DE728131C

DE728131C - Ventilloser Kolbenverdichter oder nach gleichem Prinzip wirkende Maschine mit umlaufendem Kolbengehaeuse und mit diesem mitumlaufenden, gleichzeitig hin und her bewegtenArbeitskolben

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die Einrichtung nach Ader Erfindung eignet sich besonders als Verdichter für Gase der Kältetechnik oder zur Gewinnung von Druckflüssigkeit.
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.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Ventilloser Kolbenverdichter oder nach gleichem Prinzip wirkende Maschine mit umlaufendem Kolbengehäuse und mit diesem mitumlaufenden, gleichzeitig hin und her bewegten Arbeitskolben, dadurch Crekennzeichnet, daß das umlaufende Koll# bengehäuse (5) als topf- oder haubenförmiger Körper ausgebildet ist, dessen offene Seite durch einen ortsfesten Boden (Spiegel ii) abgeschlossen wird, welcher die vorzugsweise als Kreisbogenschlitze verlaufen-den Mündungen (13, 4 des Saug- und Druckkanals (3, 4) enthält und die Lauffläche für den als Steuerschieber wirkenden Arbeitskolben (6# bildet.
2. Maschine nach Anspruch i, bei welcher der Kolben zu seiner Hinundherbewegung eine quer oder schräg verlaufende Führung mit auf einem ortsfesten exzentrischen Zapfen drehbar angeordnetem Gleitkörper trägt, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Zapfen (2) von dem das umlaufende Gehäuse (5) abschließenden Boden (i i) aus in das Innere des Kolbengehäuses hineinragt. 3. Maschine nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das umlaufende Kolbengehäuse (5) den unter Feder- oder Gewichtsdruck stehenden Ventilkörper eines Sicherheitsventils bildet, das eine direkte Verbindung (Kurzschlußverbindung) zwischen Saug- und Druckkanal sperrt, wobei die Sperre bei Überschreiten eines vorbestimmten Drukkes im Arbeitsrauni durch Hebung des Kolbengehäuses aufgehoben wird, welches dabei Sang- und Druckkanal bzw. bei doppelt wirkenden Maschinen die bei-den Arbeitsräume (17, 18) zu bei-den Seiten des Kolbens miteinander in Verbindung setzt.