CH206798A - Kapselverdichter. - Google Patents

Description

  Kapselverdichter.    Kapselverdichter und Pumpen für gasför  mige und flüssige     Fördermedien    sind seit län  gerer     Zeit    in     deii        verschiedensten    Bauarten  bekannt Alle diese Maschinen haben bis       heute    jedoch keine grosse Bedeutung er  langt, weil den     Schwierigkeiten,    ,die sich  mehr oder weniger zeigten, nicht wirksam  begegnet werden konnte. Die Probleme schei  terten in der Kegel an der Materialfrage und       Bearbeitungsgenauigkeit,    insbesondere aber  an .der richtigen Schmierung der beanspruch  ten Teile und an der     hinreichenden    Kühlung  der Arbeitsflächen.  



  Die Erfindung bezieht sich auf einen       Kapselverdichter    für Gase, Flüssigkeit oder  zu     verdichtende    Mischungen von Gasen und  Flüssigkeiten mit sichelförmigem Arbeits  raum und fest mit ;der     Triebachse    verbun  denem und mit .dieser     gleichförmig    rotieren  dem, gekühltem Drehkolben. Die Erfindung       besteht    darin,     :dass    der Drehkolben gegen die       Saugseite    mündende Kanäle aufweist, durch  die relativ kühles     Fördermedium    vor dem       Eintritt    in den     Verdichtersaugraum    hin-    durchströmt.

   Mindestens ein Teildes gesam  ten     Fördermediums    kann durch den: hohlen       Drehkolben    angesaugt werden. Die Zufuhr  des     .gesamten    oder     mindestens    eines Teils des       Fördermediums    zum hohlen Drehkolben     kann     durch :die hohl ausgebildete Triebwelle er  folgen. Das durch die Hohlwelle geführte       Fördermedium    kann direkt in .den Drehkol  ben     übergeleitet    werden.

   Das durch den  hohlen Drehkolben geführte     Fördermedium     kann von der Hohlwelle direkt oder minde  stens ein Teil durch den     innerhalb    der Lauf  büchse     gebildeten    Hohlraum in den Dreh  kolben übergeleitet werden. Das     gesamte    oder  ein Teil des Fördermediums kann aber auch  durch mindestens eine Öffnung in     den,Stirn-          scheiben    nach dem Hohlraum     geführt    wer  den, oder es kann aber auch mindestens ein  Teil des Fördermediums durch die Hohl  welle, ein anderer Teil durch .die Öffnung       angesaugt    werden.

   Die Drehkolben     bezw.    die       saugseitige    Nuss können ,aber auch Kanäle       aufweisen,    durch die das totale oder     ein    Teil  des     Fördermediums    nach dem Saugraum ge-      leitet     -wird.    Das     saugseitig    zwischen Dreh  kolben und Nuss durchgeführte Förder  medium kann durch die Hohlwelle oder  durch eine     Stirnöffnung,    oder durch die Hohl  welle und eine     Stirnöffnung    in den Hohl  raum     eingeführt        werden.    Der Drehkolben  kann überdies Kanäle aufweisen, durch wel  che ein fremdes Kühlmittel, z.

   B. gekühlte       Schmiermittel,    Kühlwasser oder     dergl.,    in       Umlaxif    gebracht wird. Da.-; fremde     Kühl-          mittel    kann durch die Triebwelle oder durch  einen Hohlraum dem Drehkolben     zugefülirt.     werden, um für die Schmierung der be  anspruchten Teile des     Verdichters        verwendet     zu werden.

   Nebst den für das Fördermedium  nötigen Kanälen können im Drehkolben noch       weitere    Kanäle für die     Schniiermittelzzifuhr          angeordnet    sein, wobei die Triebwelle ent  sprechende     Zufuhrkanäle    enthalten kann.

