합에서 타원형 슬롯 가이드 트랙의 보조축(N)의 길이(LN)의 절반을 뺀 값으로부터 얻어진다(zH _max = e + RR - LN / 2).
그러나 슬롯 가이드의 타원형 슬롯 가이드 트랙은 또한 보조축(N')의 서로 다른 길이의 반축들과 비대칭적으로 디자인될 수도 있다. 예를 들어, 고압단의 피스톤을 면하는 보조축(N')의 반축의 길이(LN'/2)는 다른 반축의 길이(LN/2)와 비교하여 더 짧을 수 있는데, 그 결과로 제2 압축단의 피스톤의 압력 스트로크의 스트로크 높이와 제1 압력단의 피스톤의 인입 스트로크의 스트로크 높이가 반대 방향으로의 스트로크 높이와 비교하여 동일한 정도로 더 크다(zH _max' = e + RR - LN'/2 > zH _max = e + RR - LN/2).
슬롯 가이드 트랙 상에서 구동 롤러의 반경방향 접촉력이 또한, 타원형 슬롯 가이드의 자취가 피스톤 로드의 중심축에 대체로 평행하게 달리는 부분들을 가지는 슬롯 가이드의 측방향 부분에서도 만들어지도록, 슬롯 가이드 트랙의 주축(H, H')이 피스톤 로드의 중심축에 대한 수선들과의 관계에서 주축(H, H')의 경사각(α)의 코사인 값으로 나누어진 구동 롤러의 이심률(e)의 두 배와 구름 반경(RR)의 두 배의 합의 약간 아래에 해당하는 길이(LH, LH')를 가진다(LH < 2 * (e + RR) / cos α [cos α=0]; LH'< 2 * (e + RR) / cos α).
이 경우, 2개의 피스톤들은 바람직하게는 각각의 경우에 실링 링을 통해 실린더들 내에서 가이드되고, 상기 실링 링들은 바람직하게는 스프링-탄성 소재로 만들어진 실링 칼라(sealing collar)들로부터 형성되어 있다. 이런 식으로, 피스톤 로드의 작은 반경방향 변위와 조합된 타원형 슬롯 가이드 트랙의 주축(H, H')의 크기 부족에 의해 만들어진 구동 롤러의 반경방향 접촉력이 실링 칼라들에 의해 탄성적으로 지지된다. 실링 링들 또는 실링 칼라들은 바람직하게는 중심축에 수직한 피스톤의 움직임을 허용한다.
이에 더하여, 구동 롤러의 반경방향 접촉력은 또한 리세스의 반경방향 내측면이, 이 예에서 슬롯 가이드의 슬롯 가이드 트랙을 형성하는 스프링-탄성 레이어로 라이닝되어 있는 점에서 탄성적으로 지지될 수도 있다. 대안적으로 또는 이에 더하여, 구동 롤러의 외측 벽체가 스프링-탄성 레이어로 라이닝된다. 이 실링 칼라 디자인에 대한 대안으로서, 이 예에서 피스톤들의 실링 링들이 또한 금속으로 만들어진 피스톤 링들로부터 형성될 수 있다.
슬롯 가이드의 슬롯 가이드 트랙의 및/또는 구동 롤러의 외측 벽체의 스프링-탄성 레이어는 바람직하게는 고무로 만들어진다. 구동 롤러의 반경방향 접촉력의 탄성적인 지지에 더하여, 슬롯 가이드 트랙의 구동 롤러 사이의 점착성 마찰이 또한 고무 레이어에 의해 유리하게 증대될 수 있으며, 따라서 구동 롤러의 슬라이딩 움직임이 회피된다.
슬롯 가이드 트랙의 최대 하중을 감소시키기 위해, 슬롯 가이드의 슬롯 가이드 트랙의 적어도 하나의 중앙 부분이 하중-종속적인 방식으로 자동적으로 좌굴될 수 있게 디자인될 수 있다. 결과적으로 가능해지는 슬롯 가이드 트랙의 중앙 부분의 좌굴로 인해, 면하고 있는 피스톤의 압력 스트로크의 스트로크 높이가 힘-종속적인 방식으로 낮춰지고, 이에 의해 슬롯 가이드의 기계적인 최대 하중이 감소된다.
이를 위해, 예컨대 슬롯 가이드 트랙의 적어도 한 중앙 부분의 벽체가 스프링-탄성 디자인으로 되어 있고 피스톤 로드 내의 공동에 걸쳐 있는 것이 제공되는데, 이 공동에 고하중 하에서 좌굴되는 슬롯 가이드 트랙의 중앙 부분의 벽체가 수용된다.
이에 대한 대안으로서, 슬롯 가이드 트랙의 적어도 한 중앙 부분의 벽체가 또한 굽힘-탄성 방식으로 구성되고 또한 피스톤 로드 내의 공동에 걸쳐 있을 수도 있는데, 이 공동에 각각의 벽체와 접촉하고 있는 적어도 하나의 압력 스프링이 배치되며, 고하중 하에서 좌굴되는 슬롯 가이드 트랙의 중앙 부분의 벽체가 수용된다.
타원형 슬롯 가이드 트랙의 윤곽 및 이와 접촉하고 있는 구동 롤러의 외측 벽체와 관련하여, 바람직하게는 슬롯 가이드의 슬롯 가이드 트랙이 길이방향 프로파일에서 평탄한 디자인으로 되고 구동 롤러가 실린더형 외측 벽체를 구비하는 것이 제공되는데, 이 외측 벽체를 가지고 구동 롤러가 슬롯 가이드 트랙 상에서 구른다. 슬롯 가이드 트랙과 구동 롤러 상의 구동축의 축방향으로의 이들 평탄한 윤곽들로 인해, 피스톤 로드의 회전 가이드가 만들어지는데, 이는 반-비틀림 보호(anti-twist protection)가 불필요하다는 것을 뜻한다. 이에 더하여, 슬롯 가이드 트랙에 대한 관계에서 구동 롤러의 축방향 변위가 이로써 가능해져서, 제조 공차 및 열팽창에 의해 초래되는 구동축 또는 구동 롤러의 축방향 변위들이 왜곡 없는 방식으로 균형 맞춰질 수 있다.
구동 롤러의 측방향 반경방향 접촉력을 만들어내기 위한 앞서 언급한 수단들 없이 슬롯 가이드 트랙과 구동 롤러의 지속적인 구름 접촉을 보장하기 위해, 슬롯 가이드의 슬롯 가이드 트랙에 주연부 내측 톱니가 제공되고 구동 롤러가 그 외측 벽체 상에 동일한 피치의 외측 톱니를 구비하는 것이 제공될 수 있는데, 그 피치원(pitch circle)을 통해 구동 롤러가 슬롯 가이드 트랙의 내측 톱니의 피치원 상에서 구른다. 하지만 톱니를 만드는 것과 관련한 비용이 상대적으로 높다. 이 슬롯 가이드 디자인과 함께, 피스톤 로드의 회전 가이드가 만들어지며, 슬롯 가이드 트랙에 대한 관계에서 구동 롤러의 축방향 변위가 가능해진다.
그러나 구동 롤러 및 여기에 연결된 구동축의 축방향 가이드가 요구된다면, 이것은 슬롯 가이드의 슬롯 가이드 트랙에 주연부 내측 웹이 제공되고 구동 롤러가 그 외측 벽체 안에 주연부 환형 그루브를 구비하는 점에서 성취될 수 있는데, 구동 롤러의 축방향 가이드를 위해 이 환형 그루브에 슬롯 가이드 트랙이 맞물릴 수 있다.
