DE728131C

DE728131C - Valveless piston compressor or machine operating according to the same principle with a rotating piston housing and with this rotating working piston that moves back and forth at the same time

Info

Publication number: DE728131C
Application number: DET54309D
Authority: DE
Inventors: Franz Taborsky
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1940-10-03
Filing date: 1940-10-03
Publication date: 1942-11-20

Description

Ventilloser Kolbenverdichter oder nach gleichem Prinzip wirkende Maschine mit umlaufendem Kolbengehäuse und mit diesem mitumlaufenden, -gleichzeitig hin und her bewegten Arbeitskolben Die Erfindung betrifft einen ventillosen Kolbenverdichter oder eine nach gleichem Prinzip wirkende Maschine mit umlaufendem Kolbengehäuse und mit diesem mitumlaufenden, gleichzeitig hin und her bewegten Arbeitskolben. Bei einem solchen Verdichter, bei welchem der Kolben zu seiner Hinundh#rbewegung z. B, eine quer oder schräg verlaufende Führung mit auf einem ortsfesten exzentrischen Zapfen drehbar angeordnetem Gleitkörper trägt, wird der Arbeitsraum während seiner Drehung abwechselnd mit der Satig- und Druckleit-un.g in Verbindung gebracht, derart, daß er beim Anschluß an die Druckleitung ein kleineres Volumen besitzt als beim Anschluß an die Saugleitung.Valveless piston compressor or machine operating on the same principle with a rotating piston housing and with it rotating at the same time back and forth moving working piston The invention relates to a valveless piston compressor or a machine operating on the same principle with a rotating piston housing and with this working piston that revolves and moves back and forth at the same time. In such a compressor, in which the piston is used to move back and forth z. B, a transverse or inclined guide with a fixed eccentric Pin rotatably arranged sliding body carries, the work space is during his Rotation alternately associated with the Satig and Druckleit-un.g, in such a way, that it has a smaller volume when connected to the pressure line than when Connection to the suction line.

Die Erfindung verfolgt den Zweck, ventillose Verdichter der angegebenen Art so auszugestalten, daß sie sich durch konstruktive Einfachheit und durch eine besonders geringe Zahl von Bauelementen auszeichnen und sich daher besonders gut für die Massenherstellung eignen.The invention has the purpose of valveless compressors of the specified Art in such a way that it stands out through constructive simplicity and through a particularly small number of components and are therefore particularly good suitable for mass production.

Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß das umlaufende Kolbengehäuse als topf- oder haubenförmiger Körper ausgebildet, dessen offene Seite durch einen ortsfesten Boden abgeschlossen wird, welcher die vorzugsweise als Kreisbogenschlitze verlaufenden Mündungen des Saug- und Druckkanals enthält und die Lauffläche für den als Steuerschieber wirkenden Arbeitskolben bildet.For this purpose, according to the invention, the circumferential piston housing designed as a pot-shaped or hood-shaped body, the open side of which by a Fixed floor is completed, which is preferably as circular arc slots running mouths of the suction and pressure channel contains and the running surface for forms the working piston acting as a control slide.

Durch diese Bauweise des Ver-dichters ist es möglich, von der Anordnung besonderer Schieber, Ventile o. dgl. abzusehen, da'der Kolbenkörper selbst deren Aufgabe übernimmt. Auch weist das umlaufende Kolbengehäuse keine Kanäle für die Zu- und Ab- leitung des Gases in die Arbeitsräume auf, da die Gaswege unmittelbar aus dem ortsfesten el Boden in die Arbeitsräume münden. Infolgedessen kann der Zutritt beider Kanäle (Satig-und Druckkanal) von derselben Seite her in das Innere des Kolbengelläuses erfolgen.This construction of the compressor makes it possible to dispense with the arrangement of special slides, valves or the like, since the piston body itself takes on their task. The circumferential piston housing also has no channels for the supply and discharge of the gas into the working spaces, since the gas paths open directly from the fixed floor into the working spaces. As a result, both channels (satellite and pressure channels) can be accessed from the same side into the interior of the piston housing.