   In  der Zylinderbüchse können ein oder     mehrere          Sehmiermittelkanäle    vorgesehen sein, durch       welche    die Schmierung und Abdichtung der       Linien-Berührungsstellen    zwischen     Zylinder-          büchse    und     Laufbiichse        ermiiglielii,        -wird.    In  der     Laufbiiehse    können beidseitig der Nuss       Schmiermittelkanäle    vorgesehen ,sein, welche  die     Sebmierunu#    und Abdichtung der Nuss er  möglichen.

   Ausser einem mit der Triebwelle  fest verbundenen Drehkolben kann aber min  destens ein     weiterer    Drehkolben drehbar auf  der Welle angeordnet sein, der von der  Laufbuchse in ungleichförmiger Rotations  bewegung mitgenommen wird.  



       Einige        Ausführuno        z,sbeispiele        des        Erfin-          dungs-egen3tandes    ,sind auf der Zeichnung  schematisch dargestellt.  



       Fig.    1 zeit eine Kapselpumpe im     Quer-          schnitt,        Fig.    ? im Längsschnitt..     Fig.    3     bis    7  zeihen weitere Beispiele.  



  In     Fig.    1 und 2 bedeutet: 1 das Gehäuse  des     Kapselverdichters,    das auf der Druck  seite mit den Kühlkammern ? und 3 und der       Austrittsöffnung        -1        de.s        verdichteten    Förder  mediums ausgerüstet ist. 5 ist die ins     Ce-          häuse    eingesetzte und 'konzentrisch zur  Welle 7 angeordnete     Zylinderbüeh.se    mit den       druckseitig    angeordneten Ausstossventilen 6.

    Die Triebwelle 7 mit der Bohrung 8 sitzt auf    zeichneten Antriebsmaschine direkt oder  mittelbar angetrieben im .Sinne der     Pfeilrieb-          tung    a. Mit dieser Hohlwelle 7     ist    der  schaufelförmige Drehkolben 10 fest verbun  den, der im Innern die den Hohlraum 8 mit  dem     ,sichelförmigen    Arbeitsraum 12a verbin  denden Kanäle<B>11</B>     besitzt    und     dessen    Aussen  fläche die Innenfläche der Zylinderbüchse 5       dichtend    berührt und damit den     sichelför-          ini;

  en        Arbeitsraum    in den Druckraum     12h     und den Saugraum 12a unterteilt.  



  Auf dem Drehkolben 10 sitzt die     zylin-          cirische    und geschlitzte Nuss 13. die in einer  zylindrischen Aussparung der     exzentrisch          znr    Welle angeordneten Laufbüchse 14 sitzt.  Diese     Laiifliüchse    1-1 erhält ihre exzentrische  Lagerum mittelst     weiter    nicht gezeichneter  Gleitrollen oder Nadellager in entsprechen  den Eindrehungen in den beiden Stirnschei  ben 16, die sich ihrerseits     dichtend    an die       Zylinderbiiehse    5 und den Drehkolben 10  anlegen.

   Stirnscheiben 16 und     Zylinder-          hiieh,se    5     :Sind        feststehend    und lassen sieh       daber    ohne weiteres     gegenseitig    abdichten.  Dagegen vollführt der Drehkolben 10 eine       CTleitbewegung    auf den     Sfirnscheiben    16, so  dass zur einwandfreien Abdichtung     zweek-          mässigerweise        elastische,    z.

   B.     federbelastete          Dichtungsleisten    29 verwendet werden,     wie     solche in analoger Weise auch an der     Berülx-          rungsilä        che    zwischen     Zylinderbiiehse    5 und  Drehkolben 10     eingesetzt    werden können.  Auch die     Laufbüchse        1I    ist mit einem gegen  die Stirnscheiben 16 gedrückten Dichtungs  ring 29a abgedichtet.  



  Die Lauffläche 14, die durch die     Ausspa-          rung    für die Nuss 13     ()-(,spalten    wird, wird  seitlich noch durch die Ringe 1:5 zusammen  gehalten. Im     Seitendeckel    17 befindet sich  die     Ansaugöffnun;    18. an die     nötigenfalls     eine     Sau#-,leituiig    angeschlossen werden kann.  Der Deckel 19     trägt    die Reiter nicht     gezeieli-          nete        Stopfbüchse    für die Triebwelle 7.  



