CH201720A - Vielzellenverdichter mit sichelförmigem Arbeitsraum. - Google Patents

Description

      Vielzellenverdichter    mit sichelförmigem     .Arbeitsraum.            Vielzellenverdichter    mit sichelförmigem  Arbeitsraum pflegen, wegen ihrer meistens  hohen Drehzahl und der dadurch bedingten  grossen Zentrifugalkräfte der gewöhnlich aus  Stahl bestehenden Arbeitskolben, mit Lauf  ringen     (Abstützringen)    ausgestattet zu wer  den.

   Nachdem sich herausgestellt hat, dass  Laufringe, die an ihrem äussern Umfang  nicht an der     Gehäuseinnenwand    aufliegen,  nicht die gesamten, auf die Arbeitskolben  einwirkenden Zentrifugalkräfte aufzunehmen  befähigt sind, wurden sie im Gehäuse glei  tend gelagert, erhielten dadurch also Führung,  wodurch sie in den Stand gesetzt werden  sollten, auch einseitige     unausgeglicheneKräfte     aufzunehmen, welche durch die exzentrische  Lage des Rotors (der Kolbentrommel) im  Gehäuse, sowie durch die     tangentiale    Be  lastung der     scbieberförmigen    Arbeitskolben  bei der Kompressionsarbeit entstehen.

   Nur  bei gleichmässig guter Auflage der äussern  Oberfläche der     Laufringe    an der zugehörigen    Lagerfläche, das heisst an der innern Ober  fläche der im Gehäuse vorgesehenen Aus  sparungen, konnte der erwähnte Zweck  einigermassen einwandfrei erfüllt werden.

   Die  genannte Bedingung einer stets gleichmässigen  Auflage der Laufringe an ihrer Lagerfläche  ist jedoch bei einem Verdichter mit einem  im Verhältnis zum Durchmesser sehr langen  Gehäuse, und wenn eine hohe Verdichtung  und infolgedessen eine hohe Erhitzung des  Fördermittels in Betracht kommen, nicht mehr  erfüllbar, weil insbesondere durch einseitige  Erhitzung des     Verdichtergehäuses    auf der  Druckseite, hervorgerufen durch einseitige  Berührung von     Gehäusemantelteilen    mit dem  heissen Fördermittel, Formveränderungen des  Zylindermantels auftreten. Dadurch entstehen       Kantenpressungen    beziehungsweise grössere  Flächenpressungen an der einen Laufring.

         seite,    die zu     Anfressungen    und andern damit  verbundenen Schäden des Verdichters führen.  Solche Pressungen entstehen dadurch, dass      die ursprünglich in der     Axenrichtung    ver  laufenden Mantellinien der die Laufringe  enthaltenden Aussparungen des Gehäuses  sich in durch die einseitige Erwärmung von  der     Axenrichtung    etwas abweichende, unter       'Umständen    gekrümmte Linien verwandeln  und die Flächen selbst ihre zylindrische Form  einbüssen,

   während die wegen ihrer Umlauf  bewegung gleichmässig erwärmten Laufringe  ihre zylindrische Form unverändert beibehal  ten und durch den in seiner Form ebenfalls  unveränderten Rotor genau senkrecht zur       Drehaxe    umlaufend geführt sind, so dass sie  dann nur mit ihrer einen Kante zur Auf  lage in der zugehörigen Aussparung des  Zylinders kommen.  



  Zur Erklärung dieses Vorganges sollen  die     Fig.    1-4 der beigegebenen Zeichnung  dienen.     Fig.    1 zeigt einen Längsschnitt und       Fig.    2 einen     Querschnitt    eines Drehkolben  verdichters bekannter Ausführung in idealem  Zustand,     Fig.    3 einen Längsschnitt des glei  chen Verdichters in verformtem Zustand.  Hierbei bezeichnen: 1 das Gehäuse, 2 die  Gehäusedeckel, 3 zwei zylindrische Laufringe,  4 die Welle, 6 die in Schlitzen der Trommel  9 (des Rotors) geführten, als Schieber aus  gebildeten Arbeitskolben.

   Während die Lauf  ringe 3 beim idealen Zustand des Verdichters  an der Innenfläche von im Zylindermantel  vorgesehenen Aussparungen anliegen, tun sie  dies beim verformten Zustand     gemäf,        Fig.    3       nur.,    mit ihren beiden Kanten 10 und 11 an  den entsprechenden Enden der Aussparungen.       Fig.    4 zeigt für den rechtsseitigen Laufring  die Verformung des Gehäuses unter dem  Einfluss von Temperaturunterschieden in  grösserem Massstab und in übertriebener Dar  stellung.

   (In Wirklichkeit ist die Verformung  nicht so gross, dass sie zeichnerisch darstell  bar wäre.)  Bei dem den Gegenstand der Erfindung  bildenden     Vielzelleriverdichter    mit sichel  förmigem Arbeitsraum sollen die in den vor  stehenden Darlegungen erwähnten Schwierig  keiten und Mängel dadurch behoben werden,  dass die äussere Oberfläche der Laufringe  konvex ist und die an der Innenwand des    Gehäuses vorgesehenen Lagerflächen der  Laufringe konkav sind.  



