Kompressor. Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kompressor mit einem innerhalb eines dreh bar gelagerten Gehäuses angeordneten zylindri schen Rotor. Solche Kompressoren sind in vie len Ausführ-Lingsformen bereits bekannt. Meist. besitzen Gehäuse und Rotor parallele, nicht zusammenfallende, ortsfeste, geometrische :
iehsen. Gegenüber den bekannten Typen ist der erfindungsgemässe Kompressor dadurch gekennzeichnet, da.ss Gehäuse und Rotor so zu einander angeordnet sind, dass der Rotor mit einer Mantellinie das Gehäuse berührt und so mit ihm einen sichelförmigen Arbeits raum begrenzt, und dass bei drehendem Rotor die Reibung an dieser Berührungsstelle so gross ist, dass das Gehäuse vom Rotor mit genommen wird und sich auf diesem abwälzt.
Im folgenden wird an Hand von Zeich nungen eine Ausführungsform des Erfin- dungsgegenstandes beispielsweise beschrieben.
Fig.1 zeigt eine Seitenansicht eines Kom- pressors, teilweise im Schnitt.
Fig.2 zeigt einen schematischen Schnitt. durch den Kompressor, quer zur Achse.
Ein Motor 1 treibt die Kompressorwelle 2, die in einem Gestell 3 drehbar gelagert ist. Mit der Welle 2 ist der zylindrische Rotor 4 fest verbunden. Auf dem Gestell 3 ist im weiteren mittels des Nadellagers 5 und der Speichen 17 das den Rotor umfassende Gehäuse 6 drehbar gelagert. Die geometrische, ortsfeste Dreh achse des Rotors ist mit 7, die zu dieser Achse parallele ortsfeste Drehachse des Ge häuses mit 8 bezeichnet. Rotor und Gehäuse berühren sieh längs der Mantellinie 9. Sie be grenzen so zusammen einen sichelförmigen Ar beitsraum 10. Mit dem Rotor ist eine Klappe 11 zur Unterteilung dieses Arbeitsraumes ver bunden. Sie besitzt eine zur Rotorachse par allele Drehachse.
Beidseits dieser Klappe mündet in den Raum<B>1.0</B> je eine Öffnung des Rotors: Die Öffnung 12 führt vom Arbeits raum zu der linken Rotorseite (Fig.1) und verbindet diesen Raum mit dem Ansaugrohr 13, das zum Luftfilter 14 führt. Die Öffnung 15 führt vom Arbeitsraum zur rechten Seite des Rotors und verbindet diesen Raum mit der Druckseite des Kompressors, in der unter anderem das Rückschlagventil 16 unterge bracht ist. Die Klappe 11 und die Öffnung 15 sind so zueinander angeordnet, dass die Klappe diese Öffnung verschliessen kann.
Diesem ein fachen und robusten Aufbau des Kompres- sors entspricht die ebenfalls einfache Arbeits weise: Die Welle 2 wird durch den Motor 1, mit dem sie direkt gekuppelt ist, angetrieben. Sie ist mit dem Rotor fest verbunden und dreht diesen in der Richtung des Pfeils A (Fig. 2). Die Luft im Teil 10a des sichelför migen Arbeitsraumes 10 wird zusammenge presst und verlässt diesen durch die Öffnung 15. Der Teil 10b des Arbeitsraumes wird stets grösser und saugt Luft durch die Öffnung 12 an. Diese tritt aus dem Freien durch den Filter 14 und das Ansaugrohr 13 in den Ar beitsraum.
Die Reibung an der Stelle 9 ist so gross, dass das Gehäuse 6 sich auf dem es mitnehmenden Rotor 4, wenn möglich ohne zu gleiten, abwälzt. Die Tourenzahlen von Ge häuse und Rotor verhalten sich also, wenn bei 9 kein Gleiten stattfindet, umgekehrt wie die entsprechenden Radien. Dadurch werden wesentliche Vorteile gegenüber bekannten Kompressoren erreicht: Je grösser der Berüh rungsdruck an der Stelle 9 ist, um so weniger besteht die Gefahr, dass dort ein Gleiten ent stehen kann. Gleitreibungsverluste entstehen also nur zwischen der Klappe und dem Ge häuse sowie an den Stirnseiten des Rotors.
