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EP0462924B1 - Scroll type fluid machine - Google Patents

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Info

Publication number
EP0462924B1
EP0462924B1 EP91810344A EP91810344A EP0462924B1 EP 0462924 B1 EP0462924 B1 EP 0462924B1 EP 91810344 A EP91810344 A EP 91810344A EP 91810344 A EP91810344 A EP 91810344A EP 0462924 B1 EP0462924 B1 EP 0462924B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
displacement
spiral
bodies
disc
displacement bodies
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP91810344A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0462924A1 (en
Inventor
Heinrich Güttinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aginfor AG
Original Assignee
Aginfor AG fuer industrielle Forschung
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aginfor AG fuer industrielle Forschung filed Critical Aginfor AG fuer industrielle Forschung
Publication of EP0462924A1 publication Critical patent/EP0462924A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0462924B1 publication Critical patent/EP0462924B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/02Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F01C1/0207Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F01C1/023Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where both members are moving
    • F01C1/0238Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where both members are moving with symmetrical double wraps

Definitions

  • the invention relates to a displacer for compressible media, in which a plurality of interlocking, spiral-like displacers are arranged in a fixed manner in a fixed housing, the displacers being held in each case on an eccentrically drivable disk such that during operation each point of a displacer delimits one from the cooperating displacer Performs circular movement, and wherein the curvature of the two spiral displacement bodies is dimensioned such that they almost touch the opposite circumferential walls of the other displacement body on at least one sealing line continuously progressing during operation, and the displacement bodies with their free end faces seal against the opposite disk.
  • the invention is therefore based on the object of providing a displacement machine of the type mentioned at the outset, which combines the advantages of the two machine types discussed and which, moreover, has a smaller overall volume with the same delivery rate.
  • each disc carries at least on one of its two sides two symmetrically arranged displacement bodies which are offset by 180 ° relative to one another, the cooperating spiral displacement bodies of both discs having a different wrap angle, in such a way that that displacement body, which acts as the delivery chamber acts, both the radially outermost and the radially innermost spiral section in the system and thus has the larger wrap angle.
  • two positively connected eccentric arrangements are provided for driving and guiding the disks, the shafts of which are arranged at a distance from one another and are supported in the housing, and if these shafts are double eccentric shafts on which the disks to be driven are not in their displacement bodies occupied outer peripheral zones are stored.
  • the loads occurring during operation are evenly distributed over the two eccentric arrangements and their bearings. The latter do not need to be sealed since they are not exposed to the hot compressed work equipment.
  • the fact that two eccentric arrangements arranged at a distance from one another are provided, one of which, for example, can be driven via a drive shaft, results in a statically determined mounting which, apart from the top and bottom dead centers of the disk position, also ensures that the rotor is guided.
  • the double eccentric shafts mounted in the housing are positively connected via a toothed belt drive.
  • FIG. 2 It can be seen from FIG. 2 and in particular from FIG. 3 that the example shown is a machine with two parallel floods.
  • This has the advantage that a disk common to both floods is provided with the working elements of the left as well as the right flood (according to FIG. 3). With this configuration, not only one disc but also support bearings can be saved, as will be explained later.
  • the "middle" rotor of the machine resulting due to the double flow design is designated as a whole.
  • the spirals themselves are composed of a plurality of adjoining ones according to FIG Arcs are formed and loop around an angle of 360 °. These are the spiral strips which are shown in black in FIG. 1 and which are arranged on the only partially recognizable middle pane 2. Only partially recognizable because, for better clarity and better understanding because of FIG.
  • the contours of the disks 6 and 7 (which cannot be seen in the sectional view) of the two "lateral" runners 4 and 5 cooperating with the "middle” runner are shown .
  • the spirals offset by 180 ° to one another are not nested, as in the known machines, in order to form two-course systems. Rather, the spirals are arranged centrally symmetrical to each other. They are therefore independent single-start spirals, which have the advantage over the nested spirals that, with the same eccentricity, they have twice the stroke and thus twice the conveying capacity.
  • a double eccentric system is provided for driving and guiding rotor 1.
  • a first hub is designated with which the disc 2 is mounted on a rolling bearing, not shown. This bearing sits on an eccentric 9, which in turn is part of a first double eccentric shaft 10.
  • a second hub is designated with which the disc 2 is mounted on a rolling bearing, not shown. This bearing sits on an eccentric 12, which in turn is part of a second double eccentric shaft 13.
  • the two hubs 8 and 11 are arranged on the periphery of the disk 2, specifically in those zones which are not occupied by the spirals.
  • the respective disks 6 and 7 are provided on the two “lateral” rotors 4 and 5 on only one of their sides, each with two, displaced by 180 °, spiral-shaped displacer bodies. These consist of strips 14a, 14b, which are held vertically on the disks 6 and 7.
  • the spirals themselves are likewise formed from a plurality of circular arcs connected to one another (shown by hatching); Of course, they must have the same geometry as the strips 3a and 3b in order to be able to cooperate with them.
  • the condition must of course also be met here that the displacement of the two spirals and their arrangement on the disk is such that the connecting axis of the centers of the spirals coincides with the connecting axis of the centers of the associated drive or.
  • Leading eccentric in the focus of the respective disc 6 or Cross 7. Due to the distance chosen in the example of the spirals 14a and 14b, which are offset by 180 °, they touch over their circumference for a certain distance, specifically at the geometrical point in which the center of gravity of the disk 6, respectively. 7 lies.
  • the spirals 14a and 14b loop around an angle of 720 °. From a purely static perspective, it can thus be seen in FIG. 1 that the hatched spiral 14 actually forms a conveying space for the black spiral 3. For this reason, the spiral 14 must represent the radially outermost part at the entry of the spiral system and, accordingly, also represent the radially innermost part at the exit of the spiral system. Only in this way can the spiral 14 completely encompass the inner spiral 3 on the occasion of the orbital movement, which explains the different wrap angles . Both the adjoining inner parts of the two spirals 14a and 14b and their adjoining outer parts thus have an S shape. This arrangement prevents vibrations of the air column when entering the spirals.
  • the load is evenly distributed over the two double eccentric shafts.
  • the bearing arrangement outside of the spirals has the extraordinary advantages that on the one hand the dimensioning of the bearings is not affected by any space restrictions, and on the other hand that bearings with permanent lubrication can be used due to the arrangement on the cold side (sucked in ambient air). This also eliminates the need for costly bearing seals. Even if oil-lubricated slide bearings are used, in which oil would escape from the side and reach the area of the spiral inlets 25a, 25b to be described later, this does not impair the oil-free conveying of the working medium.
  • any oil is thrown off the orbiting displacers.
  • the two double eccentric shafts 10 and 13 are supported in a conventional manner, not shown, in the two side housing halves 19a and 19b.
  • the two lateral housing halves are connected to one another at their periphery by a housing jacket 20 via fastening means, not shown.
  • this jacket Since this jacket is not exposed to any significant stress due to its bilateral (inside and outside) exposure to only atmospheric pressure, it must be dimensioned as a bare outer skin.
  • the drive and the guide of the rotor 1, 4 and 5 accordingly provide the two spaced eccentric arrangements 9, 10, 16 and. 12, 13, 18.
  • the two shafts 10 and 13 penetrate one of the side housing halves; they are each provided with a toothed belt pulley 21, 22 at their projecting ends.
  • the two toothed belt pulleys are in the same vertical plane. It goes without saying that only one of the two shafts has to be connected to a drive, not shown.
  • the two eccentric arrangements are synchronized with precise angles so that the runners can be clearly guided on the occasion of the orbital movement in the dead center positions. This is done here by merging the actual drive with a toothed belt 23.
  • the toothed belt drive can also be designed as a belt tensioner.
  • the two “conveying spaces”, which are each offset by 180 °, can be designated in FIG. 1 by 24a and 24b. They each run from an inlet 25a, 25b formed on the outer circumference of the spiral 14a, 14b to an outlet 26a, 26b provided in the spiral interior.
  • the displacement bodies 3a, 3b engage in these conveying spaces, the curvature of which is dimensioned such that the strips almost touch the inner and outer boundary walls of the respective conveying space at several, for example at two points.
  • the double eccentric drive ensures that all points of the runners and thus also all points of the bars perform a circular displacement movement.
  • the multiple alternating approaches of the strips of the middle runner and that of the lateral runner crescent-shaped work spaces enclosing the working medium between the interlocking strips, which are displaced during the drive of the rotor disks through the conveying chambers formed by the strips in the direction of the outlet.
  • the volumes of these working spaces are reduced and the pressure of the working fluid is increased accordingly.
  • a breakthrough 27 is provided in each of the two inner spiral ends in the middle disk 2 so that the medium can get from one disk side to the other, ie in the case shown from the right tide to the left tide, in a central outflow 28 arranged only on one side (Fig.3) to be subtracted.
  • the disk 6 of the left runner must of course also be provided with a central opening 29. This opening 29, however, requires sealing measures of the disk 6 against the adjacent lateral one Housing part 19a in order to avoid that the spiral outlet is short-circuited with the spiral inlet.
  • the sealing problem is of paramount importance in this type of machine. It goes without saying that not only the radial sealing of the strips 3a, 3b against the strips 14a, 14b, i.e. the closure of the conveying spaces 24a, 24b in the circumferential direction is important.
  • the axial tightness of the delivery rooms is also important.
  • the ledges of one runner must lie with their end faces against the disks of the opposite, cooperating runner. Sealing takes place on the basis of actual sliding layers 30 (FIGS. 2 + 3) made of, for example, PTFE, which are applied at the required points on the pane sides and only there by suitable means. Since the increasing pressure against the interior of the spiral tends to push the cooperating runners apart, countermeasures must be taken.
  • the lateral rotor 5 is sealed against the housing half 19b by means of a fixed sliding seal 31.
  • This seal designed as a ring, is inserted into a corresponding groove in the housing half 19b and is therefore not subject to the translatory movement.
  • the space 32 within the ring is acted upon by the pressure of the working medium at the outlet, which reaches the rear via a bore 33 in the disk 7. Outside the ring acts on the back of the disc 7 that pressure that prevails in the inlet, ie the atmospheric pressure.
  • This provision can be, for example, a spring-supported sliding ring 34, which is additionally configured such that it seals the outlet side against the inlet side.
  • the spring provides the necessary contact pressure to hold the lateral rotor 4 against the middle rotor 1, the latter against the lateral rotor 5 and the latter against the housing half 19b.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Description

