DE9200434U1

DE9200434U1 - Flüssigkeitsringverdichter mit Langzeitförderung

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Publication number: DE9200434U1
Application number: DE9200434U
Authority: DE
Original assignee: GARO DOTT ING ROBERTO GABBIONETA SpA MAGENTA MAILAND IT
Current assignee: GARO DOTT ING ROBERTO GABBIONETA SpA MAGENTA MAILAND IT
Priority date: 1991-01-23
Filing date: 1992-01-16
Publication date: 1992-03-26
Anticipated expiration: 2002-01-17
Also published as: ES2051620R; ITMI910151A1; ES2051620B1; FR2671833A3; ITMI910151A0; FR2671833B3; GB9200752D0; GB2254657A; GB2254657B; ES2051620A2; IT1245104B

Description

Beschreibung:

Die Neuerung betrifft einen Flüssigkeitsringverdichter mit Langzeitförderung.

Die bekannten Flüssigkeitsringverdichter bestehen aus einem Aussengehäuse, in dessen doppelt exzentrisch unrundem, hohlem Innenraum ein an einer Welle angeordnetes Laufrad mit mehreren, Taschen bildenden Radialschaufeln eingebaut ist. In diesem Innenraum sind ausserdem eine Eintrittsöffnung für eine Betriebsflüssigkeit und ein kegelförmiges Element vorgesehen, das in einer Ausnehmung des Laufrades eingesetzt ist. Das kegelförmige Element ist weiterhin in vier Kammern unterteilt, von denen jeweils zwei miteinander in Verbindung stehen und eine Eintrittsöffnung für das zu verdichtende Gas sowie eine Austrittsöffnung für das verdichtete Gas aufweisen.

Das Laufrad setzt die Betriebsflüssigkeit in Drehbewegung, die den im Verdichtergehäuse ausgebildeten Hohlraum zum Teil füllt und einen Ring mit etwa gleichbleibender Dicke bildet, der aufgrund der exzentrischen Form des Hohlraumes und wegen der ausgeübten Schleuderkraft eine exzentrische Form annimmt.

In den zwischen den aufeinanderfolgenden Schaufeln des Laufrades gebildeten Taschen wird die Betriebsflüssigkeit bei der ersten Vierteldrehung radial in Umfangsrichtung gedrückt, während sie bei der nächsten Vierteldrehung zur Mitte gedrückt wird. Die sich so verhaltende Betriebsflüssigkeit wirkt also wie ein Hydraulikkolben, der bei der ersten Vierteldrehung das Gas durch die im kegelförmigen Element dazu vorgesehenen Öffnungen ansaugt und bei der zweiten Vierteldrehung das Gas durch die Auslassöffnungen drückt.

Diese Arbeitsweise ist kontinuierlich und, da das Gehäuse zur Drehachse symmetrisch liegt, ist die aus den vom Betriebsflüssigkeitsring übetragenen Radialkräften resultierende Kraft gleich Null.

Es versteht sich daher, wie durch die radiale Verschiebung des Betriebsflüssigkeitsringes auf das Gas ein Ansaugdruck und ein Förderdruck ausgeübt werden.

Bekanntlich ist im Inneren des Verdichtergehäuse selbstverständlich eine Erneuerung der Betriebsflüssigkeit vorgesehen, da dieselbe nicht nur zur Gasverdichtung, sondern auch zur einwandfreien Abdichtung nach Aussen und zur Abfur der Verdichtungswärme dient.

Ein derartiger Flüssigkeitsringverdichter weist den Nachteil auf, dass die eintretende Betriebsflüssigkeit gegen das Laufrad, insbesondere gegen die Schaufeln, prallt und daher zum einem raschen Verschleiss derselben führt.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Problem des raschen Verschleisses zu lösen und gleichzeitig einen Verdichter zu schaffen, der bei ungefähr gleichbleibender Baugrösse viel leistungsvoller ist.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäss durch einen Flüssigkeitsringverdichter mit Langzeitförderung gelöst, dessen Statormantel einen doppelt exzentrisch unrunden, hohlen Innenraum aufweist, in dessen Mitte ein Laufrad angeordnet ist, das mit einer Welle verbunden und mit mehreren Radialschaufeln versehen ist, zwischen welchen Taschen gebildet sind, wobei im Innenraum wenigstens eine Eintrittsöffnung für die Betriebsflüssigkeit und ein kegelförmiges Element vorgesehen sind, das in einer Ausnehmung des Laufrades eingesetzt und in vier Kammern unterteilt ist, von denen jeweils zwei miteinander in Verbindung stehen und eine Eintrittsöffnung für das zu verdichtende Gas sowie eine Austrittsöffnung für das verdichtete Gas aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad aus einem Vorderflansch und aus einem Nabenflansch besteht, zwischen denen die Schaufeln angeordnet sind, und dass in wenigstens einem dieser Flansche mehrere Durchgangsbohrungen ausgebildet sind.