제1 구동 롤러 디자인에서, 구동 롤러는 구름 베어링 또는 구동축에 편심되게 고정된 베어링 볼트 상의 슬라이드 베어링을 통해 회전 가능하게 배치된다. 컴팩트한 디자인을 성취하기 위해, 이 디자인의 구동 롤러는 바람직하게는 구름 베어링의 외측 링 또는 슬라이드 베어링의 부싱에 의해 형성된다.
제2 구동 롤러 디자인에서, 구동 롤러는 실린더형 플레이트로서 구성되고, 구름 베어링 또는 구동축상에 편심되게 배치된 베어링 보어 안의 슬라이드 베어링을 통해 회전 가능하게 장착된 중앙 베어링 볼트에 강체적으로 연결되어 있다.
구동 롤러 및 구동축의 개선된 장착을 위해, 구동 롤러의 베어링 볼트 또는 구동 롤러 그 자신에 구름 베어링 또는 구동축의 회전축에 동축으로 배향되고 하우징 단부에 고정된 베어링 핀 상의 슬라이드 베어링을 통해 반경방향 외측으로 지지되는 중앙 외측 베어링이 제공되는 것이 추가로 제공될 수 있다.
본 발명이 첨부된 도면에 묘사된 12개의 예시적인 실시예들의 보조 하에 이하에서 더욱 상세히 설명된다.
도 1은 더블 피스톤 컴프레서의 본 발명에 따른 제1 실시예를 길이방향 중심 단면으로 나타내고 있다.
도 1a는 도 1에 따른 더블 피스톤 컴프레서를 단면도로 나타내고 있다.
도 1b는 도 1 및 도 1a에 따른 더블 피스톤 컴프레서의 피스톤들의 스트로크 곡선을 그래프로 나타내고 있다.
도 2는 더블 피스톤 컴프레서의 본 발명에 따른 제2 실시예를 길이방향 중심 단면으로 나타내고 있다.
도 2a는 도 2에 따른 더블 피스톤 컴프레서를 단면도로 나타내고 있다.
도 2b는 도 2 및 도 2a에 따른 더블 피스톤 컴프레서의 피스톤들의 스트로크 곡선을 그래프로 나타내고 있다.
도 3은 더블 피스톤 컴프레서의 본 발명에 따른 제3 실시예를 길이방향 중심 단면으로 나타내고 있다.
도 3a는 도 3에 따른 더블 피스톤 컴프레서를 단면도로 나타내고 있다.
도 3b는 도 3 및 도 3a에 따른 더블 피스톤 컴프레서의 피스톤들의 스트로크 곡선을 그래프로 나타내고 있다.
도 4는 더블 피스톤 컴프레서의 본 발명에 따른 제4 실시예를 길이방향 중심 단면으로 나타내고 있다.
도 4a는 도 4에 따른 더블 피스톤 컴프레서를 단면도로 나타내고 있다.
도 4b는 도 4 및 도 4a에 따른 더블 피스톤 컴프레서의 피스톤들의 스트로크 곡선을 그래프로 나타내고 있다.
도 5는 더블 피스톤 컴프레서의 제5 실시예를 길이방향 중앙 부분 단면으로 나타내고 있다.
도 6은 더블 피스톤 컴프레서의 제6 실시예를 길이방향 중앙 부분 단면으로 나타내고 있다.
도 7은 더블 피스톤 컴프레서의 제7 실시예를 부분 단면도로 나타내고 있다.
도 8은 더블 피스톤 컴프레서의 본 발명에 따른 제8 실시예를 부분 단면도로 나타내고 있다.
도 9는 더블 피스톤 컴프레서의 제9 실시예를 부분 단면도로 나타내고 있다.
도 10은 더블 피스톤 컴프레서의 제10 실시예를 길이방향 중앙 부분 단면으로 나타내고 있다.
도 11은 더블 피스톤 컴프레서의 제11 실시예를 길이방향 중앙 부분 단면으로 나타내고 있다.
도 12는 더블 피스톤 컴프레서의 제12 실시예를 길이방향 중앙 부분 단면으로 나타내고 있다.
도 13a 내지 도 13d는 슬롯 가이드 트랙의 감소된 측방향 거리를 도시하는 개략도를 나타내고 있다.
도 1a는 도 1에 따른 더블 피스톤 컴프레서를 단면도로 나타내고 있다.
도 1b는 도 1 및 도 1a에 따른 더블 피스톤 컴프레서의 피스톤들의 스트로크 곡선을 그래프로 나타내고 있다.
도 2는 더블 피스톤 컴프레서의 본 발명에 따른 제2 실시예를 길이방향 중심 단면으로 나타내고 있다.
도 2a는 도 2에 따른 더블 피스톤 컴프레서를 단면도로 나타내고 있다.
도 2b는 도 2 및 도 2a에 따른 더블 피스톤 컴프레서의 피스톤들의 스트로크 곡선을 그래프로 나타내고 있다.
도 3은 더블 피스톤 컴프레서의 본 발명에 따른 제3 실시예를 길이방향 중심 단면으로 나타내고 있다.
도 3a는 도 3에 따른 더블 피스톤 컴프레서를 단면도로 나타내고 있다.
도 3b는 도 3 및 도 3a에 따른 더블 피스톤 컴프레서의 피스톤들의 스트로크 곡선을 그래프로 나타내고 있다.
도 4는 더블 피스톤 컴프레서의 본 발명에 따른 제4 실시예를 길이방향 중심 단면으로 나타내고 있다.
도 4a는 도 4에 따른 더블 피스톤 컴프레서를 단면도로 나타내고 있다.
도 4b는 도 4 및 도 4a에 따른 더블 피스톤 컴프레서의 피스톤들의 스트로크 곡선을 그래프로 나타내고 있다.
도 5는 더블 피스톤 컴프레서의 제5 실시예를 길이방향 중앙 부분 단면으로 나타내고 있다.
도 6은 더블 피스톤 컴프레서의 제6 실시예를 길이방향 중앙 부분 단면으로 나타내고 있다.
도 7은 더블 피스톤 컴프레서의 제7 실시예를 부분 단면도로 나타내고 있다.
도 8은 더블 피스톤 컴프레서의 본 발명에 따른 제8 실시예를 부분 단면도로 나타내고 있다.
도 9는 더블 피스톤 컴프레서의 제9 실시예를 부분 단면도로 나타내고 있다.
도 10은 더블 피스톤 컴프레서의 제10 실시예를 길이방향 중앙 부분 단면으로 나타내고 있다.
도 11은 더블 피스톤 컴프레서의 제11 실시예를 길이방향 중앙 부분 단면으로 나타내고 있다.
도 12는 더블 피스톤 컴프레서의 제12 실시예를 길이방향 중앙 부분 단면으로 나타내고 있다.
도 13a 내지 도 13d는 슬롯 가이드 트랙의 감소된 측방향 거리를 도시하는 개략도를 나타내고 있다.
도면에서 단면 평면들은 참조 번호 A, B, C, D, E, F, K, L로 표시되어 있다.