Gebiet der ErfindungField of the Invention

Die Erfindung betrifft eine Verdrängermaschine für kompressible Medien, bei welchem in einem feststehenden Gehäuse mehrere ineinandergreifende, spiralartige Verdrängerkörper kreisend angeordnet sind, wobei die Verdrängerkörper auf je einer exzentrisch antreibbaren Scheibe derart gehalten sind, dass während des Betriebes jeder Punkt eines Verdrängerkörpers eine vom kooperierenden Verdrängerkörper begrenzte Kreisbewegung ausführt, und wobei die Krümmung der beiden spiralartigen Verdrängerkörper so bemessen ist, dass sie die gegenüberliegenden Umfangswände des jeweils andern Verdrängerkörpers an jeweils mindestens einer beim Betrieb kontinuierlich fortschreitenden Dichtungslinie nahezu berühren, und wobei die Verdrängerkörper mit ihren freien Stirnseiten gegen die gegenüberliegende Scheibe dichten.The invention relates to a displacer for compressible media, in which a plurality of interlocking, spiral-like displacers are arranged in a fixed manner in a fixed housing, the displacers being held in each case on an eccentrically drivable disk such that during operation each point of a displacer delimits one from the cooperating displacer Performs circular movement, and wherein the curvature of the two spiral displacement bodies is dimensioned such that they almost touch the opposite circumferential walls of the other displacement body on at least one sealing line continuously progressing during operation, and the displacement bodies with their free end faces seal against the opposite disk.

Stand der TechnikState of the art

Verdrängermaschinen der Spiralbauart sind beispielsweise durch die DE-C-26 03 462 bekannt. Ein nach diesem Prinzip aufgebauter Verdichter zeichnet sich durch eine nahezu pulsationsfreie Förderung des beispielsweise aus Luft oder einem Luft-Kraftstoff-Gemisch bestehenden gasförmigen Arbeitsmittels aus und könnte daher unter anderem auch für Aufladezwecke von Brennkraftmaschinen mit Vorteil herangezogen werden.

