DE4439915A1

DE4439915A1 - Rotary piston compressor

Info

Publication number: DE4439915A1
Application number: DE19944439915
Authority: DE
Inventors: Shyamal-Krishna Dipl Ing Ghosh
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1994-11-08
Filing date: 1994-11-08
Publication date: 1996-05-09

Abstract

The compressor has a circular compression chamber (2), containing a rotary piston (5), eccentric to the centre axis (3) of the chamber, attached to a drive shaft (4). The suction and pressure spaces (16,17) are defined by a separation slider (10), spring biased into contact with the outside of the piston, with entry and exit openings for the suction space and the pressure space provided on opposite sides of the slider. The seal between the slider and the outside of the piston is provided by a sealing element (12), pivoted relative to the transverse slider axis and with a concave curvature matching the curvature of the piston surface.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehkolbenverdichter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a rotary compressor according to the preamble of claim 1.

Ein solcher Verdichter ist durch die DE-C-10 57 282 bekannt. Bei diesem bekannten Verdichter ist die am Außenumfang des Drehkolbens anliegende Seite des den Saug- und Druckraum gegeneinander abgrenzenden Trennschiebers flach, d. h. gerad linig verlaufend ausgebildet. Damit ergibt sich nur eine Linienauflage zwischen dem Trennschieber und der Außenwand des Drehkolbens. Eine solche Linienauflage ist hinsichtlich ihrer Dichtwirkung sehr störanfällig.Such a compressor is known from DE-C-10 57 282. In this known compressor is on the outer circumference of the Rotary piston adjacent side of the suction and pressure chamber mutually delimiting slide gate flat, d. H. straight formed linear. This results in only one Line support between the separating slide and the outer wall of the rotary lobe. Such a line support is regarding their sealing effect very prone to failure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehkolben verdichter der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß eine verbesserte Abdichtung zwischen dem Trennschieber und der Außenwand des Drehkolbens gegeben ist.The invention has for its object a rotary lobe compressors of the generic type so that an improved seal between the slide valve and the outer wall of the rotary piston is given.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch die im Kenn zeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Infolge der konkaven Rundung des Dichtelementes und dessen Verschwenk barkeit ist in jeder Stellung des Drehkolbens ein sattes Anliegen des Dichtelementes mit der vollen Fläche der konkaven Rundung an der Außenwand des Drehkolbens sicherge stellt. Durch eine solche Flächenanlage wird gegenüber einer Linienanlage eine wesentlich bessere Dichtwirkung erzielt.The task is solved by the in the Kenn Character of claim 1 specified features. As a result of concave rounding of the sealing element and its pivoting Availability is a rich in any position of the rotary lobe Concern of the sealing element with the full area of the concave rounding on the outer wall of the rotary lobe poses. Such an area system is compared to one Line system achieved a much better sealing effect.

Eine exakte Führung des Dichtelementes bei dessen Schwenk bewegungen ist dadurch gegeben, daß das Dichtelement auf seiner dem Drehkolben abgewandten Seite kalottenförmig ausge bildet und in einer entsprechenden Ausrundung des Trenn schiebers eingesetzt ist. Precise guidance of the sealing element when it is swiveled movements is given by the fact that the sealing element its dome-shaped side facing away from the rotary lobe forms and in a corresponding fillet of the parting slider is used.

Vorteilhaft ist es auch, wenn das Dichtelement gegenüber dem Ende des Trennschiebers vorsteht. Hierdurch wird erreicht, daß sich das Dichtelement satt an die Außenwand des Dreh kolbens anlegen kann.It is also advantageous if the sealing element compared to the Protrudes at the end of the isolating slide. This ensures that the sealing element snugly against the outer wall of the rotation piston can create.

Eine Verbesserung der Dichtwirkung läßt sich noch dadurch erzielen, daß das Dichtelement auf der am Drehkolben anliegenden Seite mit einer plastisch verformbaren Material schicht versehen ist. Durch eine derartige verformbare Materialschicht ist auch bei evtl. Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche der Drehkolbenaußenwand noch eine gute Abdichtung möglich. Da sich eine plastisch verformbare Materialschicht stärker abnutzt, ist es vorteilhaft, eine solche Schicht aus tauschbar an dem Dichtelement anzubringen.This can still improve the sealing effect achieve that the sealing element on the on the rotary lobe adjacent side with a plastically deformable material layer is provided. By such a deformable Material layer is also on the if there are any irregularities Surface of the outer wall of the rotary lobe still a good seal possible. Because there is a plastically deformable layer of material more worn out, it is advantageous to make such a layer attachable to the sealing element.