  Die     Fig.    5 und 6 der beigegebenen Zeich  nung stellen ein Ausführungsbeispiel des       Erfindungsgegenstandes    dar, und zwar ist       Fig.    5 ein Längsschnitt desselben,     Fig.    6 ein  Ausschnitt davon in grösserem Massstab.  



  Die äussere konvexe Oberfläche der beiden  Laufringe 7 bildet eine Kugelzone; die an  der     Innenwandung    des Gehäuses 1 vorge  sehene konkave Lagerfläche der Laufringe  bildet eine     Hohlkugelzone.    Der Einfachheit  halber ist nachstehend die konvexe Fläche  als kugelig, die konkave als hohlkugelig be  zeichnet. In den Deckeln 2 des Gehäuses 1  ist die Welle der Trommel 9 gelagert. Die  Lagerfläche jedes Laufringes 7 ist unterteilt:  der eine Teil derselben befindet sich in einer  als Futter mit hohlkugeliger Aussparung  ausgebildeten, vom Stirnende des Gehäuses  her in letzteres eingeschobenen ringförmigen  Büchse 8, während ein hohlkugeliger Streifen  der     Gehäuseinrienwandung    unmittelbar den  andern Teil der Lagerfläche bildet.

   Um die  Büchse 8 leicht in das Gehäuse einsetzen  und aus ihm herausnehmen zu können, kann  sie halbiert oder mehrteilig sein.  



  Zur Verdeutlichung der Form der Lauf  ringe 7 ist in     Fig.    5 ihre äussere Begrenzungs  linie mit einer zarten Linie zu einem ge  schlossenen Kreis vervollständigt, dessen  Mittelpunkt sich in der     Drehaxe    der Trommel  9 befindet. Die äussere (konvexe) Oberfläche  eines Laufringes, sowie ihre zugehörige (kon  kave) Lagerfläche können aber auch mehr oder  weniger von der genauen kugeligen     bezw.     hohlkugeligen Form abweichen und mehr  als nur einen     Krümmungsmittelpunkt    haben.

    Während zum Beispiel der oder die     Krüm-          mungsmittelpunkte    der Aussenfläche eines  Laufringes in der     Drehaxe    der Trommel 9  liegen, braucht dies für diejenigen der be  treffenden Lagerfläche nicht unbedingt auch  der Fall zu sein, sondern deren     Krümmungs-          mittelpunkte    könnten unter Umständen ein  wenig ausserhalb der     Drehaxe    liegen;

   dabei  könnten die     Krümmungsradien    der Lager  flächen etwas grösser als diejenigen derAussen-           fläche    'der     Laufringe-'sein    , wobei sich zum  Beispiel eine der Fläche eines der Kugelform  <B>sehr</B> nahe kommenden     Rotationsellipsoides     ähnliche Fläche ergeben würde. Die Lager  fläche würde sich hierbei erst nach der Er  wärmung des Gehäuses im Betrieb an die  kugelige Oberfläche des Laufringes an  schmiegen. Somit ist also die Möglichkeit  einer Selbsteinstellung der Lagerfläche auf  die günstigsten Laufverhältnisse eines Lauf  ringes geboten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Vielzellenverdichter mit sichelförmigem Arbeitsraum und im Gehäuse gelagerten Laufringen, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Oberfläche der Laufringe konvex ist und die an der Innenwandung des Gehäuses vorgesehenen Lagerflächen der Laufringe konkav sind.

   UNTERANSPRüCHE 1. Vielzellenverdichter nach Patentanspruch, dadurch gskennzeichnet, dass die konvexe Oberfläche der Laufringe und die konkaven Lagerflächen des Gehäuses kugelig bezw. hohlkugelig-,sind. 2. Vielzellenverdichter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexe Oberfläche eines Laufringes und die zu gehörige konkave Lagerfläche des Ge- häuses mehr als nur einen Krümmungs- mittelpunkt aufweisen.

   3. Vielzellenverdichter nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Krüm- mungsmittelpunkte der konvexen Ober fläche eines Laufringes und der zugehörigen konkaven Lagerfläche des Gehäuses in der Drehase der Trommel liegen. 4. Vielzellen verdichter nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ort der Krümmungsmittelpunkte der konkaven Lagerfläche eines Laufringes vom Ort der grümmungsmittelpunkte der konvexen Oberfläche dieses Laufringes verschieden ist.

   5. Vielzellenverdichter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufring lagerflächen des Gehäuses unterteilt sind, wobei Teile derselben in Ausnehmungen der Gehäuseinnenwand eingesetzt sind. 6. Vielzellenverdichter nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Teil der Lagerflächen durch eine in eine Aussparung der Gehäuseinnenwand ein- gesetze Büchse gebildet ist. 7. Vielzellenverdichter nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die den einen Teil der Lagerflächen bildende Büchse geteilt ist.