  • Während des Betriebes eines solchen Kompressors werden bei einer ersten Ausführungsform entlang einer feststehenden Förderkammer zwischen dem spiralförmig ausgebildeten orbitierenden Verdrängerkörper und den beiden Umfangswänden der Förderkammer mehrere, etwa sichelförmige Arbeitsräume eingeschlossen, die sich von dem Einlass durch die Förderkammer hindurch zum Auslass hin bewegen, wobei ihr Volumen ständig verringert und der Druck des Arbeitsmittels dementsprechend erhöht wird. Ein guter volumetrischer Wirkungsgrad setzt bei derartigen Maschinen eine sehr präzise Herstellung voraus. So hat es sich beispielsweise gezeigt, dass sich die zwangsläufig auftretenden Temperaturdifferenzen zwischen feststehenden und orbitierenden Spiralenteilen nachteilig auswirken können.
  • Bei einer zweiten, aus der gleichen Schrift bekannten Ausführungsform geschieht die Förderung des Arbeitsmittels auf ähnliche Art, jedoch zeichnet sich diese Ausführung nicht durch eine kreisende Bewegung eines Verdrängerkörpers in einem feststehenden Förderrraum aus, sondern vielmehr durch drehende Bewegung beider involvierter, ineinandergreifender Verdrängerkörper. Dieser rotierende Spirallader besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse, in dem zwei symmetrisch aufgebaute Verdrängerscheiben mittels Antriebselementen drehbar angeordnet sind. Eine der beiden Verdrängerscheiben ist auf einem Achsstummel gelagert. Die zweite Scheibe ist drehfest mit einer Antriebswelle verbunden. Anlässlich der Drehung der zweiten Scheibe wird die erste Scheibe im gleichen Drehsinn und mit der gleichen Drehgeschwindigkeit mitgenommen. Beide Scheiben führen dabei eine Relativbewegung in Form einer Kreisverschiebung aus.
Displacement machines of the spiral type are known for example from DE-C-26 03 462. A compressor constructed according to this principle is characterized by an almost pulsation-free conveyance of the gaseous working medium, which consists, for example, of air or an air / fuel mixture, and could therefore also be used advantageously for charging purposes of internal combustion engines, among other things.
  • During the operation of such a compressor, in a first embodiment, a number of roughly crescent-shaped working spaces are trapped along a fixed delivery chamber between the spiral-shaped orbiting displacement body and the two peripheral walls of the delivery chamber, which work spaces move from the inlet through the delivery chamber to the outlet, thereby Volume is constantly reduced and the pressure of the working fluid is increased accordingly. With such machines, good volumetric efficiency requires very precise manufacture. For example, it has been shown that the inevitably occurring temperature differences between fixed and orbiting spiral parts can have a disadvantageous effect.
  • In a second embodiment known from the same document, the conveying of the working medium takes place in a similar manner, but this embodiment is not characterized by a circular movement of a displacer body in a fixed conveying space, but rather by a rotating movement of the two mutually engaging displacer bodies involved. This rotating spiral charger consists essentially of a housing in which two symmetrically constructed displacement disks are rotatably arranged by means of drive elements. One of the two displacement disks is mounted on an axle stub. The second disc is non-rotatably connected to a drive shaft. On the occasion of the rotation of the second disc, the first disc turns in the same direction and carried along at the same rotational speed. Both disks perform a relative movement in the form of a circular displacement.

Eine Maschine der eingangs genannten Art, bei welcher in Abweichung zu den beiden oben genannten Maschinentypen in einem feststehenden Gehäuse mehrere, hier zwei, ineinandergreifende, spiralartige Verdrängerkörper kreisend angeordnet sind, ist bekannt aus der bereits im Jahre 1906 ausgegebenen Deutschen Patentschrift Nr. 174 074. Bei dieser seither nicht weiterentwickelten Maschine erfolgt die kreisförmige Führung der auf einer zentralen Antriebs-Kurbelwelle sitzenden, mit je einem Verdrängerkörper bestückten Scheiben mittels mehreren radial aussenliegenden Kurbelwellen, die miteinander zwangsverbunden sind und von einem drehbaren Rahmen getragen werden.A machine of the type mentioned at the outset, in which, in deviation from the two above-mentioned machine types, several, here two, interlocking, spiral-shaped displacers are arranged in a fixed housing in a fixed housing is known from German Patent No. 174 074, which was issued in 1906. In this machine, which has not been developed since then, the discs on a central drive crankshaft, which are each equipped with a displacer, are guided in a circular manner by means of a plurality of radially external crankshafts which are positively connected to one another and are carried by a rotatable frame.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Verdrängungsmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die Vorteile der beiden besprochenen Maschinentypen in sich vereinigt und welche darüber hinaus bei gleicher Fördermenge ein kleineres Bauvolumen aufweist.The invention is therefore based on the object of providing a displacement machine of the type mentioned at the outset, which combines the advantages of the two machine types discussed and which, moreover, has a smaller overall volume with the same delivery rate.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass jede Scheibe auf mindestens einer ihren beiden Seiten zwei symmetrisch angeordnete, um 180° gegeneinander versetzte Verdrängerkörper trägt, wobei die kooperierenden spiralartigen Verdrängerkörper beider Scheiben einen unterschiedlichen Umschlingungswinkel aufweisen, und zwar derart, dass jener Verdrängerkörper, welcher als Förderkammer wirkt, sowohl die radial äusserste als auch die radial innerste Spiralpartie im System und somit den grösseren Umschlingungswinkel aufweist.The object is achieved in that each disc carries at least on one of its two sides two symmetrically arranged displacement bodies which are offset by 180 ° relative to one another, the cooperating spiral displacement bodies of both discs having a different wrap angle, in such a way that that displacement body, which acts as the delivery chamber acts, both the radially outermost and the radially innermost spiral section in the system and thus has the larger wrap angle.

Die Vorteile der Erfindung sind zum einen darin zu sehen, dass die ineinandergreifenden Verdrängerkörper anlässlich des Betriebes den gleichen thermischen und mechanischen Bedingungen ausgesetzt werden, wodurch innerhalb des aktiven Systemes Wärmedifferenzen weitgehend vermieden werden. Zum andern ergibt die Lösung mit allseits kreisenden Verdrängerkörper gegenüber der heute üblichen Lösung, bei welcher nur ein Verdrängerkörper in einem feststehenden Förderraum kreist, eine Verdoppelung des Hubes und damit der Fördermenge bei gleichbleibender Exzentrizität. Darüberhinaus ergeben die auf jeder Scheibe um 180° gegeneinander versetzten, symmetrisch ausgebildeten Verdrängerkörper eine ruhige Laufweise der Maschine, da die Scheiben mitsamt Verdrängerkörper, sofern ihr Schwerpunkt im Zentrum liegt, statisch und dynamisch ausgewuchtet sind.The advantages of the invention can be seen on the one hand in the fact that the interlocking displacement bodies on the occasion of the Operation are exposed to the same thermal and mechanical conditions, whereby thermal differences are largely avoided within the active system. On the other hand, the solution with a circulating displacement body compared to the solution customary today, in which only one displacement body circles in a fixed delivery space, results in a doubling of the stroke and thus the delivery rate with constant eccentricity. In addition, the symmetrically designed displacers offset on each disc by 180 ° result in a smooth running of the machine, since the discs together with the displacer, if their center of gravity is in the center, are statically and dynamically balanced.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zum Antrieb und zur Führung der Scheiben zwei zwangsschlüssig miteinander verbundene Exzenteranordnungen vorgesehen sind, deren mit Abstand zueinander angeordnete Wellen im Gehäuse gelagert sind, und wenn diese Wellen Doppelexzenterwellen sind, auf welchen die anzutreibenden Scheiben in ihren nicht von den Verdrängerkörpern belegten äusseren Randzonen gelagert sind. Die anlässlich des Betriebes auftretenden Belastungen werden gleichmässig auf die beiden Exzenteranordnungen und deren Lagerungen verteilt. Letztere brauchen, da sie nicht dem heissen komprimierten Arbeitsmittel ausgesetzt sind, nicht abgedichtet zu werden. Dadurch, dass zwei mit Abstand voneinander angeordnete Exzenteranordnungen vorgesehen sind, von denen beispielsweise eine über eine Antriebswelle antreibbar ist, ergibt sich eine statisch bestimmte Lagerung, die zudem bis auf die oberen und unteren Totpunkte der Scheibenstellung eine zwangsweise Führung des Läufers sicherstellt. Um nun auch in den Totpunktlagen der Scheiben eine eindeutige Führung zu erreichen, sind die in dem Gehäuse gelagerten Doppelexzenterwellen über einen Zahnriemenantrieb zwangsschlüssig verbunden.It is particularly advantageous if two positively connected eccentric arrangements are provided for driving and guiding the disks, the shafts of which are arranged at a distance from one another and are supported in the housing, and if these shafts are double eccentric shafts on which the disks to be driven are not in their displacement bodies occupied outer peripheral zones are stored. The loads occurring during operation are evenly distributed over the two eccentric arrangements and their bearings. The latter do not need to be sealed since they are not exposed to the hot compressed work equipment. The fact that two eccentric arrangements arranged at a distance from one another are provided, one of which, for example, can be driven via a drive shaft, results in a statically determined mounting which, apart from the top and bottom dead centers of the disk position, also ensures that the rotor is guided. In order to achieve clear guidance in the dead center positions of the disks, the double eccentric shafts mounted in the housing are positively connected via a toothed belt drive.