기본 디자인으로 간주될 수 있는 본 발명에 따라 구성된 압축 공기 공급 장치의 더블 피스톤 컴프레서(1.1)의 제1 실시예가 도 1에서 길이방향 중심도로서, 그리고 도 1a에서 단면도로서 묘사되어 있다. 더블 피스톤 컴프레서(1.1)는 저압단으로서 구성된 제1 압력단(2)과 고압단으로서 구성된 제2 압력단(3)을 구비하는데, 각각은 실린더 안에서 축방향으로 움직일 수 있게 가이드되는 피스톤(5, 8)을 구비한 실린더(4, 7)를 가지고 있다. 2개의 피스톤들(5, 8)은 각각의 경우에 바람직하게는, 예컨대 고무와 같은 탄성 소재로 만들어지고 할당된 실린더(4, 7)에 대한 관계에서 실링(sealing)되며 슬라이딩 방식으로 그 안에서 가이드되는 실링 칼라(sealing collars)로서 구성된 실링 링(6, 9)에 의해 실링된다. 실린더들(4, 7)은 모두 구동축(12)의 회전축(13)에 대한 관계에서 반경방향으로 반대로 배치된다. 2개의 피스톤들(5, 8)은 피스톤 로드(10)에 의해 강체적으로 연결되어 있고 슬롯 가이드(14.1)를 통해 구동축(12)과 구동 연결되어 있다. 슬롯 가이드(14.1)는, 피스톤 로드(10)에 배치되고, 폐쇄형 타원형 슬롯 가이드 트랙(16.1)에 의해 한정되며, 구동축(12)의 회전축(13) 및 리세스(15.1)의 슬롯 가이드 트랙(16.1)과 맞물리고 구동축(12)의 회전축(13)과의 관계에서 구동축(12)과 축방향으로 평행하고 편심되며 또한 회전 가능한 방식으로 고정된 구동 롤러(17)에 수직한 단면 평면을 가지고 배향된 리세스(15.1)를 구비한다.
리세스(15.1) 및 따라서 슬롯 가이드(14.1) 또한 피스톤 로드(10)의 중심축(11)에 대한 관계에서 중심에 배향된다. 타원형 슬롯 가이드 트랙(16.1)의 주축(H)은 롤러(17)의 이심률(e)의 두 배와 구름 반경(RR)의 두 배의 합보다 약간 작은 길이(LH)를 가진다(크기 부족의 효과가 더욱 정확히 묘사된 도 13a 내지 도 13d도 참조). 도 1 및 도 1a에 따른 예시적인 실시예에서 피스톤 로드(10)의 중심축(11)에 대한 수선(23)에 대한 관계에서 슬롯 가이드 트랙(16.1)의 기울기가 0과 동일하기 때문에, 식 LH < 2 * (e + RR) / cos α (여기서 cos α = 1)가 주축(H)의 길이(LH)에 적용된다. 타원형 슬롯 가이드 트랙(16.1)의 보조축(N)은 구동 롤러(17)의 이심률(e)의 두 배와 구름 반경(RR)의 두 배의 합보다 작아서, 식 LN < 2 * (e + RR)이 적용되는데, 여기서 이 길이(LN)는 적어도 타원형 슬롯 가이드 트랙(16.1)의 플랜징 반경들(RE)이 구동 롤러(17)의 구름 반경(RR)보다 더 크게 되기에(RE > RR) 충분하도록 크다. 이 예에서 구동 롤러(17)는 이심률(e)로 구동축(12)에 편심되게 고정된 베어링 볼트(20) 상에 배치된 구름 베어링(18)의 외측 링(19)에 의해 형성된다.
베어링 볼트(20)의 편심 배치로 인해, 구동축(12)의 회전은 구동 롤러(17)의 크랭크 움직임을 유발하는데, 여기서 크랭크 움직임은 슬롯 가이드(14.1)의 폐쇄된 타원형 슬롯 가이드 트랙(16.1) 상에서 구동 롤러(17)의 구름에 의해 피스톤 로드(10) 및 따라서 두 개의 피스톤들(5, 8)의 주기적인 스트로크로 전환된다. 이 경우, 각각의 경우에 압력 스트로크에서 피스톤들(5, 8) 상의 스트로크 움직임에 대항하여 지향되는 접촉력과 조합되어 타원형 슬롯 가이드 트랙(16.1)의 앞서 언급한 기하 구조가 구동 롤러(17)와 슬롯 가이드 트랙(16.1)의 지속적인 구름 접촉을 보장한다. 알려져 있는 슬롯 가이드들에서 발생하는 피스톤들(5, 8)의 스트로크 패턴의 불연속 및 이와 관련하여 구동 롤러(17)의 하중 변화를 통한 마모 징후가 이로써 회피된다.
슬롯 가이드(14.1)의 슬롯 가이드 트랙(16.1)이 길이방향 프로파일에서 평탄한 구성을 가지며 구동 롤러(17)가 슬롯 가이드 트랙(16.1) 상에서 구르게 되는 실린더형 외측 벽체를 구동 롤러(17)가 가지므로, 슬롯 가이드 트랙(16.1)에 대한 구동 롤러(17)의 축방향 변위가 더한층 가능해져서, 제조 공차와 열팽창에 의해 유발되는 구동축(12)과 구동 롤러(17)의 축방향 변위가 왜곡 없는 방식으로 균형 잡힐 수 있다.
도 1b의 그래프에서, 더블 피스톤 컴프레서(1.1)의 피스톤들(5, 8) 또는 피스톤 로드들(10)의 스트로크 곡선(zH(φ))이 구동축(12)의 회전에 대해 구성되어 있는데, 여기서 구동축(12)의 회전 각도는 φ로 표시되어 있고 구동축(12)의 회전 방향은 도 1a의 단면도에서 회전 화살표(21)의 방향에 맞추어 시계방향인 것으로 가정되어 있다. 도 1 및 도 1a에서, 베어링 볼트(20)와 구동 롤러(17)가 90° 위치에 있는 구동축(12)과 함께 묘사되어 있다. 피스톤들(5, 8)의 스트로크 높이는 도 1b의 그래프에서 zH로 언급되어 있는데, 여기서 피스톤들(5, 8)의 스트로크 방향은 도 1에 묘사된 스트로크 방향 화살표(22)에 맞추어 고압단(3)에 있는 실린더(7)의 방향으로 양(positive)인 것으로 가정되어 있다. 도 1b에 묘사된 피스톤들(5, 8)의 스트로크 곡선(zH(φ))은 정규적인 사인 곡선(sinusoidal) 프로파일을 가지는데, 그 진폭(zH_max)은 타원형 슬롯 가이드 트랙(16.1)의 보조축(N)의 길이(LN)의 절반만큼 감소된 구동 롤러(17)의 이심률(e)과 구름 반경(RR)의 합으로부터 도출되어서, 등식 zH_max = e + RR - LN /2이 적용된다.
