DE2545998A1

DE2545998A1 - Compressor mit wechsellaeufigen kolben

Info

Publication number: DE2545998A1
Application number: DE19752545998
Authority: DE
Inventors: Notario Luis Iturriaga
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-10-15
Filing date: 1975-10-14
Publication date: 1976-04-29
Also published as: US4078439A; FR2330884B3; FR2330884A1

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr.K.Fincke

Dipl.-Ing. R A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

Luis ITURRIAGA NOTARIO - Picos de los Artilleros 160-MORATALAZ (Madrid) Spanien

Compressor mit wechselläufigen Kolben

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Vorliegende Erfindung betrifft einen Kompressoren mit wechsellSufigen iolben, in dem die Pleuelstange und die Kurbelwelle, die herkömmlicher·· ■feise die Rotationsbewegung in eine Alternativbewegung umwandeln, durch sine Anordnung ersetzt werden, die einen kreisförmigen- Exzenter umfasst, 3.uf den über ein Wälzlager dio Kolben diametral gegenüberliegend angeordiet sind. Der Exzenter läuft frei auf einem Aireiteren kreisförmigen Exzenter, und zwar über ein an der Motorwelle befestigten Wälzlager, so dass jei dem Umlauf dieser 've LIo und damit dem inneren Exzenter eine Doppelbeiregung des äusseren Üxzcntcrs erfolgt, nämlich eine alternative Rotations jewegimg und eine ebenfalls alternative lineare Verschiebung.

Die Kolben befinden sich in 'stetigem Kontakt mit dem Exzenter und wanleln demnach die Rotationsbewegung der Motorwclle, an der der Exzenter hc festigt ist, in eine Alternativbcweguns um, wodurch die Pressluft erhal- ;en wird.

In einer abgeänderten Ausführung ist vorgesehen, dass an den äusseren ixzenter zwei Paare gegenüberliegender Kojben angeschlossen sind, und swar in paralleler" Anordnung gomäss den Scheiteln eines Rechtecks, so da-Tür bestimmte Abmessungen der Zylinder das Volumen der erhaltenen Press-.uft verdoppelt wird.

Gemäss einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, den Exzenter im inneren eines Wälzlagers anzuordnen. Mit der Aussenseite ist dieses Lager ixt einem schlittonförmigon Teil kombiniert, das zwei parallele Wände auf reist, zwischen denen das Lager angeordnet ist, und zwar in einem bestirnt ;en Ausniass vorschiebbar in Bezug auf den Schlitten.

Die parallelen Wände des Schiittons sind nach aussen gerichtet und »ilden Ausleger, in denen eine Bohrung zur Aufnahme der* Kolbenbolzen ^rorgesehen ist.

Die Verschiebung des Schlittens infolge der auf das Lager übertragenen Irehung des Exzenters entspricht dem Wert der Hxzentrität des Exzenters i lezug auf die Welle z.B. eines Elektromotors, der als Kraftquelle für di<lewegung der Kolben dient.

Anstatt mit nur einem Paar gegenüberliegender Kolben kann der Kompres.' luch mehrzylindrisch ausgebildet sein, wobei jedoch vorzugsweise auch in liesem Fall die Kolben paarweise gegenüberliegend angeordnet sind.

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Weiterhin kann die orlijulMji.'-c&ijoiMäöst Vorrichtung mit weiteren parallel angeordnet werden, und zwar auf derselben Welle, wodurch die erhaltene Potenz entsprechend multipliziert '..ird.

In den beiliegenden Zeichnungen sind AusfUhrungsbeispicle der Erfindungsidee dargestellt. In dienen «ei

Fig. 1 einen Schnitt durch die? orf indungsgeinässe Vorrichtung zur Veranschaulich uns der Anordnung der Exzenter, die die Bewegungsumwandlung übernehmen.

Fig. 2 sechs Stellungen innerhalb einer Gesamtdrehung der Motorwelle mit den verschiedenen ZwischGiistellungen und Drehrichtungen der Exzenter, und zxiar ausgehend von einer Drehung im Uhrzeigersinn.