Kurze Beschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Es zeigt:

Fig. 1
einen Querschnitt durch die Verdrängermaschine in der Ebene der Förderräume;
Fig. 2
einen Längsschnitt durch die Verdrängermaschine nach Schnittlinie A-A in Fig. 1
Fig. 3
einen Längsschnitt durch die Verdrängermaschine nach Schnittlinie B-B in Fig. 1
In the drawing, an embodiment of the invention is shown schematically.
It shows:
Fig. 1
a cross section through the displacement machine in the plane of the delivery rooms;
Fig. 2
2 shows a longitudinal section through the displacement machine according to section line AA in FIG. 1
Fig. 3
2 shows a longitudinal section through the displacement machine according to section line BB in FIG. 1

Weg zur Ausführung der ErfindungWay of carrying out the invention

Zwecks Erläuterung der Funktionsweise des Verdichters, welche nicht Gegenstand der Erfindung ist, wird auf die bereits genannten DE-C3-2 603 462 und DE-PS 174 074 verwiesen. Nachstehend wird nur der für das Verständnis der Erfindung notwendige Maschinenaufbau und Prozessablauf kurz beschrieben.To explain the operation of the compressor, which is not the subject of the invention, reference is made to the already mentioned DE-C3-2 603 462 and DE-PS 174 074. Only the machine structure and process flow necessary for understanding the invention are briefly described below.

Aus der Fig.2 und insbesondere aus Fig.3 ist erkennbar, dass es sich beim dargestellten Beispiel um eine Maschine mit zwei parallelen Fluten handelt. Dies hat den Vorteil, dass eine für beide Fluten gemeinsame Scheibe sowohl mit den Arbeitselementen der linken als auch der rechten Flut (gemäss Fig.3) versehen ist. Mit dieser Konfiguration können nicht nur eine Scheibe, sondern auch Traglager eingespart werden, wie später noch erläutert wird.It can be seen from FIG. 2 and in particular from FIG. 3 that the example shown is a machine with two parallel floods. This has the advantage that a disk common to both floods is provided with the working elements of the left as well as the right flood (according to FIG. 3). With this configuration, not only one disc but also support bearings can be saved, as will be explained later.

Mit 1 ist der aufgrund der zweiflutigen Bauweise resultierende "mittlere" Läufer der Maschine insgesamt bezeichnet. An beiden Seiten seiner Scheibe 2 sind je zwei, um 180° zueinander versetzte, spiralförmig verlaufende Verdrängerköper angeordnet. Diese bestehen aus Leisten 3a, 3b, die senkrecht auf der Scheibe 2 gehalten sind. Die Spiralen selbst sind im gezeigten Beispiel gemäss Fig.1 aus mehreren, aneinander anschliessenden Kreisbögen gebildet und umschlingen einen Winkel von 360°. Es handelt sich dabei um jene spiralförmigen Leisten, die in Fig. 1 in schwarzer Farbe dargestellt sind und die auf der nur teilweise erkennbaren mittleren Scheibe 2 angeordnet sind. Nur teilweise erkennbar deshalb, weil der besseren Übersichtlichkeit und dem besseren Verständnis wegen in Fig. 1 die Konturen der (bei schnittgerechter Darstellung nicht ersichtlichen) Scheiben 6 und 7 der beiden mit dem "mittleren" Läufer kooperierenden "seitlichen" Läufer 4 und 5 eingezeichnet sind. Wie erkennbar, sind die um 180° zueinander versetzte Spiralen nicht wie bei den bekannten Maschinen ineinander verschachtelt, um zweigängige Systeme zu bilden. Vielmehr sind die Spiralen zentralsymmetrisch zueinander angeordnet. Es handelt sich somit um unabhängige eingängige Spiralen, welche gegenüber den verschachtelten Spiralen den Vorteil aufweisen, dass sie bei gleicher Exzentrizität über den doppelten Hub und somit über die doppelte Förderkapazität verfügen. Von der Laufruhe her ist es zweckmässig, wenn die Versetzung der beiden Spiralen und ihre Anordnung auf der Scheibe so erfolgt, dass die Verbindungsachse der Zentren der Spiralen sich mit der Verbindungsachse der Zentren der nachstehend beschriebenen Antrieb- resp. Führungsexzenter im Schwerpunkt des Läufers 1 kreuzen.With 1 the "middle" rotor of the machine resulting due to the double flow design is designated as a whole. On both sides of its disc 2 there are two spiral-shaped displacers offset by 180 ° to one another. These consist of strips 3a, 3b which are held vertically on the pane 2. In the example shown, the spirals themselves are composed of a plurality of adjoining ones according to FIG Arcs are formed and loop around an angle of 360 °. These are the spiral strips which are shown in black in FIG. 1 and which are arranged on the only partially recognizable middle pane 2. Only partially recognizable because, for better clarity and better understanding because of FIG. 1, the contours of the disks 6 and 7 (which cannot be seen in the sectional view) of the two "lateral" runners 4 and 5 cooperating with the "middle" runner are shown . As can be seen, the spirals offset by 180 ° to one another are not nested, as in the known machines, in order to form two-course systems. Rather, the spirals are arranged centrally symmetrical to each other. They are therefore independent single-start spirals, which have the advantage over the nested spirals that, with the same eccentricity, they have twice the stroke and thus twice the conveying capacity. From the smoothness, it is useful if the displacement of the two spirals and their arrangement on the disc is such that the connecting axis of the centers of the spirals coincides with the connecting axis of the centers of the drive or drive described below. Cross leadership eccentric in runner 1's center of gravity.