Zur Kühlung der durch die Kompression der Luft entstehenden Wärme dienen die aussen am Gehäuse 6 angebrachten Kühlrippen so wie die Speichen 17 im Ansaugkanal; da. das Gehäuse des beschriebenen Ausführungsbei- spiels nur etwa 8% langsamer rotiert als der Rotor, ist die Kühlwirkung ausserordentlich gut.
Die Relativgeschwindigkeit zwischen Ro tor und Gehäuse ist demgemäss an den Gleit- stellen etwa 92% kleiner als bei Kompresso- ren mit nichtrotierendem Gehäuse, wodurch ein bedeutend kleinerer Reibungsverlust, das heisst weniger Reibungswärme entsteht. Da durch, dass die Luft axial eintreten kann, ist es möglich, ein festes Ansaugrohr zu verwen den und es mit einem Luftfilter zu versehen, was die Lebensdauer des Kompressors und der mit ihm betriebenen Apparate wesentlich ver längert.
Es ist auch möglich, das Gehäuse innen mit einem Gummibelag zu versehen, der dann durch den Rotor an der Berührungsstelle ein gebuchtet wird.
Compressor. The present invention relates to a compressor with a cylindri's rotor arranged within a rotatably mounted housing. Such compressors are already known in many designs. Most of time. Housing and rotor have parallel, non-coincident, fixed, geometric:
iehsen. Compared to the known types, the compressor according to the invention is characterized in that the housing and rotor are arranged relative to one another in such a way that the rotor touches the housing with a surface line and thus delimits a sickle-shaped working space with it, and that when the rotor rotates the friction this point of contact is so large that the housing is carried along by the rotor and rolls on it.
In the following, an embodiment of the subject of the invention is described, for example, with reference to drawings.
1 shows a side view of a compressor, partly in section.
2 shows a schematic section. through the compressor, across the axis.
A motor 1 drives the compressor shaft 2, which is rotatably mounted in a frame 3. The cylindrical rotor 4 is firmly connected to the shaft 2. The housing 6 comprising the rotor is rotatably mounted on the frame 3 by means of the needle bearing 5 and the spokes 17. The geometric, stationary axis of rotation of the rotor is denoted by 7, and the stationary axis of rotation of the housing, which is parallel to this axis, is denoted by 8. The rotor and housing are in contact along the surface line 9. They thus together delimit a sickle-shaped work space 10. A flap 11 is connected to the rotor to subdivide this work space. It has an axis of rotation parallel to the rotor axis.
On both sides of this flap, an opening of the rotor opens into the space <B> 1.0 </B>: The opening 12 leads from the working space to the left side of the rotor (FIG. 1) and connects this space with the intake pipe 13, which leads to the air filter 14 leads. The opening 15 leads from the working space to the right side of the rotor and connects this space with the pressure side of the compressor, in which, among other things, the check valve 16 is accommodated. The flap 11 and the opening 15 are arranged with respect to one another in such a way that the flap can close this opening.
This simple and robust construction of the compressor corresponds to the likewise simple working method: The shaft 2 is driven by the motor 1 to which it is directly coupled. It is firmly connected to the rotor and rotates it in the direction of arrow A (Fig. 2). The air in the part 10a of the sickle-shaped work space 10 is compressed and leaves it through the opening 15. The part 10b of the work space is getting larger and sucks in air through the opening 12. This occurs from the open through the filter 14 and the suction pipe 13 in the work room.
The friction at the point 9 is so great that the housing 6 rolls on the rotor 4 that drives it, if possible without sliding. The numbers of revolutions of the housing and rotor behave so if at 9 there is no sliding, the opposite of the corresponding radii. This achieves significant advantages over known compressors: the greater the contact pressure at point 9, the less there is a risk of sliding there. Sliding friction losses therefore only arise between the flap and the housing and on the front sides of the rotor.
The cooling fins attached to the outside of the housing 6 and the spokes 17 in the intake duct serve to cool the heat generated by the compression of the air; there. the housing of the embodiment described rotates only about 8% slower than the rotor, the cooling effect is extraordinarily good.
The relative speed between the rotor and the housing is accordingly around 92% lower at the sliding points than with compressors with a non-rotating housing, which means that there is significantly less friction loss, i.e. less frictional heat. Because the air can enter axially, it is possible to use a fixed intake pipe and to provide it with an air filter, which significantly extends the life of the compressor and the apparatus operated with it.
It is also possible to provide the housing with a rubber lining on the inside, which is then booked by the rotor at the point of contact.