DE522299C - Drehkolbenverdichter, dessen Kolbenquerschnitt im Umfang aus zwei mit ihren Enden aneinanderliegenden Kreisbogen gebildet wird - Google Patents

Description

• Drehkolbenverdichter, dessen Kolbenquerschnitt im Umfang aus zwei mit ihren Enden aneinanderliegenden Kreisbogen gebildet wird Die Erfindung betrifft einen Drehkolbenverdichter, dessen Kolbenquerschnitt im Umfang aus zwei mit ihren Enden aneinanderliegenden Kreisbogen gebildet wird, deren Halbmesser gleich dem des Gehäuses sind. Der Kolben wird vermittels eines in ihm vorgesehenen, im wesentlichen rechteckigen Führungsschlitzes und eines in diesem gleitenden, im wesentlichen rechteckigen Klotzes der exzentrisch zum Gehäuse angeordneten Verdichterwelle angetrieben.
• Drehkolbenverdichter dieser Art sind bereits bekannt, jedoch dreht sich bei diesen der Kolben bei einer Umdrehung der Antriebswelle nur einhalbmal um sich selbst. Diese Maschinen saugen und verdichten also bei einer Umdrehung der Antriebswelle nur einmal.
• Der Drelikolbenverdichter gemäß der Erfindung verdichtet bei jeder Umdrehung der Antriebswelle zweimal, so daß seine Leistung gegenüber den bekannten Maschinen sich verdoppelt.
• Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Drehkolben einen dem Führungsschlitz für die Antriebswelle gegenüberliegenden, zu ihm senkrecht stehenden zweiten Führungsschlitz besitzt, in welchem ein konzentrisch zum Gehäuse und in diesem gelagerter, im wesentlichen rechteckiger Klotz gleitet.
• Auf diese Weise wird eine vollkommen zwangsläufige Führung des Kolbens erreicht und dadurch die Abnutzung der bewegten Teile vermindert und die Arbeitssicherheit erhöht.
• In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen Abb, i einen senkrechten Schnitt durch den Verdichter längs der Linie i-i der Abb. 2, Abb. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Mitte der Abb. i, Abb.3 und 4. schematische Darstellungen der verschiedenen Stellungen des Kolbens und der Führungen während der Saug- und Auspuffperiode, Abb.5, 6, 7 und 8 schematische Darstellungen des Kolbens während der Umdrehung, Abb. 9 einen schematischen Querschnitt des Kolbens und der Führungsteile.
• Wie in Abb. i dargestellt, besteht der Verdichter aus einem Gehäuse a mit einem Külil.-wassermantel b, der den Zylinder c umgibt, in welchem sich der Kolben d bewegt. Der Kolbend besteht aus zwei Segmenten, deren Oberflächen sich an die Wandungen des Zylinders c anschmiegen. Der Kolben d besitzt ferner zur Abdichtung dienende Segmente e, die in Einschnitten f derart angeordnet sind, daß sie in dauernder Berührung mit der Wand des Zylinders c bleiben, welches auch die Stellung des Kolbens in dem Zylinder sei. Der halben ist auf einer Welle,« befestigt, die in einem exzentrischen Lager! drehbar ist, das zweckmäßig am Deckel a1 des Gehäuses a befestigt ist.
• Die Exzentrizität des Lagers i in bezug auf den Zylinder c, d. h. der Abstand zwischen den beiden Mittelpunkten x-y (Abb. i) des Lagers i und des Zylinders o, ist gleich: der halben Höhe h. Diese Höhe h ist gleich der Pfeilhöhe des sichelförmigen Arbeitsraumes, der entsteht, wenn der Kolben vollkommen den oberen Teil des Zylinders c einnimmt.
• Um die Beschreibung zu vereinfachen, werden die Stirnseiten des Kolbens zum Unterschied vom Kolbenumfang weiterhin als Enden bezeichnet, während die Entfernung zwischen den beiden Segmenten e als die große Achse, die .größte Entfernung der Kolbenoberflächen senkrecht dazu als die kleine Achse des Kolbens bezeichnet werden. Dabei sind diese beiden Achsen von der Längsachse, die den Kolben vom einen Ende zum anderen durchschneidet, wohl zu unterscheiden. Eines der Kolbenenden besitzt einen Führungsschlitz i (Abb. 3), in dem sich :ein rechteckiger Klotz m bewegt, der auf der Welle g festsitzt und den Kolben d mitnimmt. Die Kanten k und L dieses Schlitzes j verlaufen parallel, und zwischen ihnen bewegt sich der vierkantige Klotz m, der entsprechende parallele Flächen besitzt, welche ihrerseits parallel zu der großen Achse des Kolbens d sind.