Für Antrieb und Führung des Läufers 1 ist ein Doppelexzentersystem vorgesehen. Mit 8 ist eine erste Nabe bezeichnet, mit welcher die Scheibe 2 auf einem nicht dargestellten Wälzlager aufgezogen ist. Dieses Lager sitzt auf einem Exzenter 9, der seinerseits Teil einer ersten Doppelexzenterwelle 10 ist. Mit 11 ist eine zweite Nabe bezeichnet, mit welcher die Scheibe 2 auf einem nicht dargestellten Wälzlager aufgezogen ist. Dieses Lager sitzt auf einem Exzenter 12, der seinerseits Teil einer zweiten Doppelexzenterwelle 13 ist. Die beiden Naben 8 und 11 sind an der Peripherie der Scheibe 2 angeordnet und zwar in jenen Zonen, die nicht durch die Spiralen belegt sind.A double eccentric system is provided for driving and guiding rotor 1. With 8 a first hub is designated with which the disc 2 is mounted on a rolling bearing, not shown. This bearing sits on an eccentric 9, which in turn is part of a first double eccentric shaft 10. With 11 a second hub is designated with which the disc 2 is mounted on a rolling bearing, not shown. This bearing sits on an eccentric 12, which in turn is part of a second double eccentric shaft 13. The two hubs 8 and 11 are arranged on the periphery of the disk 2, specifically in those zones which are not occupied by the spirals.

Im Unterschied zum "zentralen" Läufer 1 sind an den beiden "seitlichen" Läufern 4 und 5 die jeweiligen Scheiben 6 und 7 an bloss einer ihrer Seiten mit je zwei, um 180° zueinander versetzten, spiralförmig verlaufenden Verdrängerköper versehen. Diese bestehen aus Leisten 14a, 14b, die senkrecht auf den Scheiben 6 und 7 gehalten sind. Die Spiralen selbst sind im gezeigten Beispiel gemäss Fig.1 ebenfalls aus mehreren, aneinander anschliessenden Kreisbögen (schraffiert dargestellt) gebildet; Sie müssen selbstverständlich die gleiche Geometrie aufweisen wie die Leisten 3a und 3b, um mit jenen kooperieren zu können. So wie beim mittleren Läufer 1 ist selbstverständlich auch hier die Bedingung zu erfüllen, dass die Versetzung der beiden Spiralen und ihre Anordnung auf der Scheibe so erfolgt, dass die Verbindungsachse der Zentren der Spiralen sich mit der Verbindungsachse der Zentren der zugehörigen Antrieb- resp. Führungsexzenter im Schwerpunkt der jeweiligen Scheibe 6 resp. 7 kreuzen. Durch den beim Beispiel gewählten Abstand der um 180° versetzten Spiralen 14a und 14b berühren sich diese über eine gewisse Strecke an ihrem Umfang und zwar an jener geometrischen Stelle, in der der Schwerpunkt der Scheibe 6 resp. 7 liegt.In contrast to the "central" rotor 1, the respective disks 6 and 7 are provided on the two "lateral" rotors 4 and 5 on only one of their sides, each with two, displaced by 180 °, spiral-shaped displacer bodies. These consist of strips 14a, 14b, which are held vertically on the disks 6 and 7. In the example shown in FIG. 1, the spirals themselves are likewise formed from a plurality of circular arcs connected to one another (shown by hatching); Of course, they must have the same geometry as the strips 3a and 3b in order to be able to cooperate with them. As with the middle rotor 1, the condition must of course also be met here that the displacement of the two spirals and their arrangement on the disk is such that the connecting axis of the centers of the spirals coincides with the connecting axis of the centers of the associated drive or. Leading eccentric in the focus of the respective disc 6 or Cross 7. Due to the distance chosen in the example of the spirals 14a and 14b, which are offset by 180 °, they touch over their circumference for a certain distance, specifically at the geometrical point in which the center of gravity of the disk 6, respectively. 7 lies.

Anders als die Spiralen 3a und 3b umschlingen die Spiralen 14a und 14b jedoch einen Winkel von 720°. Rein statisch betrachtet ist somit in Fig.1 erkennbar, dass die schraffierte Spirale 14 eigentlich einen Förderraum für die schwarze Spirale 3 bildet. Aus diesem Grund muss die Spirale 14 am Eintritt des Spiralsystems die radial äusserste Partie darstellen und sinngemäss auch am Austritt des Spiralsystems die radial innerste Partie darstellen Nur so kann die Spirale 14 anlässlich der orbitalen Bewegung die innere Spirale 3 vollständig umfassen, was die unterschiedlichen Umschlingungswinkel erklärt. Sowohl die aneinandergrenzenden inneren Teile der beiden Spiralen 14a und 14b als auch deren aneinandergrenzenden äusseren Teile weisen somit eine S-form auf. Durch diese Anordnung werden Schwingungen der Luftsäule beim Eintritt in die Spiralen verhindert.Unlike the spirals 3a and 3b, however, the spirals 14a and 14b loop around an angle of 720 °. From a purely static perspective, it can thus be seen in FIG. 1 that the hatched spiral 14 actually forms a conveying space for the black spiral 3. For this reason, the spiral 14 must represent the radially outermost part at the entry of the spiral system and, accordingly, also represent the radially innermost part at the exit of the spiral system. Only in this way can the spiral 14 completely encompass the inner spiral 3 on the occasion of the orbital movement, which explains the different wrap angles . Both the adjoining inner parts of the two spirals 14a and 14b and their adjoining outer parts thus have an S shape. This arrangement prevents vibrations of the air column when entering the spirals.

