DE520399C

DE520399C - Rotating compressor with rotary flaps

Info

Publication number: DE520399C
Application number: DEST44949D
Authority: DE
Original assignee: GEORG STAUBER DR ING
Current assignee: GEORG STAUBER DR ING
Priority date: 1928-10-27
Filing date: 1928-10-27
Publication date: 1931-06-17

Description

Umlaufender Verdichter mit Drehklappen Die Benutzung von umlaufender Flüssigkeit in Verdichtern ist an sich bekannt, aber in den bekannten Wasserringverdichtern nicht genügend wirtschaftlich, weil der umlaufende Wasserring am festliegenden Gehäuse verhältnismäßig hohe Reibungsverluste und vor dem Verdichtungsvorgang bedeutende Stoßverluste erleidet, die mit der Kombination von Schleuder- und Turbinenwirkung in ein und derselben Radschaufelung unvermeidlich verknüpft sind. Auch zeigen derartige Wasserringverdichter vielfach den Nachteil, daß die Wasseroberflächen innerhalb der Radzellen zerspritzen, wodurch eine unerwünschte Anfeuchtung der verdichteten Gase entsteht.Rotating compressor with rotary flaps The use of rotating Liquid in compressors is known per se, but in the known water ring compressors not economical enough because of the surrounding water ring on the fixed housing relatively high friction losses and significant before the compression process Shock losses suffered with the combination of centrifugal and turbine action are inevitably linked in one and the same wheel blade. Also show such Water ring compressors often have the disadvantage that the water surfaces within of the wheel cells splatter, creating an undesirable wetting of the compacted Gases are produced.

Es sind auch Verdichter mit umlaufendem Gehäuse bekannt, bei denen die Drehklappen einerseits am mitumlaufenden Gehäuse, andererseits an konzentrisch ,zum feststehenden Steuerzylinder sich drehenden Ringen angelenkt sind. Diese Verdichter ermangeln aber des Flüssigkeitsringes. Erst durch diesen wird erfindungsgemäß nicht nur der Ansaugewirkungsgrad wesentlich verbessert, sondern es werden auch die vielen bewegten Innenteile des Drehkolbenverdichters selbsttätig geschmiert. Erst dadurch werden solche Verdichter für höhere Verdichtung geeignet, und die sonst erforderliche Einzelschmierung der umlaufenden Zapfen und der Lagerstücke von außen her kann fortfallen.There are also known compressors with a rotating housing in which the rotary flaps on the one hand on the rotating housing, on the other hand on concentric , are hinged to the fixed control cylinder rotating rings. These compressors but lack the liquid ring. Only through this is not according to the invention only the suction efficiency is significantly improved, but so are the many moving internal parts of the rotary lobe compressor are automatically lubricated. Only then such compressors are suitable for higher compression, and the otherwise required Individual lubrication of the rotating journals and the bearing pieces from the outside can be omitted.

Die Erfindung ist auf den Zeichnungen beispielsweise dargestellt, ist aber nicht auf Verdichter beschränkt, sondern auch für Kraftmaschinen zur Umsetzung von Gas- oder Dampfdruck anwendbar.The invention is illustrated in the drawings, for example, however, it is not limited to compressors, but also for power machines for implementation of gas or vapor pressure applicable.

