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Patent Searching and Data


Title:
VANE CELL COMPRESSOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1987/002426
Kind Code:
A1
Abstract:
Vane cell compressor (1) with a rotor (4) located excentrically in a housing cylinder (2) and having impeller vanes (9) which are situated off-set by a few angular degrees from the radial direction. The compressor contains, in annular grooves (10) of the rotor (4) rings (12) which are elastically deformable in cross-section, and which serve as noise-reducing spring and dumping bodies for the impeller vanes (9) in dead center positions (14) and are continually rotated inside the annular grooves (10) by the tangential components of the impact force of the impeller vanes (9) to the advantage of its own long-term resistance to wear.

Inventors:
BALL WILFRIED (DE)
Application Number:
PCT/EP1985/000534
Publication Date:
April 23, 1987
Filing Date:
October 11, 1985
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
International Classes:
F04C18/344; F01C21/08; (IPC1-7): F04C18/344; F01C21/08
Foreign References:
US3473478A1969-10-21
US1395916A1921-11-01
DE3324878A11984-01-12
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Claims:
Patentansprüche
1. : Flügelzellenverdichter, mit in einem GehäuseZylinder (2) gelagerten Rotor (4) und in diesem radial beweglich geführten Flügelschiebern (9) , die an der zur Drehachse ( 11 ) des Rotors (4) exzentrischen Innenfläche (3) des GehäuseZylinders (2 ) gleiten , wobei der Rotor (4) an beiden Stirnflächen (7) je eine Ringnut ( 10) im Bereich der inneren Stirnflächen (91) der Flügelschieber (9) und innerhalb dieser Ringnuten ( 10) je einen elastisch verformbaren Ring (12) mit geringerer Querschnittsfläche als die Ringnut (10) aufweist und . wobei die Ringe ( 12) mit den inneren Stirnflächen (91) der Flügelschi ber (9) zusammenwirken , dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelschieber ( 9) um wenige Winkelgrade von der radialen Richtung abweichend angeordnet sind und daß die Ringe ( 12) mit ihrem InnenDurchmesser dem InnenDurchmes ser der Ringnuten (1 0) entsprechen , axial und radial ein kleineres Querschnittsmaß als die Ringnuten ( 12) aufweisen , in ihrem Quer¬ schnitt verformbar ausgebildet sind , ein größeres radiales Quer¬ schnittsmaß als der Abstand zwischen dem InnenDurchmesser der Ringnuten ( 12 ) und den inneren Stirnflächen (91) der Flügelschie¬ ber (9) in deren innerer Totlage aufweisen und in ihrer Bemessung , ihrer Verformbarkeit und ihren Gleiteigenschaften derart abgestimmt sind, daß die tangentiale Komponente der Aufschlagkraft der Flügel¬ schieber (9) auf die Ringe (12) ein Verdrehen derselben innerhalb der Ringnuten (10) in Richtung (Pfeil 15) der tangentialen Kraft¬ komponente bewirkt.
2. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (12) mit kreisförmigem Querschnitt (ORinge) ausgebil¬ det sind.
Description:
FLÜGELZELLENVERDICHTER

Die Erfindung bezieht sich auf einen Flügelzellenverdichter einer Bauart mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 . Bei einem bekannten Verdichter dieser Bauart gemäß DE-AS 21 17 102 sind die Flügelschieber genau radial zur Drehachse des Rotors angeord- net, die elastischen Ringe stehen ständig mit den inneren Stirnflächen der Flügelschieber in Berührung und drücken diese gegen die kreiszylin¬ drische Innenfläche des Gehäusezylinders , wozu nur federelastische metallische Ringe geeignet sind , und zwischen den Ringen und dem Innen-Durchmesser der Ringnuten im Rotor besteht ein relativ großer freier Abstand. Dabei wirken die elastischen Ringe ständig auf die

Flügelschieber, so daß deren radialer Anpressdruck zusätzlich zur Fliehkraftwirkung verstärkt wird und sich deren Abnützung sowie die¬ jenige der Innenfläche erhöht. Die metallischen Ringe begünstigen mangels einer ausreichenden Schwingungsdämpfung auch die Geräuschbil- düng durch radiales und tangentiales Schwirren der Flügelschieber.

Aufgabe der Erfindung ist es , einen Flügelzellenverdichter der genann¬ ten Bauart so weiter zu bilden , daß er sich durch eine hohe Laufruhe auszeichnet.

Diese Aufgabe löst die Erfindung durch die Ausbildung gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 in überraschend einfacher und rationell ausführbarer Weise. Die in ihrem Querschnitt verformbaren Ringe dämpfen einerseits als elastische Anschläge die Bewegungen der Flügelzellen im Bereich ihrer inneren Totlage und beschleunigen andererseits die Anfangsphase der radialen Auswärtsbewegung der Flügelschieber ohne eine erhöhte Abnutzung der äußeren Stirnflächen der Flügelschieber und der Innenfläche des Gehäuse-Zylinders durch ständige zusätzliche radiale Krafteinwirkung zu verursachen. Auch die Dauerstandfestigkeit der elastischen Ringe selbst wird ohne zusätzlichen Bauaufwand durch deren abgestimmte Ausbildung und Anordn in den Ringnuten sichergestellt, weil durch deren ständiges Verdrehen keine örtliche Überbeanspruchung auftritt.