Für Antrieb und Führung der Läufer 4 und 5 ist selbstverständlich das gleiche, bereits erwähnte Doppelexzentersystem vorgesehen. So sind mit 15 die Naben bezeichnet, mit welcher die Scheiben 6 und 7 über nicht dargestellte Wälzlager auf einem Exzenter 16 der ersten Doppelexzenterwelle 10 aufsitzen. Ferner sind mit 17 die Naben bezeichnet, über welche die Scheiben auf Exzentern 18 der zweiten Doppelexzenterwelle 13 gelagert sind. Auch hier sind die beiden Naben 15 und 17 an der Peripherie der Scheiben 6 und 7 in jenen Zonen angeordnet, die nicht durch die Spiralen belegt sind. Die beiden Exzenter 16 und 18 sind gegenüber den beiden Exzentern 9 und 12 um 180° versetzt.The same, already mentioned double eccentric system is of course provided for driving and guiding the runners 4 and 5. 15 denotes the hubs with which the disks 6 and 7 are seated on an eccentric 16 of the first double eccentric shaft 10 via roller bearings (not shown). 17 also denotes the hubs via which the disks are mounted on eccentrics 18 of the second double eccentric shaft 13. Here, too, the two hubs 15 and 17 are arranged on the periphery of the disks 6 and 7 in those zones which are not occupied by the spirals. The two eccentrics 16 and 18 are offset from the two eccentrics 9 and 12 by 180 °.

Bei dem derart gewählten Antriebskonzept wird die Belastung gleichmässig auf die beiden Doppelexzenterwellen verteilt. Die Lageranordnung ausserhalb der Spiralen hat die ausserordentlichen Vorteile, dass zum einen die Dimensionierung der Lager durch keinerlei Patzbeschränkungen beeinträchtigt ist, und zum andern, dass infolge der Anordnung auf der Kaltseite (angesaugte Umgebungsluft) Lager mit Dauerschmierung angewendet werden können. Damit werden auch die in der Regel kostspieligen Lagerabdichtungen überflüssig. Selbst wenn ölgeschmierte Gleitlager zur Anwendung gelangen, bei denen seitlich Oel austreten würde und in den Bereich der später zu beschreibenden Spiraleneinlässe 25a, 25b gelangen würde, so beeinträchtigt dies nicht das ölfreie Fördern des Arbeitsmediums. Im Gegensatz zu den bekannten Machinen mit einer feststehenden Förderkammer und darin orbitierendem Verdrängerkörper, bei denen der kreisende Verdränger einen am Eintritt vorhandenen Oelnebel in die Spirale hinein ansaugt, wird bei der vorliegenden Ausführung etwaiges Oel von den kreisenden Verdrängern weggeschleudert.With the drive concept selected in this way, the load is evenly distributed over the two double eccentric shafts. The bearing arrangement outside of the spirals has the extraordinary advantages that on the one hand the dimensioning of the bearings is not affected by any space restrictions, and on the other hand that bearings with permanent lubrication can be used due to the arrangement on the cold side (sucked in ambient air). This also eliminates the need for costly bearing seals. Even if oil-lubricated slide bearings are used, in which oil would escape from the side and reach the area of the spiral inlets 25a, 25b to be described later, this does not impair the oil-free conveying of the working medium. In contrast to the known machines with a fixed delivery chamber and displacer body orbiting therein, in which the orbiting displacer sucks an oil mist present at the inlet into the spiral, in the present embodiment any oil is thrown off the orbiting displacers.

Gelagert sind die beiden Doppelexzenterwellen 10 und 13 auf nicht gezeigte, herkömmliche Art in den beiden seitlichen Gehäusehälften 19a und 19b. Ueber nicht gezeigte Befestigungsmittel sind die beiden seitlichen Gehäusehälften an ihrer Peripherie durch einen Gehäusemantel 20 miteinander verbunden.The two double eccentric shafts 10 and 13 are supported in a conventional manner, not shown, in the two side housing halves 19a and 19b. The two lateral housing halves are connected to one another at their periphery by a housing jacket 20 via fastening means, not shown.

Da dieser Mantel infolge seiner beidseitigen (innen und aussen) Beaufschlagung mit lediglich Atmosphärendruck keiner wesentlichen Belastung ausgesetzt ist, ist er als blosse Aussenhaut zu dimensionieren.Since this jacket is not exposed to any significant stress due to its bilateral (inside and outside) exposure to only atmospheric pressure, it must be dimensioned as a bare outer skin.

Den Antrieb und die Führung der Läufers 1, 4 und 5 besorgen demnach die zwei beabstandeten Exzenteranordnungen 9, 10, 16 resp. 12, 13, 18. Hierzu durchdringen die beiden Wellen 10 und 13 eine der seitlichen Gehäusehälften; sie sind an ihren herausragenden Enden mit je einer Zahnriemenscheibe 21, 22 versehen. Die beiden Zahnriemenscheiben befinden sich in der gleichen Vertikalebene. Es versteht sich, dass nur eine der beiden Wellen mit einem nichtdargestellten Antrieb verbunden sein muss. Um anlässlich der orbitalen Bewegung in den Totpunktlagen eine eindeutige Führung der Läufer zu erzielen, sind die beiden Exzenteranordnungen winkelgenau synchronisiert. Dies geschieht hier in Funktionsverschmelzung mit dem eigentlichen Antrieb über einen Zahnriemen 23. Der Zahnriemenantrieb kann im übrigen auch als Riemenspanner ausgebildet sein..The drive and the guide of the rotor 1, 4 and 5 accordingly provide the two spaced eccentric arrangements 9, 10, 16 and. 12, 13, 18. For this purpose, the two shafts 10 and 13 penetrate one of the side housing halves; they are each provided with a toothed belt pulley 21, 22 at their projecting ends. The two toothed belt pulleys are in the same vertical plane. It goes without saying that only one of the two shafts has to be connected to a drive, not shown. The two eccentric arrangements are synchronized with precise angles so that the runners can be clearly guided on the occasion of the orbital movement in the dead center positions. This is done here by merging the actual drive with a toothed belt 23. The toothed belt drive can also be designed as a belt tensioner.

Legt man zum besseren Verständnis die oben erwähnte Definition des Förderraumes zugrunde, so können in Fig.1 mit 24a und 24b die zwei jeweils um 180° gegeneinander versetzten "Förderräume" bezeichnet werden. Sie verlaufen von je einem am äusseren Umfang der Spirale 14a, 14b gebildeten Einlass 25a, 25b zu einem im Spiraleninneren vorgesehenen Auslass 26a, 26b. in diesen Förderräumen greifen die Verdrängerkörper 3a, 3b ein, deren Krümmung so bemessen ist, dass die Leisten die inneren und die äusseren Begrenzungswände des jeweiligen Förderraumes an mehreren, beispielsweise an jeweils zwei Stellen nahezu berühren.If the above-mentioned definition of the conveying space is taken as a basis for better understanding, the two "conveying spaces", which are each offset by 180 °, can be designated in FIG. 1 by 24a and 24b. They each run from an inlet 25a, 25b formed on the outer circumference of the spiral 14a, 14b to an outlet 26a, 26b provided in the spiral interior. The displacement bodies 3a, 3b engage in these conveying spaces, the curvature of which is dimensioned such that the strips almost touch the inner and outer boundary walls of the respective conveying space at several, for example at two points.