압축 공기 공급 장치의 더블 피스톤 컴프레서(1.2)의 본 발명에 따른 제2 실시예가 도 2에서 길이방향 중앙 부분으로, 도 2a에서 단면도로 묘사되어 있다. 더블 피스톤 컴프레서(1.2)의 이 실시예는 슬롯 가이드 트랙(14.2)의 변형된 배치로 인해 도 1에 따른 더블 피스톤 컴프레서(1.1)와 다르다. 타원형 슬롯 가이드 트랙(16.2)을 가진 리세스(15.2)가 이 예에서는 피스톤 로드(10)의 중심축(11)에 대한 수선(23)에 대한 관계에서 구동축(12)의 회전 방향(21)으로 대략 경사각 α = 30°로 비틀어진 방식으로 배치되어 있다. 경사에 의해 유발된 수선(23)으로의 돌출부의 단축으로 인해, 타원형 슬롯 가이드 트랙(16.2)의 주축(H')은 상응되게 더 큰 길이(LH')를 가지는데, 이는 주축(H')의 경사각(α)의 코사인 값에 의해 나누어진 구동 롤러(17)의 이심률(e)의 두 배와 구름 반경(RR)의 두 배의 합에 약간 못미친다(LH' < 2 * (e + RR) / cos α, 여기서 [cos α > 0]). 이런 식으로, 한편으로는 슬롯 가이드 트랙(14.2)에서 구동 롤러(17)의 가동성이, 다른 한편으로는 슬롯 가이드 트랙(16.2)의 측방향 영역들에서 구동 롤러(17)의 접촉이 보장된다(도 13a 내지 도 13d도 참조).
도 2b의 그래프에 묘사된 더블 피스톤 컴프레서(1.2)의 피스톤들(5, 8) 또는 다르게는 피스톤 로드(10)의 스트로크 곡선(zH(φ))은 변형된 사인 곡선 프로파일을 가지는데, 이는 구동축(12)의 회전 방향으로 기울어진 타원형 슬롯 가이드 트랙(16.2)의 배치로 인해 도 1 및 도 1a에 따른 슬롯 가이드 트랙(16.1)의 수직인 배치에서의 스트로크 높이(zH _max)를 뛰어 넘어 연장된 스트로크 높이 및 지각 방향(retarded direction)으로의 위상 변위를 보여준다. 비교를 위해 도 2b에서, 도 1 및 도 1a에 따른 더블 피스톤 컴프레서(1.1)의 피스톤들(5, 8)의 스트로크 곡선(zH(φ))이 도 1b로부터 일점쇄선 곡선으로 그려져 있다.
압축 공기 공급 장치의 더블 피스톤 컴프레서(1.3)의 본 발명에 따른 제3 실시예가 도 3에서 길이방향 중앙 부분으로, 도 3a에서 단면도로 묘사되어 있다. 더블 피스톤 컴프레서(1.3)의 이 실시예는 또다른 방식으로 변형된 슬롯 가이드(14.3)의 배치에 의해 도 1에 따른 더블 피스톤 컴프레서(1.1)과 구별된다. 이 예에서, 타원형 슬롯 가이드 트랙(16.2)를 구비한 리세스(15.3)는 피스톤 로드(10)의 중심축(11)에 대한 수선(23)과의 관계에서 구동축(12)의 회전 방향(21)에 대항하여 대략 경사각 α = - 30°으로 비틀어진 방식으로 배치되어 있다. 이 예에서도 마찬가지로, 타원형 슬롯 가이드 트랙(16.2)의 주축(H')은 경사로 인해 유발된 수선(23)으로의 돌출의 단축으로 인해 상응하게 더 큰 길이(LH')를 가지는데, 이 길이는 주축(H')의 경사각(α)의 코사인 값으로 나누어진 구동 롤러(17)의 이심률(e)의 두 배와 구름 반경(RR)의 두 배의 합에 약간 못 미친다(LH' < 2 * (e + RR) / cos α, 여기서 [cos α > 0]).
도 3b의 그래프에 묘사된 더블 피스톤 컴프레서(1.3)의 피스톤들(5, 8) 또는 다르게는 피스톤 로드(10)의 스트로크 곡선(zH(φ))은 변형된 사인 곡선 프로파일을 가지는데, 이는 구동축(12)의 회전 방향(21)에 대항하여 기울어진 타원형 슬롯 가이드 트랙(16.2)의 배치로 인해 도 1 및 도 1a에 따른 슬롯 가이드 트랙(16.1)의 수직한 배치에서 스트로크 높이(zH _max)를 뛰어 넘어 연장된 스트로크 높이 및 진각 방향(advanced direction)으로의 위상 변위를 보여준다. 비교를 위해 도 3b에서 도 1 및 도 1a에 따른 더블 피스톤 컴프레서(1.1)의 피스톤들(5, 8)의 스트로크 곡선(zH(φ))이 도 1b로부터 일점쇄선 곡선으로 그려져 있다.
압축 공기 공급 장치의 더블 피스톤 컴프레서(1.4)의 본 발명에 따른 제4 실시예가 도 4에서 길이방향 중앙 부분으로, 도4a에서 단면도로 묘사되어 있다. 더블 피스톤 컴프레서(1.4)의 이 실시예는 슬롯 가이드(14.4)의 변형된 배치에 의해 도 1에 따른 더블 피스톤 컴프레서(1.1)와 구별된다. 지금까지 설명된 슬롯 가이드들(14.1, 14.2, 14.3)의 경우에 타원형 슬롯 가이드 트랙들(16.1, 16.2)은 각각 대칭적으로 구성되어 있으나, 도 4 및 도 4a에 나타낸 슬롯 가이드(14.4)는 타원형 슬롯 가이드 트랙(16.3)의 보조축(N')의 두 개의 반축들(semi-axes)의 서로 다른 길이들(LN/2, LN'/2)을 갖고 리세스(15.3)에서 비대칭적으로 구성되어 있다. 이 예에서, 고압단(3)의 피스톤(8)을 면하는 보조축(N')의 반축은 보조축(N')의 다른 반축의 길이(LN/2)와 비교할 때 더 짧은 길이(LN'/2)를 가진다(LN'/2 < LN/2). 이런 식으로, 고압단(3)에서 피스톤(8)의 압력 스트로크의 스트로크 높이와 저압단(2)에서 피스톤(5)의 인입 스트로크의 스트로크 높이가 반대 방향으로의 스트로크 높이와 비교할 때 같은 정도로 더 크다(zH_max' = e + RR - LN'/2 > zH_max = e + RR - LN/2).
도 4b의 그래프에 묘사된 더블 피스톤 컴프레서(1.4)의 피스톤돌(5, 8) 또는 다르게는 피스톤 로드(10)의 스트로크 곡선(zH(φ))은 중심축에 대한 관계에서 비대칭적인 사인 곡선 프로파일을 가지는데, 이는 고압단(3)에서 피스톤(8)을 면하고 있는 타원형 슬롯 트랙(16.3)의 보조축(N')의 반축의 더 짧은 길이(LN'/2)로 인해 스트로크 방향(22)으로 더 큰 스트로크 높이(zH _max')를 가진다. 비교를 위해 도 4b에서 도 1 및 도 1a에 따른 더블 피스톤 컴프레서(1.1)의 피스톤들(5, 8)의 스트로크 곡선(zH(φ))이 도 1b로부터 일점쇄선 곡선으로 그려져 있다. 설명을 위해, ΔzH _max로 표시된 스트로크 높이들 사이의 차이(ΔzH _max = zH _max' - zH _max)가 또한 도 4b에 그려져 있다.