Die an der Anlagestelle des Dichtelementes an der Außenwand des Drehkolbens entstehenden Reibungsverluste lassen sich dadurch vermindern, daß das Dichtelement aus einem ölge tränkten Sinterwerkstoff besteht. Durch den ölgetränkten Sinterwerkstoff ist eine Dauerschmierung der zwischen dem Dichtelement und der Außenwand des Drehkolbens bestehenden Gleitstelle sichergestellt.The one at the contact point of the sealing element on the outer wall friction losses arising from the rotary piston can be thereby reduce that the sealing element from an oil impregnated sintered material. Through the oil soaked Sintered material is a permanent lubrication between the Sealing element and the outer wall of the rotary piston existing Sliding point ensured.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs beispiels wird die Erfindung nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:Based on an execution shown in the drawing for example, the invention is described in more detail below. It shows:

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Drehkolben verdichter im Querschnitt, Fig. 1 compressor in a schematic representation a rotary piston in cross section,

Fig. 2 ebenfalls in schematischer Darstellung einen Dreh kolbenverdichter im Querschnitt, dessen Drehkolben einen auf einer Zwischenscheibe drehbar gelagerten Außenring aufweist. Fig. 2 is also a schematic representation of a rotary piston compressor in cross section, the rotary piston has an outer ring rotatably mounted on an intermediate plate.

Mit 1 ist die Gehäusewand einer runden Verdichterkammer 2 bezeichnet. Auf einer mit ihrer Mittenachse mit der Mitten achse 3 der Verdichterkammer 2 übereinstimmenden Antriebs welle 4 ist ein Drehkolben 5 gegenüber der Wellenmittenachse und somit gegenüber der Mittenachse 3 der Verdichterkammer 2 exzentrisch versetzt angeordnet. Das Maß des exzentrischen Versatzes 6 ist so gewählt, daß der Drehkolben 5 während seiner Drehung stets an der Innenwand 7 der Verdichterkammer 2 anliegt. Zur Verschleißminderung ist es vorteilhaft, daß der Drehkolben 5 einen gegenüber einer mit der Antriebswelle 4 verdrehfest gekoppelten Zwischenscheibe 8 drehbar gelagerten Außenring 9 aufweist. Die Lagerung des Außenringes 9 auf der Zwischenscheibe 8 kann als Gleitlagerung, wie in Fig. 2 angedeutet, oder auch als Wälzlagerung ausgeführt sein. Durch eine derartige Anordnung des Außenringes 9 auf der Zwischenscheibe 8 ergibt sich ein verschleißarmes Abrollen des Drehkolbens 5 an der Innenwand 7 der Verdichterkammer 2.With 1 the housing wall of a round compressor chamber 2 is designated. On a with its center axis with the center axis 3 of the compressor chamber 2 matching drive shaft 4 , a rotary piston 5 is offset eccentrically with respect to the shaft center axis and thus with respect to the center axis 3 of the compressor chamber 2 . The dimension of the eccentric offset 6 is chosen so that the rotary piston 5 always abuts the inner wall 7 of the compressor chamber 2 during its rotation. To reduce wear, it is advantageous that the rotary piston 5 has an outer ring 9 which is rotatably mounted relative to an intermediate disk 8 which is coupled in a rotationally fixed manner to the drive shaft 4 . The bearing of the outer ring 9 on the intermediate disk 8 can be designed as a sliding bearing, as indicated in FIG. 2, or as a roller bearing. Such an arrangement of the outer ring 9 on the intermediate disk 8 results in a low-wear rolling of the rotary piston 5 on the inner wall 7 of the compressor chamber 2 .

In der Gehäusewand 1 ist ein Trennschieber 10 verschiebbar angeordnet. Durch eine an ihrem einen Ende gehäusefest abge stützte Druckfeder 11 wird der Trennschieber 10 gegen die Außenwand 15 des Drehkolbens 5 gedrückt. Durch den Trennschieber 10 wird der in der Verdichterkammer 2 durch den Drehkolben 5 und die Innenwand 7 begrenzte sichelförmige Raum in einen Saug- und Druckraum 16 und 17 unterteilt. Über eine mit einem entsprechenden Einlaßventil 18 versehene Einlaß öffnung 19 kann das zu verdichtende Medium in den Saugraum 16 einströmen. Über eine mit einem Auslaßventil 20 versehene Auslaßöffnung 21 wird das verdichtete Medium aus dem Druck raum 17 ausgestoßen. Zur Vermeidung von Druckverlusten muß die Anlagestelle des Trennschiebers 10 an der Außenwand 15 des Drehkolbens 5 eine gute Dichtwirkung besitzen. Zur Erzielung einer solchen Dichtwirkung ist an dem dem Dreh kolben 5 benachbarten Ende des Trennschiebers 10 ein Dicht element 12 vorgesehen, das um eine parallel zur Achse der Antriebswelle 4 verlaufende Achse verschwenkbar ist. Hierzu ist das Dichtelement 12 auf seiner dem Drehkolben 5 abge wandten Seite kalottenförmig ausgebildet und in einer ent sprechenden Ausrundung 13 des Trennschiebers 10 verschwenkbar geführt.A separating slide 10 is slidably arranged in the housing wall 1 . By at one end abge supported compression spring 11 , the slide valve 10 is pressed against the outer wall 15 of the rotary piston 5 . The separating slide 10 divides the crescent-shaped space delimited in the compressor chamber 2 by the rotary piston 5 and the inner wall 7 into a suction and pressure space 16 and 17 . The medium to be compressed can flow into the suction chamber 16 via an inlet opening 19 provided with a corresponding inlet valve 18 . The compressed medium is ejected from the pressure chamber 17 via an outlet opening 21 provided with an outlet valve 20 . To avoid pressure losses, the contact point of the separating slide 10 on the outer wall 15 of the rotary piston 5 must have a good sealing effect. To achieve such a sealing effect, a sealing element 12 is provided on the rotary piston 5 adjacent end of the slide valve 10 , which is pivotable about an axis parallel to the axis of the drive shaft 4 . For this purpose, the sealing element 12 is formed on its side facing the rotary piston 5 abge dome-shaped and pivotably guided in a corresponding rounding 13 of the slide valve 10 .