Anlässlich des Betriebes sorgt der Doppelexzenterantrieb dafür, dass alle Punkte der Läufer und damit auch alle Punkte der Leisten eine kreisförmige Verschiebebewegung ausführen. Infolge der mehrfachen abwechselnden Annäherungen der Leisten des mittleren Läufers und jener der seitlichen Läufer ergeben sich zwischen den ineinandergreifenden Leisten sichelförmige, das Arbeitsmedium einschliessende Arbeitsräume, die während des Antriebs der Läuferscheiben durch die von den Leisten gebildeten Förderkammern in Richtung auf den Auslass verschoben werden. Hierbei verringern sich die Volumina dieser Arbeitsräume und der Druck des Arbeitsmittels wird entsprechend erhöht.On the occasion of the operation, the double eccentric drive ensures that all points of the runners and thus also all points of the bars perform a circular displacement movement. As a result of the multiple alternating approaches of the strips of the middle runner and that of the lateral runner crescent-shaped work spaces enclosing the working medium between the interlocking strips, which are displaced during the drive of the rotor disks through the conveying chambers formed by the strips in the direction of the outlet. The volumes of these working spaces are reduced and the pressure of the working fluid is increased accordingly.

Aus der Fig. 1 ist unschwer zu erkennen, dass bei der dargestellten Spiralenposition der gegen den Einlass 25a öffnende "äussere" Teil Aa (vertikal schraffiert) des linken Förderraumes 24a eine grössere Fläche aufweist als der gegen den Einlass 25b öffnende "innere" Teil Ab des rechten Förderraumes 24b. Desgleichen ist zu erkennen, dass der gegen den Auslass 26a öffnende "äussere" Teil Ca (ebenfalls vertikal schraffiert) des linken Förderraumes 24a eine grössere Fläche aufweist als der gegen den Auslass 26b öffnende "innere" Teil Cb des rechten Förderraumes 24b. Hingegen weist der eingeschlossene sichelförmige "innere" Teil Ba (horizontal schraffiert) des linken Förderraumes 24b eine eindeutig kleinere Fläche auf als der eingeschlossene sichelförmige "äussere" Teil Bb des rechten Förderraumes 24b. Die Summe der Flächen Aa+Ba+Ca ist jedoch gleich der Summe der Flächen Ab+Bb+Cb. Da somit unabhängig von der Spiralenposition im linken und im rechten Förderraum 24a respektiv 24b zu jedem Zeitpunkt das gleiche Volumen gefördert wird, führt dies zu der bereits erwähnten Schwingungsfreiheit während des Betriebes.1 that the "outer" part Aa (hatched vertically) of the left-hand delivery chamber 24a opening against the inlet 25a has a larger area than the "inner" part Ab opening against the inlet 25b in the spiral position shown the right delivery room 24b. Likewise, it can be seen that the “outer” part Ca (also hatched vertically) of the left delivery chamber 24a opening against the outlet 26a has a larger area than the “inner” part Cb of the right delivery chamber 24b opening against the outlet 26b. On the other hand, the enclosed crescent-shaped "inner" part Ba (hatched horizontally) of the left conveying space 24b has a clearly smaller area than the enclosed crescent-shaped "outer" part Bb of the right conveying space 24b. However, the sum of the areas Aa + Ba + Ca is equal to the sum of the areas Ab + Bb + Cb. Since the same volume is thus conveyed at all times regardless of the spiral position in the left and in the right conveying space 24a or 24b, this leads to the aforementioned freedom from vibration during operation.

An den beiden inneren Spiralenden ist in der mittleren Scheibe 2 jeweils ein Durchbruch 27 vorgesehen, damit das Medium von einer Scheibenseite zur andern gelangen kann, d.h. im gezeigten Fall von der rechten Flut in die linke Flut, um in einer nur einseitig angeordneten zentralen Ausströmung 28 (Fig.3) abgezogen zu werden. Hierzu muss die Scheibe 6 des linken Läufers natürlich ebenfalls mit einem zentralen Durchbruch 29 versehen sein. Dieser Durchbruch 29 bedingt indessen Abdichtmassnahmen der Scheibe 6 gegen den benachbarten seitlichen Gehäuseteil 19a, um zu vermeiden, dass der Spiralenauslass mit dem Spiraleneinlass kurzgeschlossen wird.A breakthrough 27 is provided in each of the two inner spiral ends in the middle disk 2 so that the medium can get from one disk side to the other, ie in the case shown from the right tide to the left tide, in a central outflow 28 arranged only on one side (Fig.3) to be subtracted. For this purpose, the disk 6 of the left runner must of course also be provided with a central opening 29. This opening 29, however, requires sealing measures of the disk 6 against the adjacent lateral one Housing part 19a in order to avoid that the spiral outlet is short-circuited with the spiral inlet.

Das Dichtproblem ist bei dieser Art von Maschinen von eminenter Bedeutung. Es versteht sich, dass für eine ordentliche Funktionsweise nicht nur die radiale Dichtung der Leisten 3a, 3b gegen die Leisten 14a, 14b, d.h. das Abschliessen der Förderräume 24a, 24b in Umfangsrichtung wichtig ist. Auch die axiale Dichtigkeit der Förderräume ist von Bedeutung. Hierzu müssen die Leisten des einen Läufers mit ihren Stirnseiten an den Scheiben des jeweils gegenüberliegenden, kooperierenden Läufers anliegen. Das Abdichten geschieht anhand von eigentlichen Gleitschichten 30 (Fig.2+3) aus beispielsweise PTFE, welche an den erforderlichen Stellen auf den Scheibenseiten und nur dort durch geeignete Mittel aufgebracht sind. Da anlässlich des Betriebes der gegen das Spiraleninnere zunehmende Druck die Tendenz hat, die kooperierenden Läufer auseinander zu drücken, müssen Gegenmassnahmen getroffen werden.The sealing problem is of paramount importance in this type of machine. It goes without saying that not only the radial sealing of the strips 3a, 3b against the strips 14a, 14b, i.e. the closure of the conveying spaces 24a, 24b in the circumferential direction is important. The axial tightness of the delivery rooms is also important. For this purpose, the ledges of one runner must lie with their end faces against the disks of the opposite, cooperating runner. Sealing takes place on the basis of actual sliding layers 30 (FIGS. 2 + 3) made of, for example, PTFE, which are applied at the required points on the pane sides and only there by suitable means. Since the increasing pressure against the interior of the spiral tends to push the cooperating runners apart, countermeasures must be taken.