Bei der Ausbildung nach Anspruch 2 ergibt der Kreisquerschnitt der O-Ringe einen besonders günstigen Verlauf der Dämpfungs- und Rück¬ feder-Funktion durch die höhere Verformbarkeit der O-Ringe gegenüber elastischen Ringen beispielsweise mit Rechteckquerschnitt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Es zeigen :

Fig. 1 den Rotor eines Flügelzellenverdichters mit der Kontur der Innenfläche eines zugehörigen Gehäuse-Zylinders in Stirnansicht und

Fig . 2 einen Längsschnitt nach der Linie 1 1-11 in Fig. 1 .

Ein Flügelzellenverdichter 1 enthält in einem Gehäuse-Zylinder 2 mit elliptisch-zylinderförmiger Innenfläche 3 einen konzentrisch gelagerten Rotor 4. Der Rotor 4 besteht aus einer Achswelle 5 und einem kreis-zylin- drischen Rotorkörper 6 mit radialen Stirnflächen 7. Im Rotorkörper 6 sind in etwa radialen Schlitzen 8 um wenige Winkelgrade von der radialen

Richtung in Drehrichtung geneigte Flügelschieber 9 gelagert, die sich gegen die Innenfläche 3 des Gehäuse-Zylinders 2 nach außen abstützen . Im Rotorkörper 6 ist in seinen Stirnflächen 7 je eine Ringnut 10 konzen¬ trisch zur Drehachse 1 1 angeordnet, in denen je ein in seinem Kreis-Quer- schnitt elastisch verformbarer O-Ring 12 liegt. Die O-Ringe 12 bestehen bevorzugt aus Fluor-Kautschuck ( FPM) , das den auftretenden Temperaturen sowie mechanischen und chemischen Einflüssen standhält, und stellen Feder- und Dämpfungskörper dar, die von allen Flügelschiebern 9 in ihrer jeweiligen inneren Totlage elastisch verformt werden , weil das radiale Querschnittsmaß der O-Ringe 12 größer ist als der Abstand der inneren Stirnflächen 9 1 der " Flügelschieber 9 vom I nnen-Durchmesser der Ringnuten 10 in der inneren Totlage der Flügelschieber 9.

Beim Umlauf des Rotors 4 in Richtung des Pfeiles 13 bewegen sich die Flügelschieber 9 innerhalb der Schlitze 8 radial hin und her. Diese Bewegung ist durch die I nnenfläche 3 des Gehäuse-Zylinders 2 bestimmt, an der die Flügelschieber aufgrund der Fliehkraftwirkung mit ihren äußeren Stirnflächen 9" entlang gleiten. Die Flügelschieber erreichen jeweils die innere Totlage in den Punkten 14 der Innenfläche 3 , die von der Drehachse 11 den geringsten Abstand aufweisen. Auf diese Weise

berühren und verfor en die Flügelschieber 9 mit ihren inneren Stirn¬ flächen 9' in einem Bereich jeweils vor bis nach ihren inneren Totlagen die beiden O-Ringe 12. Die O-Ringe 12 wirken dadurch als feder-elasti- sche und dämpfende Anschläge und verhindern , daß die Flügelschieber 9 auf die inneren Begrenzungsflächen der Schlitze 8 im Rotorkörper 6 aufschlagen und dabei sehr starke Geräusche erzeugen . Die elastische Rückformkraft der O-Ringe 1 2 bewirkt nach den inneren Totlagen der Flügelschieber 9 deren Beschleunigung aus dieser Ruhelage auch bei niedrigen Drehzahlen des Rotorkörpers 6 mit relativ geringer Fliehkraft, so daß ein Abheben und später folgendes Wieder-aufschlagen der äußeren

Stirnflächen 9" der Flügelschieber 9 von und auf die Innenfläche 3 des Gehäuse-Zyl inders 2 unter weiterer Geräuschbildung ebenfalls vermieden werden. Außerhalb des Bereiches vor bis nach den inneren Totlagen ( 14) der Flügelschieber 9 wirken die O-Ringe 12 nicht auf die Flügelschieber 9 ein , so daß keine zur Fliehkraft zusätzliche Anpreßkraft auf die Innen¬ fläche 3 und somit auch keine dementsprechende Abnutzung entstehen kann. Auch im Bereich der inneren Totlage hält sich die zusätzliche Anpreßkraft aus der Elastizität der O-Ringe in engen Grenzen , weil bei hohen Drehzahlen die Trägheitswirkung der Flügelschieber 9 einen Großteil der Rückstellkraft der O-Ringe aufzehrt.

Die Tangentialkomponente der Aufschlagkraft der Flügelschieber 9 auf die O-Ringe 12 im Bereich der inneren Totlagen ( 1 4) der Flügelschieber 9 die sich aus der von der radialen Richtung abweichenden Anordnung der Flügelschieber ergibt, bewirkt während des Betriebes ein ständiges Verdrehen der O-Ringe 12 innerhalb der Ringnuten 10 in Richtung des

Pfeiles 15. Auf diese Weise werden die O-Ringe 12 auf ihrem gesamten Umfang gleichmäßig beansprucht, so daß sich daraus eine hohe Standfesti keit der O-Ringe über die gesamte Lebensdauer des Flügelzellenverdichter ergibt.




 
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