압축 공기 공급 장치의 더블 피스톤 컴프레서(1.5)의 본 발명에 따른 제5 실시예가 도 5에서 길이방향 중앙 부분 단면으로 묘사되어 있다. 슬롯 가이드(14.5)의 이 실시예에서, 상응하게 확대된 리세스(15.4)를 구비한 타원형 슬롯 가이드 트랙(16.4)은 바람직하게는 고무로 만들어진 스프링-탄성 레이어(24)로 코팅되어 있다. 이 예에서, 실링 칼라들(6, 9)에 더하여 피스톤 로드(10)의 작은 반경방향 변위와 조합되어 타원형 슬롯 가이드 트랙(16.4)의 주축(H)의 크기 부족에 의해 만들어지는 구동 롤러(17)의 측방향 반경방향 접촉력이 또한 스프링-탄성 레이어(24)를 통해 탄성적으로 지지된다.
이에 대한 대안으로서 도 6에서 길이방향 중앙 부분 단면으로 묘사된, 이 예에서 리세스(15.1) 내에 슬롯 가이드(14.6)를 구비한, 본 발명에 따른 압축 공기 공급 장치의 더블 피스톤 컴프레서(1.6)의 제6 실시예에서, 구동 롤러(25')가 그 외측 직경에서 상응하게 감소된 값을 가지고, 바람직하게는 고무로 만들어진 스프링-탄성 레이어(24')로 코팅되어 있다. 도 6에서, 구동 롤러(25')는 예시적으로 구동 롤러(17)의 앞서 설명된 실시예에 대한 대안으로서 구성되어 있다. 이 예에서, 구동 롤러(25')는 실린더형 플레이트로서 구성되고 이심률(e)로 구동축(12) 상에 편심되게 배치된 베어링 보어(28) 내의 슬라이드 베어링(27)을 통해 회전 가능하게 장착된 중앙 베어링 볼트(26)에 강체적으로 연결되어 있다.
도 7 및 도 8에서 압축 공기 공급 장치의 더블 피스톤 컴프레서(1.7, 1.8)의 본 발명에 따른 제7 및 제8 실시예가 부분 단면도로서 각각 묘사되어 있는데, 여기서 각각의 경우에 슬롯 가이드(14.7, 14.8)의 타원형 슬롯 가이드 트랙(16.5)의 길이방향 크기 범위에서 중앙에 있는 부분들이 피스톤 로드(10)의 리세스들(15.5)에서 하중-종속적인 방식으로 자동적으로 좌굴될 수 있도록 각각 디자인되어 있다. 도 7에 따른 슬롯 가이드(14.7)의 실시예에서, 앞서 언급한 슬롯 가이드 트랙(16.5)의 중앙 부분들은 스프링-탄성 디자인을 가지며 각각 피스톤 로드(10)에서 공동(30)에 걸쳐 있다. 도 8에 따른 슬롯 가이드(14.8)의 실시예에서, 슬롯 가이드 트랙(16.5)의 중앙 부분의 벽체들(31)은 굽힘-탄성 디자인을 가지며 각각은 피스톤 로드(10)의 공동(30')에 걸쳐 있는데, 여기에는 각각의 경우에 압축 스프링(32)이 배치되어 있으며 이는 각 벽체(31)와 접촉하고 있고 이 예에서는 예시적으로 보우 스프링(bow spring)으로 구성되어 있다. 앞서 언급한 슬롯 가이드 트랙(16.5)의 중앙 부분들의 이에 의해 유발되는 잠재적인 좌굴로 인해, 각각의 경우에 면하고 있는 피스톤(5, 8)의 압력 스트로크의 스트로크 높이가 힘-종속적인 방식으로 감소되며 슬롯 가이드(14.7, 14.8)의 최대 하중이 따라서 감소된다. 도 7 및 도 8에서, 고압단(3)의 피스톤(7)을 면하고 있는 슬롯 가이드 트랙(16.5)의 벽체(19,31)가 90° 위치에 위치한 롤러(17)를 통해 각각의 경우에 좌굴하는 것으로 묘사되어 있다. 다른 한편으로 슬롯 가이드 트랙(16.5)의 반경방향 반대측 벽체(19, 31)는 비좌굴 형태로 도 7 및 도 8 각각에 묘사되어 있다.
슬롯 가이드 트랙들(14.1 내지 14.8)의 이전에 설명된 실시예들에서, 슬롯 가이드 트랙(16.1 내지 16.5)은 각각의 경우에 길이방향 프로파일에서 평탄한 디자인을 가지고, 구동 롤러(17, 25')는 실린더형 외측 벽체를 가지는데, 이것을 가지고 구동 롤러(17, 25')가 각각의 슬롯 가이드(16.1 내지 16.5) 상에서 구른다. 슬롯 가이드 트랙(16.1 내지 16.5)과 구동 롤러(17, 25') 사이에서 구동축(12)의 축방향으로 평탄한 이런 윤곽들로 인해 피스톤 로드(10)의 회전 가이드가 만들어지는데, 이는 피스톤들(5, 8)의 반-비틀림 보호(anti-twist protection)가 더 이상 필요하지 않다는 것을 의미한다. 이에 더하여, 슬롯 가이드 트랙(16.1 내지 16.5)에 대한 관계에서 구동 롤러(17, 25')의 축방향 변위가 이로써 가능해지는데, 이는 제조 공차 및 열팽창에 의해 유발되는 구동축(12)의 또는 구동 롤러(17, 25')의 축방향 변위들이 왜곡 없는 방식으로 균형 잡힐 수 있다는 것을 의미한다.
도 1 및 도 1a에 따른 더블 피스톤 컴프레서(1.1)에 기반하여 보면, 도 9의 부분 단면도로 묘사된 본 발명에 따른 압축 공기 공급 장치의 더블 피스톤 컴프레서(1.9)의 제9 실시예는 리세스(15.6)를 한정하는 슬롯 가이드 트랙(16.6)의 내측 톱니(33)와, 슬롯 가이드(14.9)의 구동 롤러(17') 상의 외측 톱니에 의해 구별된다. 결과적으로, 슬롯 가이드(14.9)의 슬롯 가이드 트랙(16.6)에는 주연부의 내측 톱니(33)가 제공되며, 구동 롤러(17')는 롤러 베어링(18')의 외측 링(19')에 의해 형성된 그 외측 벽체 상에 동일한 피치를 가진 외측 톱니(34)를 구비하는데, 그 피치원을 통해 구동 롤러(17')가 슬롯 가이드 트랙(16.6)의 내측 톱니(33)의 피치원 상에서 구른다. 톱니 맞물림은 구동 롤러(17')와 슬롯 가이드 트랙(16.6)의 지속적인 구름 접촉이 보장된다는 것을 의미한다. 따라서 구동 롤러(17')의 측방향 반경방향 접촉력을 만들어내기 위한 타원형 슬롯 가이드 트랙(16.6)의 주축(H)의 길이(LH)의 약간의 감소와, 이 접촉력의 탄성적인 지지를 위한 앞서 설명된 수단들이 슬롯 가이드(14.9)의 이 실시예에서는 필요하지 않다. 그러나 톱니를 만들어내는 것에 관련된 비용은 상대적으로 높다. 슬롯 가이드(14.9)의 이 실시예에서, 피스톤 로드(10)의 회전 가이드가 제공되며, 슬롯 가이드 트랙(16.6)에 대한 관계에서 구동 롤러(17')의 축방향 변위가 가능해진다.