So erfolgt zunächst die Abdichtung des seitlichen Läufers 5 gegen die Gehäusehälfte 19b über eine feststehende Gleitdichtung 31. Diese als Ring konzipierte Dichtung ist in eine entsprechende Nut in der Gehäusehälfte 19b eingelegt und unterliegt somit nicht der translatorischen Bewegung. Beaufschlagt wird der Raum 32 innerhalb des Ringes vom Druck des Arbeitsmittels am Auslass, welcher über eine Bohrung 33 in der Scheibe 7 zu deren Rückseite gelangt. Ausserhalb des Ringes wirkt auf die Rückseite der Scheibe 7 jener Druck, der im Einlass herrscht, d.h. der Atmosphärendruck. Es ist somit zu erkennen, dass man über die blosse Dimensionierung des Ringdurchmessers der Dichtung 31 und somit der aktiven Scheibenfläche ein einfaches Mittel in der Hand hat, um die Anpresskraft einerseits der Leisten gegen die entsprechenden Scheiben und andererseits der Scheiben gegen die festehenden Wandungen zu bestimmen. Die Reibung und damit auch der Abrieb können somit optimiert werden. Es ist bei diesem Konzept auch ersichtlich, dass die stirnseitige Annützung der Leisten selbsttätig ausgeglichen wird.First of all, the lateral rotor 5 is sealed against the housing half 19b by means of a fixed sliding seal 31. This seal, designed as a ring, is inserted into a corresponding groove in the housing half 19b and is therefore not subject to the translatory movement. The space 32 within the ring is acted upon by the pressure of the working medium at the outlet, which reaches the rear via a bore 33 in the disk 7. Outside the ring acts on the back of the disc 7 that pressure that prevails in the inlet, ie the atmospheric pressure. It can thus be seen that simply by dimensioning the ring diameter of the seal 31 and thus the active pane surface, one has a simple means in hand to determine the contact pressure of the strips against the corresponding panes on the one hand and the panes against the fixed walls on the other hand . The friction and thus the abrasion can thus be optimized. With this concept it can also be seen that the frontal use of the strips is automatically compensated.

Sinngemäss gilt das Gleiche für die linke Maschinenseite, auf welcher sich die Ausströmung 28 befindet. Nun muss indes eine Vorkehrung getroffen werden, damit auch im drucklosen Zustand, wie beim Anlaufen der Maschine, die axiale Dichtigkeit der Förderräume gewährleistet ist. Denn in diesem Zustand ist eine pneumatische Abdichtung nicht möglich. Diese Vorkehrung kann beispielsweise ein federunterstützter Gleitring 34 sein, welcher zusätzlich dermassen konfiguriert ist, dass er die Auslassseite gegen die Einlassseite abdichtet. Die Feder liefert in diesem Fall die notwendige Anpresskraft, um den seitlichen Läufer 4 gegen den mittleren Läufer 1, diesen gegen den seitlichen Läufer 5 und letzteren gegen die Gehäusehälfte 19b in Wirkverbindung zu halten.The same applies analogously to the left machine side on which the outflow 28 is located. Now, however, a precaution must be taken so that the axial tightness of the conveying spaces is guaranteed even when depressurized, such as when the machine starts up. Pneumatic sealing is not possible in this state. This provision can be, for example, a spring-supported sliding ring 34, which is additionally configured such that it seals the outlet side against the inlet side. In this case, the spring provides the necessary contact pressure to hold the lateral rotor 4 against the middle rotor 1, the latter against the lateral rotor 5 and the latter against the housing half 19b.

BEZEICHNUNGSLISTELIST OF DESIGNATIONS

11
"mittlerer" Läufer"middle" runner
22nd
Scheibedisc
3a,3b3a, 3b
Leiste, SpiraleGroin, spiral
44th
"seitlicher" Läufer"lateral" runner
55
"seitlicher" Läufer"lateral" runner
66
Scheibe von 4Slice of 4
77
Scheibe von 5Disc of 5
88th
Nabehub
99
Exzentereccentric
1010th
DoppelexzenterwelleDouble eccentric shaft
1111
Nabehub
1212
Exzentereccentric
1313
DoppelexzenterwelleDouble eccentric shaft
14a,14b14a, 14b
Leiste, SpiraleGroin, spiral
1515
Nabehub
1616
Exzentereccentric
1717th
Nabehub
1818th
Exzentereccentric
19a,19b19a, 19b
GehäusehälfteHalf of the housing
2020th
GehäusemantelHousing jacket
2121
ZahnriemenscheibeTiming belt pulley
2222
ZahnriemenscheibeTiming belt pulley
2323
ZahnriemenTiming belt
24a,24b24a, 24b
FörderraumFunding room
25a,25b25a, 25b
Einlassinlet
26a,26b26a, 26b
AuslassOutlet
2727
Durchbruchbreakthrough
2828
AusströmungOutflow
2929
zentraler Durchbruchkey breakthrough
3030th
GleitschichtSliding layer
3131
GleitdichtungSliding seal
3232
Raumroom
3333
Bohrungdrilling
3434
GleitringSlide ring

Claims (3)

  1. Displacement machine for compressible media, in which a plurality of spiral-type displacement bodies which engaged in one another (3a, 3b, 14a, 14b) are arranged in a stationary casing (19a, 20, 19b) so as to circulate, the displacement bodies each being held on an eccentrically driven disc (6, 2, 7) in such a way that, during operation, each point of a displacement body executes a circular motion bounded by the interacting displacement body, and the curvature of the two spiral-type displacement bodies being so dimensioned that they almost touch the opposite peripheral walls of the respective other displacement body at, in each case, at least one sealing line which advances continuously during operation, and the free end faces of the displacement bodies sealing against the opposite disc, characterised in that each disc (6, 2, 7) carries, on at least one of its two sides, two symmetrically arranged displacement bodies (3a, 3b, 14a, 14b) offset by 180° relative to one another, the interacting spiral-type displacement bodies of both discs having a different angle of wrap to be precise in such a way that each displacement body (14a, 14b) which acts as delivery chamber (24a, 24b) has both the radially outermost and the radially innermost spiral part in the system and, therefore, the larger angle of wrap.
  2. Displacement machine according to Claim 1, characterised in that, in order to drive and guide the discs (6, 2, 7), two eccentric arrangements are provided which are positively connected together and whose shafts (10, 13), which arranged at a distance from one another, are supported in the casing (19a, 19b).
  3. Displacement machine according to Claims 1 and 2, characterised in that the shafts are double-eccentric shafts on which the outer edge zones, not occupied by the displacement bodies (3a, 3b, 14a, 14b), of the discs to be driven (6, 2, 7) are mounted.
EP91810344A 1990-06-20 1991-05-06 Scroll type fluid machine Expired - Lifetime EP0462924B1 (en)

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CH204790 1990-06-20
CH2047/90 1990-06-20

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EP0462924A1 EP0462924A1 (en) 1991-12-27
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Publication number Publication date
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