Die an der Außenwand 15 des Drehkolbens 5 bzw. des Außen ringes 9 anliegende Seite 14 des Dichtelementes 12 ist konkav gerundet. Die konkave Rundung entspricht der Rundung der Außenwand 15 des Drehkolbens 5 bzw. des Außenringes 9, d. h. die konkave Rundung und die Rundung der Außenwand 15 haben den gleichen Radius. Damit liegt das Dichtelement 12 voll mit seiner sich in Umfangsrichtung des Drehkolbens 5 erstreckenden Breite an der Außenwand 15 des Drehkolbens 5 bzw. des Außenringes 9 an, so daß eine große Dichtfläche gegeben ist.The on the outer wall 15 of the rotary piston 5 and the outer ring 9 adjacent side 14 of the sealing element 12 is rounded concavely. The concave rounding corresponds to the rounding of the outer wall 15 of the rotary piston 5 or the outer ring 9 , ie the concave rounding and the rounding of the outer wall 15 have the same radius. Thus, the sealing element 12 lies fully with its width extending in the circumferential direction of the rotary piston 5 against the outer wall 15 of the rotary piston 5 or the outer ring 9 , so that a large sealing surface is provided.

In Fig. 1 sind zusätzlich zu der mit vollem Linienzug darge stellten oberen Totpunktstellung des Drehkolbens 5 noch verschiedene Drehstellungen des Drehkolbens 5 gestrichelt angedeutet. In allen diesen Drehstellungen schmiegt sich das Dichtelement 12 mit seiner Seite 14 voll an die Außenwand 15 an. Dies wird durch die verschwenkbare Anordnung des Dicht elementes 12 an dem Trennschieber 10 erreicht.In Fig. 1 in addition to the full line Darge presented top dead center position of the rotary piston 5 still different rotary positions of the rotary piston 5 are indicated by dashed lines. In all of these rotational positions, the sealing element 12 nestles with its side 14 fully against the outer wall 15 . This is achieved by the pivotable arrangement of the sealing element 12 on the slide valve 10 .

Claims

1. Rotary piston compressor, with a rotary piston ( 5 ) eccentrically arranged in a round compressor chamber ( 2 ) opposite its central axis ( 3 ), which is connected to a drive shaft ( 4 ), in which compressor the suction and pressure chamber ( 16 and 17 ) Compressor chamber ( 2 ) are delimited from each other by a separating slide ( 10 ) resting on the outer circumference of the rotary piston ( 5 ), the suction chamber ( 16 ) having a corresponding inlet opening ( 19 ) and the pressure chamber ( 17 ) having a corresponding outlet opening ( 21 ), characterized in that at the end of the separating slide ( 10 ) adjacent to the rotary piston ( 5 ) there is arranged a sealing element ( 12 ) which can be pivoted about the transverse axis of the separating slide ( 10 ) and which on its side ( 14 ) bearing against the rotary piston ( 5 ) corresponds to the External rounding of the rotary piston ( 5 ) is rounded concavely.

2. Rotary piston compressor according to claim 1, characterized in that the sealing element ( 12 ) on its side facing away from the rotary piston ( 5 ) is dome-shaped and is inserted in a corresponding rounded portion ( 13 ) of the separating slide ( 10 ).

3. Rotary piston compressor according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing element ( 12 ) protrudes from the end of the slide valve ( 10 ).

4. Rotary piston compressor according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the sealing element ( 12 ) on the rotary piston ( 5 ) adjacent side ( 14 ) is provided with a plastically deformable material layer.

5. Rotary piston compressor according to claim 4, characterized in that the material layer is interchangeably attached to the sealing element ( 12 ).

6. Rotary piston compressor according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing element ( 12 ) consists of an oil-soaked sintered material.