도 10은 압축 공기 공급 장치의 더블 피스톤 컴프레서(1.10)의 본 발명에 따른 제10 실시예를 길이방향 중앙 부분 단면도로 나타내고 있는데, 여기서 구동 롤러(17")와 여기에 연결된 구동축(12)은 피스톤 로드(10)의 슬롯 가이드(14.10)를 통해 축방향으로 가이드된다. 슬롯 가이드 트랙(14.10)의 이 실시예에서, 리세스(15.7)를 한정하는 슬롯 가이드 트랙(16.7)에는 주연부의 내측 웹(35)이 제공되며, 구동 롤러(17")는 롤러 베어링(18")의 외측 링(19")으로서 구성된 그 반경방향 외측 벽체 상에 주연부의 환형 그루브(36)를 가지는데, 슬롯 가이드 트랙(16.7)의 내측 웹(35)이 구동 롤러(17")의 축방향 가이드를 위해 이와 맞물린다.
도 11 및 도 12에서, 압축 공기 공급 장치의 더블 피스톤 컴프레서(1.11, 1.12)의 본 발명에 따른 제11 실시예 및 제12 실시예가 각각 길이방향 중앙 부분 단면도로서 묘사되어 있는데, 여기서 구동 롤러(17, 25)와 구동축(12)에는 각각 추가 베어링이 제공되어 있다. 도 11에 따른 더블 피스톤 컴프레서(1.11)의 실시예에서, 구동 롤러(17) 및 리세스(15.1)를 한정하는 슬롯 가이드(14.11)의 슬롯 가이드 트랙(16.1)은 도 1 내지 도 4 및 도 7 및 도 8로부터 알려져 있는 디자인을 보여준다. 그러나 추가 베어링을 위해, 이 예에서 구동 롤러(17)의 베어링 볼트(20')에는 중앙의, 축방향 외측 베어링축(37)이 제공되는데, 이는 롤러 베어링(38)을 통해 하우징 단부에 구동축(12)의 회전축(13)과 동축으로 고정된 베어링 핀(39) 상에서 반경방향 바깥으로 지지된다.
도 12에 따른 더블 피스톤 컴프레서(1.12)의 실시예에서, 스프링-탄성 레이어(24')가 없는 구동 롤러(25)는 도 6에 나타낸 디자인에 상응한다. 추가 베어링을 위해, 슬롯 가이드(14.12)의 예에서 구동 롤러(25) 자신에 중앙 축방향 외측 베어링 축(40)이 제공되는데, 이는 롤러 베어링(38)을 통해 하우징 단부에 구동축(12)의 회전축(13)과 동축으로 고정된 베어링 핀(39) 상에서 반경방향 외측으로 지지된다.
도 13a 내지 도 13d는 타원형 슬롯 가이드 트랙(16)의 주축(H)의 크기 부족이 제공되고 따라서 슬롯 가이드 트랙(16)의 측방향 거리가 구동 롤러(17)의 이심률(e)의 두 배와 구동 반경(RR)의 두 배의 합보다 Δ 만큼 더 작을 때의 상태를 다시 도시하고 있다.
도 13a 내지 도 13d에서, 각 구성들은 처음의 12개의 예시적인 실시예들과 동일한 참조 번호들을 이용하여 묘사되어 있는데, 여기서 뒤에 붙은 첨부 숫자들(suffix figures)이 생략되어 있으며, 도 13a 내지 도 13d의 개략적인 도시들이 모든 예시적인 실시예들에 동등하게 관련되므로, 이 한도에서 예컨대 참조번호 1은 특정한 예시적인 실시예들에 대한 첨부 숫자가 없는 더블 피스톤 컴프레서를 가리킨다.
단순화를 위해, 리세스(15)는 수평하게 배향된 주축(H)를 가진 수평하게 배향된 타원으로서 묘사되어 있다. 피스톤의 중심축은 11로 표기되어 있고 더블 피스톤 컴프레서(1)의 중심축은 41로 표기되어 있다.
도 13a로부터 볼 수 있는 바와 같이, 예컨대 구동축(12)의 회전축(13)(개략적인 도 13a 내지 도 13d에는 도시하지 않음)은 중심축(41)과 교차한다. 구동축(12)이 회전하면 구동 롤러(17)가 트랙을 따라 가이드되며 엔빌로프 원(42)을 그린다. 엔빌로프 원(42)은 원형이며 도 13a 내지 도 13d에서 볼 수 있는 바와 같이 슬롯 가이드 트랙(16)의 주축(H) 및 보조축(N) 둘보다 더 크다. 그러므로 상측 사점 중심에 대한 관계에서 270°의 각으로 회전된 도 13a에 나타낸 위치에서, 구동 롤러(17)는 피스톤 로드(10)를 도 13a에 대해 왼쪽으로 압박하여서 피스톤 로드(10)의 중심축(11)이 Δ/2만큼 변위된다. 전체적으로, 도 13a의 주축(H)의 길이(LH)에 대응하는 슬롯 가이드 트랙(16)의 측방향 거리는 구동 롤러(17)의 이심률(e)과 구름 반경(RR)의 합의 두 배보다 Δ만큼 더 작다.
Δ/2만큼의 피스톤 로드(10)의 축방향 변위는 이 설명에서, 탄성적인 실링 링들(6, 9)에 의해 균형 맞춰진다. 예컨대 도 5 또는 도 6의 예시적인 실시예들과 같은 다른 실시예들에서, Δ/2만큼의 축방향 변위의 균형 맞추기가 스프링-탄성 레이어(24, 24')에 의해 균형 맞춰진다는 것을 용이하게 인식할 수 있다.
전체적으로, 슬롯 가이드 트랙(16)의 이 특정적인 실시예는, 제조 공차를 고려하더라도 구동 롤러(17)가 슬롯 가이드 트랙에 대해 영구적으로 지지되는 것을 가능하게 한다. 이것은 슬롯 가이드 트랙(16)에 대한 관계에서 특정한 압력을 영구적으로 가지는데, 이는 불연속성, 바꾸어 말해 슬롯 가이드 트랙(16)으로부터의 구동 롤러(17)의 들어올려짐이, 더블 피스톤 컴프레서(1)가 진동이나 흔들림에 노출되더라도 발생하지 않는다는 것을 의미한다.