Beider erfindungsgemäßen Ausbildung des Verdichters läßt sich auch die eingangs erwähnte bekannte Steuerung der hin und her ,-ehenden Kolbenbewegung besonders einfach und zweckmäßi gausführen, nämlich so, daß der Steuerzapfen von dein das umlaufende Gehäuse abschließenden Boden aus in das Innere des Kolbengehäuses hineinragt.In the design of the compressor according to the invention, it is also possible the aforementioned known control of the reciprocating piston movement particularly simple and functional, namely so that the control pin of your the encircling housing closing bottom out into the interior of the piston housing protrudes.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das umlaufende Kolbengehäuse als unter Federdruck oder Gewichtsbelastung stehender Ventilkörper eines Sicherheitsventiles ausgebildet sein, das eine direkte Verbindung zwischen Saug- und Druckkanal sperrt. Bei Überschreiten eines vorbestimmten Druckes im Arbeitsraum hebt sich das haubenförrnige Kolbengehäuse und setzt Sau,- und Druckkanal bzw. bei doppelt wirkenden Maschinen die beiden Arbeitsräume zu beiden Seiten des Kolbens miteinander in Verbindung.According to a further feature of the invention, the circumferential piston housing as a valve body of a safety valve that is under spring pressure or weight loading be designed that blocks a direct connection between the suction and pressure channels. When a predetermined pressure is exceeded in the working area, the hood-shaped one lifts Piston housing and sets sow, - and pressure channel or with double-acting machines the two working spaces on both sides of the piston in communication with one another.

Der Verdichter nach der Erfindung kann ohne Kompl.izierung seines Aufbaues doppelt wirkend oder mehrstufig ausgebildet werden, wobei er zwei Arbeitsräume aufweist, die gleichzeitig von demselben Kolben gesteuert werden. Er kann aber auch mit mehr als zwei Arbeitsräumen bei mir einem Kolben und mit mehr als einem Kolben gebaut werden, letzteres unter Verwendung eines vielzelligen umlaufenden Gehäuses, wobei eine Sonderausführung ventillose mehrstufige Verdichter ermöglicht.The compressor according to the invention can be without complication Structure can be designed to be double-acting or multi-stage, with two working spaces which are controlled simultaneously by the same piston. But he can also with more than two working spaces with one piston and with more than one piston be built, the latter using a multi-cell circumferential housing, A special version enables valveless multi-stage compressors.

Die Zeichnung veranschaulicht als Ausführungsbeispiel der Erfindung die Hauptbestandteile eines doppelt wirkenden Verdichters, und zwar zeigt Abb. i einen Längsschnitt durch den Verdichter, Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A der Ab. i; die Abb. 2 bis 5 veranschaulichen teilweise in rein schematischer Darstellung vier Stellungen des Kolbens, die nach Drehung des Kolbens um jeweils go' erhalten werden.The drawing illustrates, as an embodiment of the invention, the main components of a double-acting compressor, namely Fig. I shows a longitudinal section through the compressor, Fig. 2 shows a section along the line AA of Fig . I; FIGS. 2 to 5 partially illustrate, in a purely schematic representation, four positions of the piston which are obtained after the piston has been rotated by go '.