• Der Deckels (Abb, g), der das entgegengesetzte Ende des Zylinders c abschließt, trägt in einem Kugellager s einen Wellenstumpf r, dessen innerer Teil zweckmäßig als rechteckiger Klotz g ausgebildet ist und meinem Führungsschlitz p bewegt wird, der am entgegengesetzten Ende des Kolbens d vorgesehen ist. Der Wellenstumpf,r ist konzentrisch zum Zylinder c gelagert, und die Längsachsen der Führungsschlitze p und 1 stehen senkrecht aufeinander. Jede der ebenen Endflächen des Kolbens d ist mit abdichtenden Segmenten rt versehen (Abb. i).
• Angenommen, der Verdichter befindet sich in der Arbeitslage gemäß Abb. i, so ist die Arbeitsweise die folgende: Der Führungsschlitz fliegt waagerecht mit der Kante k nach oben, und der Kolben füllt denjenigen Teil des Zylinders c vollkommen aus, der zwischen den Punkten i, 2 und 3 in Abb. i liegt. Wird die Welle g in Drehung versetzt, beispielsweise pendelnd, wie in Abb. i, 3, ¢, 6 und 7 dargestellt ist, so gleitet der Kolbend über den Klotzm um einen Abstand, der mit dem Winkel sich ändert, .um den sich diese Welle dreht. Alsdann gelangt .er in die senkrechte Stellung (Abb. 3), in der sich die Welleg um go° gedreht hat. Während dieser Bewegung des Kolbens hat sich dessen Oberfläche allmählich von der Innenwand des Zylinders c entfernt und durch die Einlaßöftnungen n im Gehäuse a das zu verdichtende Gas angesaugt.
• Wenn sich die Welleg um weitere go° gedreht hat, befindet sich der Kolben d wieder in der waagerechten Lage, ähnlich wie in Abb. i ; jedoch ist jetzt die Kante L des Führungsschlitzes j nach oben gerichtet, anstatt wie in Abb. i die Kante k. Bei einer halben Umdrehung der Welle g hat der Kolben d daher das unter ihm vorhandene Betriebsmittel durch die Auslaßöftnungen o ausgetrieben. Wird die Welleg um weitere 18o° gedreht, so bewegt sich der Kolben d in der gleichen Weise. Ansaugen, Verdichtung und Auspuft wiederholen sich,. und der Kolben d kehrt in die Lage nach Abb. i zurück, so d'aß die Kante k wieder oben liegt. Es wiederholt sich also während jeder Umdrehung der Welle g die Ansaugung und der Auspuff zweimal.
• Aus den Abb. 5 bis 8 sind die senkrechte Anordnung der Führungsschlitze] und p und die Stellung des rechteckigen Klotzes g in dem Führungsschlitz p zu ersehen. Der Kolbend wird jederzeit so geführt, daß er niemals auf den Innenwänden des Zylinders c gleitet, mit denen nur die abdichtenden Segmentee in Berührung sind.
• Die Abb.5 bis 8 zeigen die Lage des Führungsschlitzes ]und des rechteckigen Antriebsklotzes m im Vergleich zu der Lage, die zum gleichen Zeitpunkt der am gegenüberliegenden Kolbenende vorgesehene Führungsschlitzp und der rechteckige Klotzg einnehmen.
• Will man die Leistung des Verdichters für eine halbe Kolbenumdrehung bestimmen, so ist nur der Querschnitt des sichelförmigen Arbeitsraumes mit der Pfeilhöhe lt mit der Länge des Arbeitsraumes zu multiplizieren.
• Durch die beschriebene Anordnung läßt sich auf .einfache Weise auch eine Kühlung des Verdichters auf der ganzen Oberfläche erreichen, so daß bei schneller Wärmeableitung der volumetrische Wirkungsgrad des Verdichters erhöht wird.
• Obwohl in der Beschreibung gesagt ist, daß der Kolben durch eine exzentrische Welle angetrieben und durch .einen konzentrisch zum Gehäuse gelagerten Klotz geführt wird, ist es auch möglich, ihn durch eine zum Gehäuse konzentrische Welle anzutreiben und ihn durch einen exzentrisch zum Gehäuse gelagerten Klotz zu führen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Drehkolbenverdichter, dessen Kolbenquerschnitt im Umfang aus zwei mit ihren Enden aneinanderliegenden Kreisbogen gebildet wird, deren Halbmesser .gleich dem des Gehäuses ist, in welchem der Kolben vermittels eines in ihm vorgesehenen, im wesentlichenrechteckigen Führungsschlitzes und eines in diesem gleitenden, im wesentlichen rechteckigen Klotzes der exzentrisch zum Gehäuse angeordneten Verdichterwelle angetrieben wird. dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Kolbenenden vorgesehene Führungsschlitze (j. p) senkrecht zueinander angeordnet sind und von den in ihnen gleitenden Klötzen (in, g) der eine (m) mit der Verdichtenvelle, der andere (g) mit einem in der gegenüberliegenden Gehäusestirnwand konzentrisch zum Gehäuse gelagerten Wellenstumpf (r) fest verbunden ist.