1.1
더블 피스톤 컴프레서, 제1 실시예
1.2 더블 피스톤 컴프레서, 제2 실시예
1.3 더블 피스톤 컴프레서, 제3 실시예
1.4 더블 피스톤 컴프레서, 제4 실시예
1.5 더블 피스톤 컴프레서, 제5 실시예
1.6 더블 피스톤 컴프레서, 제6 실시예
1.7 더블 피스톤 컴프레서, 제7 실시예
1.8 더블 피스톤 컴프레서, 제8 실시예
1.9 더블 피스톤 컴프레서, 제9 실시예
1.10 더블 피스톤 컴프레서, 제10 실시예
1.11 더블 피스톤 컴프레서, 제11 실시예
1.12 더블 피스톤 컴프레서, 제12 실시예
2 제1 압력단, 저압단 3 제2 압력단, 고압단
4 제1 실린더 5 제1 피스톤
6 실링 링, 실링 칼라 7 제2 실린더
8 제2 피스톤 9 실링 링, 실링 칼라
10 피스톤 로드 11 중심축
12 구동축 13 회전축
14.1~14.12 슬롯 가이드 15.1~15.7 리세스
16.1~16.7 슬롯 가이드 트랙 17, 17', 17" 구동 롤러
18, 18', 18" 롤러 베어링
19, 19', 19" 구동 베어링(18, 18')의 외측 링
20 20' 베어링 핀 21 회전 방향 화살표, 회전 방향
22 스트로크 방향 화살표, 스트로크 방향
23 수선 24, 24' 스프링-탄성 레이어
25, 25' 구동 롤러 26 베어링 핀
27 슬라이드 베어링 28 베어링 보어
29 도 7에 따른 슬롯 가이드 트랙(16.5)의 벽체
30, 30' 공동
31 도 8에 따른 슬롯 가이드 트랙(16.5)의 벽체
32 압축 스프링, 보우 스프링 33 내측 톱니
34 외측 톱니 35 내측 웹
36 환형 그루브 37 베어링 축
38 롤러 베어링 39 베어링 핀
40, 40.4 리세스의 표면 41 더블 피스톤 컴프레서의 중심축
42 구동 롤러의 엔빌로프 원 A~F, K, L 단면 평면들
e 이심률 H, H' 주축
LH, LH' 주축의 길이 LN, LN' 보조축의 길이
N, N' 보조축 RE 플랜징 반경
RR 구름 반경 zH 스트로크 높이
zH(φ) 스트로크 곡선 zH _max 스트로크 높이
zH _max' 스트로크 높이 ΔzH _ max 스트로크 높이들의 차이
α 경사각 cos(α) 경사각의 코사인값
φ 회전각 Δ 크기 부족의 양
1.2 더블 피스톤 컴프레서, 제2 실시예
1.3 더블 피스톤 컴프레서, 제3 실시예
1.4 더블 피스톤 컴프레서, 제4 실시예
1.5 더블 피스톤 컴프레서, 제5 실시예
1.6 더블 피스톤 컴프레서, 제6 실시예
1.7 더블 피스톤 컴프레서, 제7 실시예
1.8 더블 피스톤 컴프레서, 제8 실시예
1.9 더블 피스톤 컴프레서, 제9 실시예
1.10 더블 피스톤 컴프레서, 제10 실시예
1.11 더블 피스톤 컴프레서, 제11 실시예
1.12 더블 피스톤 컴프레서, 제12 실시예
2 제1 압력단, 저압단 3 제2 압력단, 고압단
4 제1 실린더 5 제1 피스톤
6 실링 링, 실링 칼라 7 제2 실린더
8 제2 피스톤 9 실링 링, 실링 칼라
10 피스톤 로드 11 중심축
12 구동축 13 회전축
14.1~14.12 슬롯 가이드 15.1~15.7 리세스
16.1~16.7 슬롯 가이드 트랙 17, 17', 17" 구동 롤러
18, 18', 18" 롤러 베어링
19, 19', 19" 구동 베어링(18, 18')의 외측 링
20 20' 베어링 핀 21 회전 방향 화살표, 회전 방향
22 스트로크 방향 화살표, 스트로크 방향
23 수선 24, 24' 스프링-탄성 레이어
25, 25' 구동 롤러 26 베어링 핀
27 슬라이드 베어링 28 베어링 보어
29 도 7에 따른 슬롯 가이드 트랙(16.5)의 벽체
30, 30' 공동
31 도 8에 따른 슬롯 가이드 트랙(16.5)의 벽체
32 압축 스프링, 보우 스프링 33 내측 톱니
34 외측 톱니 35 내측 웹
36 환형 그루브 37 베어링 축
38 롤러 베어링 39 베어링 핀
40, 40.4 리세스의 표면 41 더블 피스톤 컴프레서의 중심축
42 구동 롤러의 엔빌로프 원 A~F, K, L 단면 평면들
e 이심률 H, H' 주축
LH, LH' 주축의 길이 LN, LN' 보조축의 길이
N, N' 보조축 RE 플랜징 반경
RR 구름 반경 zH 스트로크 높이
zH(φ) 스트로크 곡선 zH _max 스트로크 높이
zH _max' 스트로크 높이 ΔzH _ max 스트로크 높이들의 차이
α 경사각 cos(α) 경사각의 코사인값
φ 회전각 Δ 크기 부족의 양
Claims (27)
- 각각 실린더(4, 7)와 그 안에서 축방향으로 움직일 수 있는 방식으로 가이드되는 피스톤(5, 8)을 구비한 제1 압축단(2)과 제2 압축단(3)을 구비하는 압축 공기 공급 장치의 더블 피스톤 컴프레서(1.1 내지 1.12)로서, 2개의 실린더들(4, 7)은 구동축(12)의 회전축(13)에 대한 관계에서 서로 반경방향으로 반대되게 배치되고, 2개의 피스톤들(5, 8)은 피스톤 로드(10)를 통해 서로 강체적으로 연결되고 슬롯 가이드를 통해 구동축(12)과 구동 연결되어 있으며,
슬롯 가이드(14.1 내지 14.12)는, 피스톤 로드(10)에 형성되고 슬롯 가이드 트랙(16.1 내지 16.7)이 제공되며 그 단면 평면이 구동축(12)의 회전축(13)에 수직하게 배향된 리세스(15.1 내지 15.7)를 포함하고,
슬롯 가이드(14.1 내지 14.12)는, 리세스(15.1 내지 15.7)와 맞물리고 구동축(12)의 회전축(13)에 대한 관계에서 구동축(12)에 축방향으로 평행하고 편심되며 또한 회전 가능한 방식으로 고정된 구동 롤러(17, 17', 17", 25, 25')를 포함하는 더블 피스톤 컴프레서에 있어서,
슬롯 가이드(14.1)의 리세스(15.1)는, 피스톤 로드(10)의 중심축(11)에 대한 관계에서 중앙으로 배향되고 그 위에서 구동 롤러(17)가 구르며 2개의 피스톤들(5, 8) 상의 결과적인 접촉력에 의해 영구적으로 재하되는 폐쇄형 슬롯 가이드 트랙(16.1)에 의해 한정되고,
피스톤 로드(10)의 중심축(11)에 수직하게 측정된 슬롯 가이드 트랙(16.1)의 측방향 거리는, 최대로 잡을 때 구동 롤러(17)의 이심률(e)의 두 배와 구름 반경(RR)의 두 배의 합에 상응하며,
피스톤 로드(10)의 중심축(11)에 평행하게 측정된 슬롯 가이드 트랙(16.1)의 스트로크 거리는 구동 롤러(17)의 구름 반경(RR)의 두 배를 초과하고, 구동 롤러(17)의 이심률(e)의 두 배와 구름 반경(RR)의 두 배의 합 아래에 해당하는 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서. - 제1항에 있어서, 슬롯 가이드 트랙(16.1)의 측방향 거리가 구동 롤러(17)의 이심률(e)의 두 배와 구름 반경(RR)의 두 배의 합보다 델타량(Δ)만큼 더 작은 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제2항에 있어서, 델타량(Δ)은 구동 롤러(17)의 이심률(e)의 두 배와 구름 반경(RR)의 두 배의 합의 1%에서 10%의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 슬롯 가이드(14.1 내지 14.12)의 리세스(15.1 내지 15.7)는 타원형 슬롯 가이드(16.1 내지 16.7)에 의해 한정되고, 타원형 슬롯 가이드의 주축(H, H')은 최대로 잡을 때 피스톤 로드(10)의 중심축(11)에 대한 수선(23)과의 관계에서 주축(H, H')의 경사각(a)의 코사인 값으로 나누어진 구동 롤러(17, 17', 17", 25, 25')의 이심률(e)의 두 배와 구름 반경(RR)의 두 배의 합인 길이(LH, LH')를 가지며(LH ≤ 2 * (e + RR) / cos α [cos α=0]; LH' ≤ 2 * (e + RR) / cos α), 타원형 슬롯 가이드의 보조축(N)은 구동 롤러(17, 17', 17", 25, 25')의 이심률(e)의 두 배와 구름 반경(RR)의 두 배의 합 아래에 해당하지만(LN < 2 * (e + RR)), 적어도 타원형 슬롯 가이드 트랙의 플랜징 반경들(EE)이 구동 롤러(17, 17', 17", 25, 25')의 구름 