Vorzugsweise ist die die Eintrittsöffnung für die Betriebsflüssigkeit ein im Bereich wenigstens einiger Durchgangsbohrungen angeordneter Sammler, der sowohl im Statormantel als auch in dem damit verbundenen kegelförmigen Element ausgebildet ist.

Merkmale und Vorteile eines neuerungsgemässen Flüssigkeitsringverdichters werden nachstehend an Hand der beiliegenden schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine Schnittansicht eines neuerungsgemässen Flüssigkeitsringverdichters nach der Linie I-I von Figur 2,

Figur 2 eine Schnittansicht nach der Linie H-II von Figur 1 und

Figur 3 eine Vorderansicht des Verdichters nach dem Pfeil F von Figur 1.

In den Zeichnungen ist ein Flüssigkeitsringverdichter mit Langzeitförderung dargestellt, der grundsätzlich aus einem im wesentlichen zylinderförmigen Statormantel 11 besteht, der einen doppelt exzentrisch unrunden, hohlen Innenraum 12 hat, in dessen Mitte ein Laufrad 14 vorgesehen ist, der an einer Welle 13 angeordnet und mit mehreren Radialschaufeln 15 versehen ist, zwischen denen Taschen gebildet sind.

Im Vorderteil weist der Statormantel 11 eine Öffnung 16 auf, in der ein kegelförmiges Element 17 eingesetzt ist, der sich damit in einer Ausnehmung 18 des Laufrades 14 befindet.

Das kegelförmige Element 17 weist einen breiteren Flanschabschnitt 19 auf, der an die Aussenfläche der Öffnung 16 anstösst.

Der hohle Innenraum des kegelförmigen Elements 17 ist in vier Kammern und 21 unterteilt, von denen jeweils zwei miteinander in Verbindung stehen, wobei die Kammern 20 einen Eintrittsöffnung 22 für das zu verdichtende Gas und die Kammern 21 eine Austrittsöffnung 23 für das verdichtete Gas aufweisen.

Für die Betriebsflüssigkeit weisen ausserdem das kegelförmige Element 17 und der Statormantel 11 jeweils zwei Einlasskanäle 24 und 25 auf, die einander gegenüber liegen und im Bereich von Sammlern 26 und 27 enden, die im

Inneren der Ausnehmung 12 vorstehen. Insbesondere weisen diese Sammler eine Kreisbogenform auf.

Das Laufrad 14 besteht aus einem Vorderflansch 28 und aus einem Nabenflansch 29, die durch die Schaufeln 15 miteinander verbunden sind, die wie gesagt radial verlaufen, nach vorne in Umfangsrichtung des Laufrades gebogen sind und den gleichen Abstand voneinander aufweisen, so dass die Gasfördermenge gleichmässig verteilt wird.

Im dargestellten Beispiel sind sowohl der Vorderflansch 28 als auch der Nabenflansch 29 mit mehreren Durchgangsbohrungen oder Schlitze 30 versehen, die parallel zur Achse der Welle 13 verlaufen und einerseits gegenüber den Sammlern 26 und 27 und anderseits in den zwischen den Schaufeln 15 gebildeten Taschen vorstehen.

Wahlweise können jedenfalls diese Durchgangsbohrungen auch in nur einem Flansch des Laufrades ausgebildet sein.

Der neuerungsgemässe Verdichter arbeitet folgendermassen:

Bei umlaufender Welle 13 und daher umlaufendem Laufrad 14 wird die Betriebsflüssigkeit in Drehbewegung gesetzt, die die im Statormantel 12 ausgebildete Ausnehmlung 12 zum Teil füllt und einen schematisch bei 31 angedeuteten Ring bildet, dessen Dicke ungefähr gleichbleibend ist. Aufgrund der exzentrischen Form der Ausnehmung 12 und der ausgeübten Schleuderkraft nimmt der Flüssigkeitsring 31 eine exzentrische Form an.