In den Abb. i und 2 ist ein. umlaufendes Gehäuse i mit seitlichen Deckeln 2 und 3 gezeigt, das von den Lagern 4 und 5 getragen und an seinem Umfang von Riemen, Zahnrädern u. dgl. oder unmittelbar von einem Elektromotor angetrieben wird. Exzentrisch zu diesem umlaufenden Gehäuse i ist ein festliegender Steuerzylinder 6 mit Eintrittsöffnungen 7 und Austrittsöffnungen 8 angeordnet, der an die Rohrleitungen g und io für den Ein- bzw. Austritt des zu verdichtenden Gases oder Dampfes angeschlossen ist. Konzentrisch zum umlaufenden Gehäuse i sind in den mitlaufenden Deckeln 2 und 3 die Lagerbüchsen i i angeordnet, in welchen die Außenzapfen 12 und 13 der Drehklappen 14, deren Außenkanten mit Gelenkbolzen 15 o. dgl. versehen sind, drehbar gelagert sind. Die Innenkanten der Drehklappen 14, ebenfalls mit Gelenkbolzen 16 ausgerüstet, sind im allgemeinen sämtlich verschiebbar, und zwar mit Rundzapfen i 7 und i 8 in Ringnuten i9 und 2o konzentrisch zum Steuerzylinder 6 gelagert. Die Ringnuten i9 und 2o sind in Lagerringen 2 i und 22 untergebracht, die sich dann, von den Drehklappen i4 durch bloße Reibung mitgenommen, um den Steuerzylinder 6 frei zu drehen vermögen. Doch ist es auch vorgesehen, eine einzige dieser Drehklappen nur drehbar, aber nicht verschiebbar mit den Lagerringen 21, 22 zu verbinden und diese zwangsläufig mitzuschleppen. Die Ausrüstung der Drehklappenkanten mit Gelenkbolzen o. dgl. ermöglicht in jeder Klappenlage außen und innen ein pressungsfreies dichtes Anlegen gegenüber den Zylinderflächen.In Figs. I and 2 is a. revolving housing i with side covers 2 and 3 is shown, which is carried by the bearings 4 and 5 and is driven on its periphery by belts, gears, etc., or directly by an electric motor. Eccentric to this encircling housing i is a fixed control cylinder 6 with inlet openings 7 and outlet openings 8, which is connected to the pipelines g and io for the inlet and outlet of the gas or steam to be compressed. Concentric to the rotating housing i, the bearing bushes ii are arranged in the revolving covers 2 and 3, in which the outer journals 12 and 13 of the rotary flaps 14, the outer edges of which are provided with hinge pins 1 5 or the like, are rotatably mounted. The inner edges of the rotary flaps 14, also equipped with hinge pins 16, are generally all displaceable, with round pins i 7 and i 8 in annular grooves i9 and 2o concentric to the control cylinder 6. The annular grooves i9 and 2o are accommodated in bearing rings 2 i and 22, which are then carried along by the rotary flaps i4 by mere friction in order to be able to rotate the control cylinder 6 freely. However, it is also provided to connect a single one of these rotary flaps to the bearing rings 21, 22 in a rotatable but not displaceable manner and to inevitably drag them along. Equipping the rotary flap edges with hinge pins or the like enables a pressure-free, tight contact with the cylinder surfaces in every flap position on the outside and inside.

Zwischen den einzelnen Drehklappen 14, die beim Umlauf mit dem sie mitnehmenden Gehäuse i ihre gegenseitige Lage verändern, sind schmierfähige Flüssigkeitskolben 23 eingeschlossen. Somit entstehen zwischen den Flüssigkeitsoberflächen und dem festliegenden Steuerzylinder 6 fast bis auf Null veränderliche Räume, in denen sich alle bekannten Verdichtungs- oder Ausdehnungskreisprozesse von Gasen oder Dämpfen abspielen können.Between the individual rotary flaps 14 that circulate with them moving housings i change their mutual position are lubricious liquid pistons 23 included. Thus arise between the liquid surfaces and the fixed control cylinder 6 almost to zero variable spaces in which all known compression or expansion cycle processes of gases or vapors can play.