반경(RR)보다 크도록 하기에 충분히 큰 길이(LN)를 가지는 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제4항에 있어서, 슬롯 가이드(14.1, 14.4 내지 14.12)의 슬롯 가이드 트랙(16.1, 16.3 내지 16.7)의 주축(H)은 피스톤 로드(10)의 중심축(11)에 수직하게 배향된 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제4항에 있어서, 슬롯 가이드(14.2)의 슬롯 가이드 트랙(16.2)의 주축(H')은 피스톤 로드(10)의 중심축(11)에 대한 수선(23)과의 관계에서 구동축(12)의 회전방향(21)으로 기울어진 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제4항에 있어서, 슬롯 가이드(14.3)의 슬롯 가이드 트랙(16.2)의 주축(H')은 피스톤 로드(10)의 중심축(11)에 대한 수선(23)과의 관계에서 구동축(12)의 회전방향(21)을 거슬러 기울어진 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제6항 또는 제7항에 있어서, 슬롯 가이드 트랙(16.2)의 주축(H')의 경사각(α)은 피스톤 로드(10)의 중심축(11)에 대한 수선(23)과의 관계에서 최대 45°인 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 슬롯 가이드(14.1 내지 14.3, 14.5 내지 14.12)의 슬롯 가이드 트랙(16.1, 16.2, 16.4 내지 16.7)은 동일한 길이의 보조축(N)의 반축들과 대칭적으로 구성된 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 슬롯 가이드(14.4)의 슬롯 가이드 트랙(16.3)은 서로 다른 길이의 보조축(N')의 반축들과 비대칭적으로 구성된 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제4항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 슬롯 가이드 트랙(16.1 내지 16.5, 16.7)의 주축(H, H')은 피스톤 로드(10)의 중심축(11)에 대한 수선(23)과의 관계에서 주축(H, H')의 경사각(α)의 코사인 값으로 나누어진 구동 롤러(17, 17'', 25, 25')의 이심률(e)의 두 배와 구름 반경(RR)의 두 배의 합의 약간 아래에 해당하는 길이(LH, LH')를 가지는 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 2개의 피스톤들(5, 8)은 각각의 경우에 실링 링(6, 9)을 통해 실린더들(4, 7) 안에서 각각 가이드되고, 상기 실링 링들은 바람직하게는 스프링-탄성 소재로 만들어진 실링 칼라들로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제12항에 있어서, 실링 링들(6, 9)은 중심축(11)에 수직한 피스톤들(5, 8)의 움직임을 허용하는 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 리세스(15)의 반경방향 내측면(40.4)은 슬롯 가이드(14.5)의 슬롯 가이드 트랙(16.4)을 형성하는 스프링-탄성 레이어(24)로 라이닝된 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 구동 롤러(25')의 외측 벽체는 스프링-탄성 레이어(24')로 라이닝된 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제14항에 있어서, 슬롯 가이드(14.5)의 슬롯 가이드 트랙(16.4)의 스프링-탄성 레이어(24)는 고무로 만들어진 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제15항에 있어서, 구동 롤러(25')의 외측 벽체의 스프링-탄성 레이어(24')는 고무로 만들어진 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 슬롯 가이드(14.7, 14.8)의 슬롯 가이드 트랙(16.5)의 적어도 한 중앙 부분은 하중-종속적인 방식으로 자동적으로 좌굴될 수 있도록 디자인된 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제18항에 있어서, 슬롯 가이드 트랙(16.5)의 적어도 한 중앙 부분의 벽체(29)는 스프링-탄성 디자인으로 되어 있고 피스톤 로드(10) 내의 공동(30)에 걸쳐 있는 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제18항에 있어서, 가이드 트랙(16.5)의 적어도 한 중앙 부분의 벽체(31)는 굽힘-탄성 디자인을 가지며 피스톤 로드(10) 내의 공동(30)에 걸쳐 있되, 여기에는 적어도 각각의 벽체(31)와 접촉하고 있는 압축 스프링(32)이 배치된 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 슬롯 가이드(14.1 내지 14.8, 14.11, 14.12)의 슬롯 가이드 트랙(16.1 내지 16.5)은 길이방향 프로파일에서 평탄한 디자인으로 되어 있고, 구동 롤러(17, 25, 25')는 실린더형 외측 벽체를 가지되, 이를 가지고 구동 롤러(17, 25, 25')가 슬롯 가이드 트랙(16.1 내지 16.5) 상에서 구르는 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 슬롯 가이드(14.9)의 슬롯 가이드 트랙(16.6)에는 주연부의 내측 톱니(33)가 제공되고, 구동 롤러(17')는 그 외측 벽체 상에 동일한 피치의 외측 톱니(34)를 구비하며, 그 피치원을 통해 구동 롤러(17')가 슬롯 가이드 트랙(16.6)의 내측 톱니(33)의 피치원 상에서 구르는 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제21항에 있어서, 슬롯 가이드(14.10)의 슬롯 가이드 트랙(16.7)에는 주연부의 내측 웹(35)이 제공되고, 구동 롤러(17")는 그 외측 벽체 상에 주연부의 환형 그루브(36)를 구비하며, 슬롯 가이드 트랙(16.7)의 내측 웹(35)이 구동 롤러(17")의 축방향 가이드를 위해 환형 그루브와 맞물리는 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 구동 롤러(17, 17', 17")는 구름 베어링(18, 18', 18") 또는 구동축(12)에 편심되게 고정된 베어링 볼트(20, 20') 상의 슬라이드 베어링을 통해 회전 가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제24항에 있어서, 구동 롤러(17, 17', 17")는 구름 베어링(18, 18', 18")의 외측 링(19, 19', 19")에 의해, 또는 슬라이드 베어링의 부싱에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 구동 롤러(25, 25')는 실린더형 플레이트로 구성되고, 구름 베어링 또는 구동축(12) 상에 편심되게 배치된 베어링 보어(28) 내의 슬라이드 베어링(27)을 통해 회전 가능하게 장착된 중앙 베어링 볼트(26)에 강체적으로 연결된 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
- 제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 구동 롤러(17)의 베어링 볼트(20') 또는 구동 롤러(25) 자신에는, 구름 베어링(38) 또는 구동축(12)의 회전축(13)에 동심으로 배향되고 하우징 단부에 고정된 베어링 핀(39) 상의 슬라이드 베어링을 통해 반경방향 외측으로 지지되는 중앙 외측 베어링축(37, 40)이 제공된 것을 특징으로 하는 더블 피스톤 컴프레서.
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