Fig. 3 ein Ausfiihrungsbcisp&el., in dem an dom liusseron Exzenter zwei KoI-benpaaro gegenüberliegend angeordnet sind.

Fig. 4, 5 und 6 verschiedene Arbeitsfasen der Vorrichtung bei Verwendung eines schlittenförmigen Teils, an das der Exzenter verschiebbar gekoppelt ist.

Fig. 7 eine Draufsicht auf den Schlitten

Fig. 8 einen Kompressoren entsprechend den Fig. 4, 5 und 6 mit vier paarweise gegenüberliegend angeordneten Kolben.

Wie aus den Fig. 1, 2 und 3 ersichtlich, ist die Rotorwelle (l) fest mit dem kreisförmigen Exzenter (2) verbunden, auf den über ein Lager (3) ein weiterer kreisförmiger Exzenter (4) augebracht ist.

Der äussere Exzenter (4) wnist Ausnehmungen (5) zur Verringerung des Gewichtes auf und ist über ein zweites Laj'.er (6) mit einem Zylinder (7) verbunden, der sich diametral in zwei liefestigungslappen (8) verlängert und in zwei Buchsen (9) endet, an die über die Bolzen (10) die Kolben (11) angelcnkt Airerden, die in den Zylindern (12) untergebracht sind.

Bei dieser Anordnung und bei Drehung der Motorwelle (l) und damit des Exzenters (2) entsteht eine Bewegung in dem Exzenter (4), der über die Kolben mit den Zylindern verbunden ist. Da die Zylinder fest sind, ist eine Bewegung nur gcinass einer die Zylinder verbindenden Achse möglich, so dass eine Kombinationsbewegung entsteht, die Rotation und lineare Verschiebung umfasst. Bei Betrachtung eines vollständigen Umlaufs ausgehen«¹ von der Position A der Fig. 2 ergibt sich, dass bei Drehung der Hotorwell nach rechts der Sussero Exzenter (4) zwangsläufig im Gegensinn drehen nmr da eine Verschiebung mich unten nicht möglich ist, wobei jedoch gleichzei

tig eine Verschiebung nach links orfolgt.

Bei Erreichen der Position B verschiebt sicli der Exzenter (4) weiterhin nach links, wechselt jedoch die Drehrichtung und begleitet den inneren Exzenter und die Rotorwelle (l) in ihrer Rechtsdrehung. Bei der Posi tion C bleiben die Bewegungen erhalten. Die Position D entspricht der Endstellung der Verschiebung des äusseren Exzenters (4) nach links, und in dieser Position beginnt die Verschiebung nach rechts, wobei jedoch, dieselbe Drehrichtung wie die des inneren Exzenters (2) beibehalten wirri

In der Position E bleibt die lineare Verschiebung nach rechts erhaltr jedoch erfolgt eine Umkehrung der Dreinrichtung dos Susseren Exzenters (^;' der nun in entgegengesetzter Jiichtiuig zur Hotorwelle (l) dreht.

Diese Beweguiv cn werden in der Position F beibehalten, in der der Drehzyklus endet und von neuem die Position A erreicht wird.

Aus dom geschilderten Bewegungsablauf ergibt sich, dass sich die Mitt der Motorwelle (1 ) zunächst dem geometrischen Zentrum des Susseren Exzr ters (4) nähert und sich dann von diesem entfernt, wo_#bei das geometriscl· Zentrum niemals erreicht wird, da diese Position unmöglich ist, weil be.-i einer Übereinstimmung der Zentren der Exzenter (4) seine Exzentrität in Bezug auf die Motorwelle (l) verlieren und ohne lineare Verschiebung kreisförmig drehen würde.

Ein bedeutender Vorteil der crfindungsgemässen Vorrichtung ergibt si< daraus, dass bei dem in Fig. 2 gezeigten Bewegungsablauf die äusseren Zonen der linearen Verschiebungen, d.h. bei der grössten Beaufsch^lagun: des Kolbens, da sich dieser in der Zone der höchsten Verdichtung befinch den kleinsten Zonen der Drehbewegung entsprechen, so dass die Motorwellr für dieselbe Leistung weniger Potenz benötigt.