Der Verdichter befindet sich in einem ortsfesten Gehäuse i, dessen Boden io einen ebenen Spiegel ii aufweist, auf welchem der schieberartig geformte Kolben 6 gleitet und welcher mit schlitzartigen Öffnungen 13 und 14 versehen ist, die die Mündungen des Saukanals 3 und Druckkanals 4 bilden. Von oben tritt in das Innere des Gehäuses i die Verdichterwelle 12 ein, welche einen topfförmigen Körper 5 (Haube oder Kolbengehäuse) trägt, der mit der Welle umläuft, aber auf ihr in axialer Richtung verschiebbar sitzt. Diese Haube 5, die mit einem Grundriß beliebiger Form, kreisrund, vieleckig usw. gestaltet werden kann, besitzt Seitenwändu 15, die zusammen mit den übrigen Wänden der Haube 5 und dein Schieberspiegel ii z# einen Raum abgrenzen, in welchem der Kolben 6 unter guter Abdichtung eine hin und her gehende Bewegung ausführen kann, wobei er gleichzeitig von den Wänden 15 auf Drehung mitgenommen wird. Zur Steuerun?-dieser hin und her gehenden Bewegung ist folgende Einrichtung vorgesehen: Der Boden io des Gehäuses i trägt einen aufrechten, exzentrisch zur Welle 12 angeordneten Steuerzapfen :2, auf welchem ein Kulissenstein -( frei drehbar sitzt, der in einer Führung 16 des Kolbens 6 gleitet. Diese Führung 16 verläuft quer zur Längsrichtung des Kolbens. sie könnte aber auch schräg dazu angeordnet sein.The compressor is located in a stationary housing i, the bottom io of which has a flat mirror ii on which the slide-like shaped piston 6 slides and which is provided with slot-like openings 13 and 14 which form the mouths of the suction channel 3 and pressure channel 4. The compressor shaft 12 enters the interior of the housing i from above and carries a cup-shaped body 5 (hood or piston housing) which rotates with the shaft, but sits on it in an axially displaceable manner. This hood 5, which can be designed with a plan of any shape, circular, polygonal, etc., has Seitenwändu 15 which, together with the other walls of the hood 5 and your slide mirror ii z # delimit a space in which the piston 6 under good Seal can perform a reciprocating movement, while at the same time it is taken along by the walls 15 to rotate. The following device is provided for controlling this reciprocating movement: The bottom io of the housing i carries an upright control pin which is arranged eccentrically to the shaft 12: 2 on which a sliding block - (freely rotatable sits in a guide 16 of the The piston 6 slides and this guide 16 runs transversely to the longitudinal direction of the piston, but it could also be arranged at an angle thereto.

Wird der Kolben von der umlauferiden Haube 5 auf Drehung mitgenommen, so erzwingt die eben beschriebene Steuerung eine Hinundherbewegung des Kolbens 6, bei welcher dessen Stirnfläch#en mit den Wänden der Haube 5 und dem Gehäuseboden jo Arbeitsräume 17, 18 einschließen, deren Rauminhalt sich periodisch ändert. Die Arbeitsräume 17, 18 laufen mit der Haube .5 bzw. dem Kolben 6 um und gelangen dabei abwechselnd in Verbindung mit den üffnungen 13 und 14 des Saug- bzw. Druckkanals. Dabei kann die Einrichtung, wie in dein dargestellten Ausführungsbeispiel, so getroffen sein, daß der Kolben 6 abwechselnd die Öfinungen 13 und 14 überdeckt bzw. freigibt, also die Wirkung eines Steuerschiebers ausübt.If the piston is driven to rotate by the revolving hood 5 , the control just described forces the piston 6 to move back and forth, during which its end faces with the walls of the hood 5 and the housing base include working spaces 1 7, 1 8 , their volume changes periodically. The working spaces 17, 18 run around with the hood 5 and the piston 6 and alternately come into connection with the openings 13 and 14 of the suction and pressure ducts. The device, as in your illustrated embodiment, can be made so that the piston 6 alternately covers or releases the openings 13 and 14, that is, it exerts the effect of a control slide.