  Im Betrieb dieses     Kapselverdichters        tritt          das        Fördermedium    durch die Saugöffnung  18 im Seitendeckel 17 in den Ver  dichter ein, durchströmt die Bohrung 8      der     Triebwelle    7 und gelangt durch  die     Drehkolbenkanäle    11     schliesslich    in .den  Saugraum 12a.

   Das Einsaugen findet     eo     lange statt, bis :der Drehkolben senkrecht  nach .abwärts gerichtet     ist,    das heisst ,der volle  sichelförmige Arbeitsraum gebildet ist, des  sen Füllung nun beim Weiterdrehen des  Drehkolbens     dureh    diesen     komprimiert    und  durch die     Auslassventile    6 herausgedrückt  wird.

   Die Exzentrizität der Laufbüchse 14  ist natürlich so     ,gewählt,    dass     zwischen    Lauf  büchse 14 und Zylinderbüchse 5 im     Punkte     20, das heisst an unterster Stelle eine Linien  berührung erfolgt, die ein Durchströmen von       Fördermedium    von der Druck- auf die Saug  seite des sichelförmigen Arbeitsraumes     ver-          hindert.    In den     Stnrnschieiben    16 sind Öff  nungen 24' vorgesehen, die das     angesaugte     Fördermedium auch in .den Hohlraum 2,1  führen.  



  Beim     Beispiel    gemäss     Fig.    3 wird das     an-          gesaugte    Fördermedium, wie im ersten Bei  spiel, durch die Hohlwelle 7 angesaugt,  strömt aber nicht direkt durch den hohlen  Drehkolben in den Saugraum, sondern     wird     zunächst     durch    die Öffnungen 22 in den  Hohlraum 21 und erst von dort durch die  Kolbenöffnungen 23 und Kolbenkanäle 11  in :den Saugraum 12a geleitet. Damit wird  nebst der     Kühlung,des    Drehkolbens auch     eine     solche der ganzen Laufbüchse 14 erreicht.  



       Fig.    4 stellt ein Beispiel dar mit- voller  Welle 7, aber mit in     mindestens    einer     @Stirn-          seheibe    16 gebohrter     Einlassöffnung    24 für  das     angesaugte        Fördermedium.    Dieses muss  somit den Hohlraum 21 durchströmen, bevor  es durch .die Kanalöffnungen 2.3 und     Kolben-          kanäle    11 in den Saugraum gelangt, was  wiederum die gewünschte Kühlung der Lauf  büchse 14 und des Drehkolbens 10     bezw.    der  Nuss 13 bewirkt.

   Es kann dabei die gesamte  Fördermenge .durch diese Öffnung 24     @ein-          gesaugt    werden, oder es kann nur ein Teil  davon     dort    eingeführt werden, während der  Rest durch .die im Gehäuse 1     angeordnete          Eintrittsöffnung    25 und die Saugöffnungen  26 der Zylinderbüchse 5 :direkt in den Saug  raum 12a einströmt.     Diese    Lösung mit ge-         trennter        Fördermediumszufuhr    nach dem  Saugraum ist natürlich auch für die Beispiele  nach     Fig.    1 bis 3 anwendbar.  



       Fig.    5 zeigt ein     Detail,        wie    zum Beispiel  die     Schmierung    der Nuss und des Drehkol  bens     zweckmässigerweise    vorgenommen wird.  Das     Schmiermittel    wird von irgendeinem       Verteilsystem    aus     durch    die beidseitig     :der     Nuss 13 in der     Laufbüchse    14 gebohrten  Längskanäle 30, sowie Querkanäle und Nuten  31 auf die Berührungsflächen zwischen  Laufbüchse 14 und Nuss 13 geführt, von wo  es noch weiter durch Kanäle und Nuten 32  in der Nuss auf die Gleitflächen des Dreh  kolbens gelangen kann.  