In der Ausführung gctnäss den Fig. 4 bis 8 ist der Exzenter 13 mit doi Rotorwelle l4 fest verbunden, wobei der Exzenter 13 im Inneren eines' La; 17 untergebracht ist. Dieses Lager 17 ist zwischen den Schenkeln eines schlittenförmigen Teils untergebracht und kann sich mittels der Drehun; des Exzenters im Sinne der Pfeile der Fig. 4, 5 und 6 verschieben.

Die Schenkel 15 des Schlittens sind untereinander parallel und der Abstand zwischen denselben entspricht ungefähr den Durchmesser des Lage.' 17 '«it den notwendigen Toleranzen zur Durchführung des Einbaus.

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.G.

Seitlich weist dor Schlitten ncfestigunjjsaugen für die Aufnahme der Kolbenbolzen auf.

Die mit X gekennzeichnete !Oxzentrität entspricht dor Verschiebung de: Schlittens in horizontaler Richtung bei einer Drehbewegung der Motorwel] Dieses Mass X entspricht weiterhin der vertikalen Bewegung des Lagers 17 j wobei jedoch kein Schlagen entsteht, da dieses Lager 17 wie ausgeführt zwischen den Schenkeln 15 des Schlittens untergebracht ist. Der Schlitten ist mit den gegenüberliegenden Kolben verbunden, die wie in Fig. 8 dargestellt in einer Anzahl von vier vorgesehen sein können.

Die grösste vertikale Verschiebung des Lagers z.B. nach oben wie in Fig. 5 dargestellt entspricht, der untersten Position der Motorwelle l4.

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Claims

'.fr.

i'ATiCH LWNSl IUJC!l!3

1·/- Koraproiisor mit wcchsellnufigon Kolben, mit mindestens einem Paar ^Tiametral gegenüber1 icgendon Kolben, die r.iit einer drehbaren Wolle verbunden sind, dadurch gekennzeichnet , dasn elin liotorwe.lle mit einem krei· förmigcn lixzcntor fe«t verbunden ir;t, der über ein ''älzlager von einem weiteren kreisförmigen Exzenter umgeben ist, der am äusseren Umfang ebon falls ein Wälzlager aufweist und Über an diame tral gegenüberliegenden Punkten vorgesehene Verlängerungen verfügt, an die die Kolben angelenkt werden, derart, dass bei Drehung dor Motorwelle ein wechselläufiger Drei» schlupf zwischen ('.en IS rezent or η verursacht wird und damit eine aufeinand' folgende Annäherung und Trennung der geometrischen Achsen des äusseren Exzenters und der llotorwolle, innerhalb einer ßbcne , die die Längsachse der Kolben umfasst, wodurch eine Alternativbewegung derselben verursach! wird.

2,- Kompressor nach Anspruch 1, dadurch jcokennzoichiiot, dass bei jedem Bewegungsablauf sich das geometrische !--'entrinn den äusseren Exzenters de: Zentrum der Itotorwelle nähert, und zwar im Vorlauf d-os ersten Jlalbzyklur während es sich im zweiten IlalbzykluH von diesem entfernt, wobei eine Übereinstimmung der beiden geometrischen Zentren nicht erfolgt,

5·- Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während ei'· Ilalbzylclus im Bewegungsablauf der Kusserc Exzenter in derselben Richtun,-wie der innere Exzenter dreht, während die Drehung im zweiten Halbzyklu,· in" Gegenrichtung erfolgt.

4.- Kompressor nach den vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichne I dass dei* Exzenter im Inneren eines Lagers angebracht ist, das zwischen den Schenkeln einen schlittenförmigen Teils untergebracht ist und zwiscl· diesen verschiebbar ist, wobei diese Schenkel nüssen Verlängerungen in Form von Befestigungslappen mit einer Bohrung zur 'Aufnahme der Kolbenbolzen aufweisen.

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