Auf solche Weise sind die bei Wasserringverdichtern üblichen Gehäusereibungsverluste deshalb vermieden, weil das Gehäuse zugleich mit der Flüssigkeit umläuft. Die Wasserstoßverluste der bekannten Wasserringverdichter sind deshalb vermieden, weil ein und dieselbe Flüssigkeitsmenge dauernd zwischen zwei benachbarten Drehklappen bleibt. Es besteht kein geschlossener Wasserring, und es gibt daher auch keinen Flüssigkeitsstoß. Die Spritzverluste lassen sich endlich durch eine besondere Maßnahme vermeiden, die innerhalb des Rahmens der Erfindung von Bedeutung ist; diese Maßnahme besteht darin, daß durch richtige Wahl der Abmessungen, insbesondere der Exzentrizität, von Steuerzylinder 6 und Gehäusezylinder i die relativen Beschleunigungen der Oberflächen eines jeden Flüssigkeitskolbens zwischen den benachbaren Drehklappen hinreichend kleiner gehalten werden als die Schleuderbeschleunigungen gegenüber dem Drehmittel des umlaufenden Gehäuses i. Wenn nämlich zwischen zwei schwingenden Drehklappen ein Flüssigkeitskolben mit bestimmter Flüssigkeitsmenge eingeschlossen ist, so bleibt der Abstand des Spiegels oder der Oberfläche des Flüssigkeitskolbens vom Drehmittel während des Umlaufs nicht konstant, sondern er ändert sich mit dem Schließen und Öffnen der Klappen, abhängig von deren Formgebung. Der Flüssigkeitsspiegel des Kolbens erhält also innerhalb des umlaufenden Gehäuses relative Hubbewegungen mit bestimmten Beschleunigungen. Diese relative Hubbewegung umlaufender Flüssigkeitsspiegel führt nach bekannten Gesetzen der Hydraulik unter Umständen zum Zerspringen, dann nämlich, wenn die radikal nach innen gerichtete Spiegelbeschleunigung an irgendeinem Punkt der Umlaufbahn größer wird als die entgegengerichtete Schleuderbeschleunigung. Ein derartiges Zerspritzen der Spiegelflächen bei ihrer relativen Umkehr von innen nach außen würde aber den Verdichter wertlos machen.This is the way in which the housing friction losses common in water ring compressors are therefore avoided because the housing circulates at the same time as the liquid. The surge losses the known water ring compressor are avoided because one and the same Amount of liquid remains between two adjacent rotary flaps. It exists no closed water ring, and therefore there is no surge of liquid. the Splash losses can finally be avoided by a special measure, the is within the scope of the invention; this measure consists in that through the correct choice of dimensions, especially the eccentricity, of the control cylinder 6 and housing cylinder i the relative accelerations of the surfaces of each Liquid piston kept sufficiently smaller between the adjacent rotary flaps are called the spin accelerations against the rotational center of the orbiting Housing i. If namely, a liquid piston between two swinging rotary flaps is enclosed with a certain amount of liquid, the distance of the mirror remains or the surface of the liquid piston from the rotating means during the revolution constant, but it changes depending on the closing and opening of the flaps of their shape. The liquid level of the piston thus gets inside of the rotating housing relative stroke movements with certain accelerations. This relative stroke movement of rotating liquid levels leads according to known Laws of hydraulics may burst, namely when the radical inward mirror acceleration at any point in orbit becomes greater than the opposite spin acceleration. Such splatter of the mirror surfaces with their relative inversion from the inside to the outside would, however, be the Make compressors worthless.

Die erläuterte Anordnung läßt sich unter Beibehaltung der vorerwähnten Vorzüge kinematisch umkehren, etwa in dem Sinn, daß der Antrieb der Drehklappen von den inneren Lagerringen ausgeht und das Gehäuse durch Reibung mitgenommen wird oder auch besonderen äußeren Antrieb. erhält.The arrangement can be explained while maintaining the aforementioned Reverse advantages kinematically, for example in the sense that the drive of the rotary flaps starts from the inner bearing rings and the housing is carried along by friction or a special external drive. receives.

Die Drehklappen können vorwärts oder rückwärts geneigt angeordnet sein: Die Füllung der Zellen mit Verdrängerflüssigkeit, die während des Betriebs nach Bedarf stetig ersetzt wird, ausgehend etwa von den Lagern ¢ oder 5, kann zu Regelungszwecken verändert werden.The rotary flaps can be inclined forwards or backwards be: The filling of the cells with displacer fluid that occurs during operation is constantly replaced as required, starting from bearings ¢ or 5, for example Can be changed for regulatory purposes.

Claims

PATLNT CLAIM: i. Rotating compressor with rotary flaps on the one hand on the rotating housing, on the other hand on concentric to the fixed control cylinder rotating rings are articulated, characterized in that suction and Compaction effected with the aid of a known liquid ring being the ratio of the eccentricity between the housing cylinder and the control cylinder the other dimensions of the compressor, in particular the diameter of the control cylinder is chosen so that the relative acceleration of each liquid surface remains smaller between the adjacent rotary flaps during the entire cycle than their spin acceleration.

2. Rotating compressor according to claim i, characterized characterized in that the liquid content of the circumferential compression chambers to Is changed for regulatory purposes.