  Die     Sohmiermittelzufuhr    kann gemäss       Fig.    6 auch von der     Triebwelle    aus erfolgen,  indem zum Beispiel eine eigene     Bohrung    33  für .das     Schmiermittel        vorgesehen    wird, von  der aus Querkanäle 34 nach dem Drehkolben  führen, die aussen in eine     Verteilnute    36 zur  Schmierung und     Abdiehtung    der     Lauffläehen          zwischen    Drehkolben und Zylinderbohrung  münden.

   Kleine, zu den Kanälen 34 'senk  recht     stehende        Querbohrungen    35 sind ferner       beidseitig    .des schaufelförmigen Drehkolbens  zur Schmierung der Laufflächen zwischen  Schaufel und Nuss angeordnet, von wo     dann          weiter    wieder die Laufflächen zwischen Nuss  und Laufbüchse mit Schmiermittel     beschiekt     werden.  



       ,Statt    von der Hohlwelle aus, kann die       Schmierung    der     beanspruehten    Teile natür  lich auch vom Hohlraum 21. aus erfolgen,  sofern dieser, wie nach     Fig.    1 und 2,     nicht     vom Fördermedium durchströmt wird.

   Geeig  nete Kanäle leiten dann das Schmiermittel  an die zu     schmierenden        Stellen.        Auch    kann  das     ,Schmiermittel    dosiert dem     Fördermedium     vor oder im     Verdichter        beigesetzt    werden, um  zum Beispiel die     Laufflächen    der Zylinder  büchse 5 zu schmieren. Dabei ist gleich  gültig, ob das Fördermedium ganz oder teil  weise durch die Hohlwelle eintritt oder- ganz  oder teilweise den Hohlraum 21 durchströmt  oder umgeht.  



  Zur einwandfreien Abdichtung     :der    Linien  berührung     zwischen    Laufring 14 und Zy-           linderbüchse    5 auf der Linie 20 kann auch  Schmiermittel durch einen Kanal 27 und  Querkanäle 28 (nach     Fig.    4) zugeführt wer  den.  



  Die Schmierung kann ganz allgemein  durch unter Förderdruck oder geringerem  oder höherem Druck     stehendes    Schmiermittel  erfolgen.  



  Bezüglich der     Fördermediumszufuhr    in  den Saugraum 12a sind natürlich alle Kom  binationen möglich     zR-ischen    den     Beispielen     nach     Fig.    1     bis    4. Statt der Hohlschaufeln  können auch Schaufeln mit auf der Saug  seite in radialer oder schräger Richtung oder  in Schlangen- oder     Ziekzackform    eingefrästen  Kanälen 46 verwendet werden, wie     Fig.    7       zeigt.    Diese Kanäle gestatten ein Durchströ  men der Fördergase vom Raum 21 nach der  Saugkammer     1?a    zwischen der Nuss und dem  Drehkolben hindurch.

   Die Kanäle können       natürlich    auch in der saugseitigen     Nusshälfte     (47) angebracht sein, und zwar wiederum  radial.     schräg    oder in Schlangen- oder     Ziek-          zackform.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Kapselverdichter für Gase, Flüssigkeiten oder zu verdichtende Mischungen von CTa- sen und Flüssigkeiten mit sichelförmigem Arbeitsraum und fest mit der Triebachse verbundenem und mit diesem gleichförmig rotierendem, gekühltem Drehkolben, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkolben gegen die Saugseite mündende Kanäle aufweist, durch die relativ kühles Fördermedium vor dem Eintritt in den Verdichtersaugraum hin durchströmt. UNTERANSPRüCHE: 1. Kapselverdichter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte Fördermedium durch den hohlen Dreh kolben angesaugt wird.