Auf der Welle 1:2 ist eine einstellbare Schraubenmutter 8 aufgeschraubt, und zwischen dieser Mutter und der Haube 5 befindet sich eine Feder 9, welche die Haube 5 nach unten drückt. Mittels der Mutter 8 kann nun ,die Spannung der Feder 9 so eingestellt werden,daß die Haube 5 bei Überschreitung eines bestimmten Betriebsdruckes oder Druckes in den Arbeitsräumen entgegen der Federwirkung in die Höhe gehoben wird, wodurch innerhalb der Haube eine unmittelbare Verbindung zwischen den beiden Arbeitsräumen 17 und 18 bzw. den Kanälen 3 und 4 entsteht, die ein weiteres Ansteigen des Druckes verhütet und dadurch vor Schaden bewahrt. Die Haube 5 wirkt also auch als Sicherheitsventil. Es versteht sich, daß die Feder 9 auch durch eine Gewichtsbelastung der Haube i ersetzt werden könnte. On the shaft 1: 2 an adjustable nut 8 is screwed, and between this nut and the hood 5 is a spring 9, which presses the cover 5 downward. By means of the nut 8 , the tension of the spring 9 can now be adjusted so that the hood 5 is raised against the spring action when a certain operating pressure or pressure in the working spaces is exceeded, whereby a direct connection between the two working spaces within the hood 17 and 18 or the channels 3 and 4 arises, which prevents a further increase in pressure and thus protects against damage. The hood 5 thus also acts as a safety valve. It goes without saying that the spring 9 could also be replaced by a weight load on the hood i.

Es ist auch eine Ausführung des Verdichters möglich, bei welcher das Kolbengehätise 5 oder ein Teil desselben nicht umläuft und die Umlaufbewegung nur von den Wänden 15 und natürlich auch von dem Kolben ausgeführt wird, die ein auf der Welle sitzendes Zellenrad bilden; selbstverständlich kann auch die Haube mit dem Kolben stillstehen, während der Boden mit dem exzentrisch gelagerten Zapfen umläuft.An embodiment of the compressor is also possible in which the piston housing 5 or part of it does not revolve and the revolving movement is carried out only by the walls 15 and of course also by the piston, which form a cell wheel seated on the shaft; Of course, the hood with the piston can also stand still while the base with the eccentrically mounted pin revolves.

Die Einrichtung nach Ader Erfindung eignet sich besonders als Verdichter für Gase der Kältetechnik oder zur Gewinnung von Druckflüssigkeit.The device according to Ader invention is particularly suitable as a compressor for gases in refrigeration technology or for the extraction of hydraulic fluid.

Sie kann aber auch überall dort Anwendun g finden, wo Maschinen mit periodisch sich vergrößernden und verkleinernden Arbeitsräumen benötigt werden, z. B. bei Pumpen, insbesondere Vakuumpumpen.But it can also be found there anywhere applicatio g, where machines are required to periodically enlarging and decreasing working spaces such. B. in pumps, especially vacuum pumps.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Valveless piston compressor or machine operating according to the same principle with a rotating piston housing and with this rotating piston that moves back and forth at the same time, characterized in that the rotating piston housing (5) is designed as a pot or hood-shaped body, the open side of which is fixed by a stationary one Bottom (mirror ii) is closed, which preferably runs as circular arc slots-the mouths (13, 4 of the suction and pressure channel (3, 4) and forms the running surface for the working piston acting as a control slide (6 #).

2. Machine according to claim i, in which the piston carries a transversely or obliquely extending guide with a sliding body rotatably arranged on a stationary eccentric pin for its reciprocating movement, characterized in that this pin (2) of the surrounding housing (5) closing the bottom (ii) protrudes into the interior of the piston housing. 3. Machine according to claim i or 2, characterized in that the rotating piston housing (5) forms the valve body under spring or weight pressure of a safety valve which blocks a direct connection (short-circuit connection) between the suction and pressure channel, the lock when exceeded of a predetermined pressure in the working space is lifted by lifting the piston housing, which connects the singing and pressure ducts or, in the case of double-acting machines, the two working spaces (17, 18) on both sides of the piston.