Bei der ersten Vierteldrehung des Laufrads, d.h. beim Ansaugtakt, entsteht der Ansaugdruck in der zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schaufeln 15 gebildeten Tasche. Dieser Tasche wird die Betriebsflüssigkeit durch die Bohrungen 30 spontan zugeführt, und zwar aufgrund des zwischen den Sammlern 26, 27 und dieser Tasche bestehenden Druckunterschiedes.

Je höher der bestehende Druckunterschied, desto grosser ist
selbstverständlich die Menge Betriebsflüssigkeit. Während das Laufrad zum anschliessenden Ablasstakt weiter dreht, fliesst durch die Bohrungen 30 allmählich immer weniger Betriebsflüssigkeit, bis schliesslich im Bereich zwischen den Eintrittsöffnungen 22 für das zu verdichtende Gas und den Austrittsöffnungen 23 für das verdichtete Gas überhaupt keine
Betriebsflüssigkeit mehr fliesst.

Sobald nämlich der anschliessende Ablasstakt bevorsteht, nimmt der in der zwischen den beiden Schaufeln 15 gebildeten Tasche herrschende Druck Werte an, die den Werten des in den Sammlern 26 und 27 herrschenden Druckes immer mehr entsprechen.

Es versteht sich daher, dass sich bei einem neuerungsgemäss mit in den Laufradflanschen ausgebildeten Durchgangsbohrungen versehenen Verdichter der durch die Betriebsflüssigkeit hervorgerufene Verschleiss sehr stark
vermindern lässt, da auf das Laufrad und insbesondere auf die Schaufeln keine Prallwirkung mehr ausgeübt wird.

Die Ausbildung der Sammler im vorderen Teil des kegelförmigen Elements und im Inneren des Statormantels 11 bietet ausserdem den Vorteil, dass sich die Bestandteile optimal anordnen lassen und den Gasförderkammern oder anderen Maschinenteilen kein Raum mehr weggenommen werden muss.

Claims

FATENTANWALT

ARNE MISSLING Dipl.-Ing. «r (0641) 71019, 63 Giessen

14. Januar 1992 Mi/Ma 92 007GM

GARO Dott. Ing. ROBERTO GABBIONETA S.p.A. Galleria dei Portici 6

MAGENTA, Mailand
ITALIEN

Flüssigkeitsringverdichter mit Langzeitförderung

Schutzansprüche

1. Flüssigkeitsringverdichter mit Langzeitförderung, mit einem Statormantel, der einen doppelt exzentrisch unrunden, hohlen Innenraum aufweist, in dessen Mitte ein,Laufrad angeordnet ist, das mit einer Welle verbunden und mit mehreren Radialschaufeln versehen ist, zwischen welchen Taschen gebildet sind, wobei im Innenraum wenigstens eine Eintrittsöffnung für die Betriebsflüssigkeit und ein kegelförmiges Element vorgesehen sind, das in einer Ausnehmung des Laufrades eingesetzt und in vier Kammern unterteilt ist, von denen jeweils zwei miteinander in Verbindung stehen und eine Eintrittsöffnung für das zu verdichtende Gas sowie eine Austrittsöffnung für das verdichtete Gas aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad aus einem Vorderflansch und aus einem Nabenflansch besteht, zwischen denen die Schaufeln angeordnet sind, und dass in wenigstens einem dieser Flansche mehrere Durchgangsbohrungen ausgebildet sind.
2. Flüssigkeitsringverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnung für die Betriebsflüssigkeit ein im Bereich wenigstens einiger Durchgangsbohrungen angeordneter Sammler ist, der sowohl im Statormantel als auch in dem damit verbundenen kegelförmigen Element ausgebildet ist.
3. Flüssigkeitsringverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnung aus einem Kanal besteht, der in einem im Bereich wenigstens einiger Durchgangsbohrungen angeordneten Sammler endet, der sowohl im Statormantel als auch in dem damit verbundenen kegelförmigen Element ausgebildet ist.
4. Flüssigkeitsringverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammler kreisbogenförmig ist.
5. Flüssigkeitsringverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsbohrungen sowohl im Vorder- als auch im Nabenflansch ausgebildet sind.
6. Flüssigkeitsringverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsbohrungen sowohl im Vorder- als auch im Nabenflansch auf unterschiedlicher Höhe in der Nähe des mittleren kegelförmigen Elementes ausgebildet sind.