   2. Kapselverdichter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein Teil des gesamten Fördermediums durch den hohlen Drehkolben eingesaugt wird. 3. Kapselverdichter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr des gesamten oder eines Teils des Förder- mediums zum hohlen Drehkolben durch die hohl ausgebildete Triebwelle erfolgt. 4. Kapselverdichter nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, dass das durch den hohlen Dreh kolben geführte Fördermedium von der Hohlwelle direkt in den Drehkolben übergeleitet wird. 5.

   Kapselverdichter nach Patentanspruch und Unteranspruch 3. dadurch gekenn zeichnet, dass das durch den Hohlkolben geführte Fördermedium von der Hohl gelle zunächst noch ganz oder teilweise durch den innerhalb der Laufbüchse ge bildeten Hohlraum (21) geleitet wird. 6. Kapselverdichter nach Patentanzpruch und Unteranspriiehen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das durch den Hohl kolben geführte Fördermedium zum Teil von der Hohlwelle direkt, zum andern Teil über den Hohlraum (21) dem Dreh kolben zugeführt wird.

   7. Kapselverdichter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte oder ein Teil des Fördermediums durch mindestens eine Öffnung (?4) in den Stirnscheiben nach dem Hohlraum (?1) der Laufbüchse geführt wird. B. Kapselverdichter nach Patentanspruch und Unteranspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, dass ein Teil des Förder- mediums durch die Hohlwelle, ein anderer Teil durch die Stirnseheiben- öffnung (2-1-) eingesaugt wird. 9.

   Kapselverdichter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Dreh kolben saugseitig Nuten (46) besitzt, durch die das totale oder ein Teil des Fördermediums zwischen Kolben (10) und Nuss (13a) hindurch vom Hohlraum (21) der Laufbüchse nach dem Saugraum geleitet wird. 1.0. Kapselverdichter nach Patentanspruch.

   dadurch gekennzeichnet, dass die saug- seitige Nusshälfte (13a) Nuten (47) auf weist, durch die das totale oder ein Teil des Fördermediums zwischen Kolben und Nuss hindurch vom Hohlraum (21) der Laufbüchse nach dem Saugraum ge leitet wird. 11.

   Kapselverdichter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass .das saug seitig zwischen Drehkolben (10) und Nuss (13a) durchströmende Fördermedium durch die Hohlwelle (7) in den Hohl raum (21) der Laufbüchse eingeführt wird. 12.

   Kapselverdichter nach Patentanspruch und Unteranspruch 7, dadurch äekenn- zeichnet, dass das saugseitig zwischen Drehkolben und Nuss durchgeführte Fördermedium durch die Stirnscheiben- öffnung (24) in den Hohlraum (21) ein geführt wird.

   13. Kapselverdichter nach Patentanspruch und Unteransprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass das saugseitig zwi schen Drehkolben (10) und Nuss (13a) durchströmende Fördermedium zum Teil durch die Hohlwelle, zum andern Teil durch die Stirnscheibenöffnung (24) in den Hohlraum (21) .eingesaugt wird. 14.

   Kapselverdichter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in der Laufbüchse (14) beidseitig der Nuss @Schmiermittelkanäle (30) vorgesehen sind, welche die .Schmierung und Abdich tung der oszillierenden Nuss (13) und des in der Nuss gleitenden Drehkolbens ermöglichen.

   i5. Kapselverdichter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in .der Zy linderbüchse (5) ein Schmiermittelver- teilkanal (27) vorgesehen ist, welcher eine Schmierung und Abdichtung der Linienberührungsstelle (20) zwischen Zylinderbüchse (5) und Laufbüchse (14) ermöglicht. 16.

   Kapselverdichter nach Patentanspruch, dadurch .gekennzeichnet, .dass der Hohl raum (21) der Laufbüchse von .einem fremden Kühlmittel durchströmt wird. 17. Kapselverdichter nach Patentanspruch und Unteranspruch 16, dadurch _gekenn- zeiohnet, dass als fremdes Kühlmittel ge kühltes Schmiermittel verwendet wird, welches gleichzeitig zur Schmierung aller beanspruchten Innenteile des Ver- di.chters dient.