DE19710419C2

DE19710419C2 - Vane compressor

Info

Publication number: DE19710419C2
Application number: DE1997110419
Authority: DE
Inventors: Mitsuya Ono; Hidehiko Takayama
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1996-03-14
Filing date: 1997-03-13
Publication date: 2000-02-03
Anticipated expiration: 2017-03-14
Also published as: JPH09250480A; DE19710419A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Flügelzellenverdichter, insbesondere einen Flügelzellenverdichter für die Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a vane compressor, in particular one Vane compressor for the air conditioning system of a motor vehicle.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Flügelzellenverdichter nach dem Stand der Technik, Fig. 2 einen Schnitt, gesehen längs der Linie II-II der Fig. 1. Ein Verdichter dieser Art ist bekannt aus der DE 38 21 127 C2. Fig. 1 shows a longitudinal section through a vane compressor according to the prior art, Fig. 2 shows a section, seen along the line II-II of Fig. 1. A compressor of this type is known from DE 38 21 127 C2.

Der Flügelzellenverdichter gemäß Fig. 1 und 2 hat einen Hubring 101, in dem ein Rotor 102 drehbar angeordnet ist, welcher seinerseits auf einer Antriebswelle 107 befestigt ist. Die beiden gegenüberliegenden offenen Enden des Hubrings 101 sind verschlossen durch einen vorderen Seitenblock 103 bzw. einen rückwärtigen Seitenblock 104. Am äußeren Ende des vorderen Seitenblocks 103 ist ein vorderes Kopfteil 105 befestigt, und am äußeren Ende des rückwärtigen Seitenblocks 104 ein rückwärtiges Kopfteil 106.The vane compressor according to FIGS . 1 and 2 has a cam ring 101 , in which a rotor 102 is rotatably arranged, which in turn is fastened on a drive shaft 107 . The two opposite open ends of the cam ring 101 are closed by a front side block 103 and a rear side block 104 . A front header 105 is attached to the outer end of the front side block 103 , and a rear header 106 is attached to the outer end of the rear side block 104 .

Ein vorderer Endabschnitt der Welle 107 ist in einem Radiallager 108 drehbar gelagert, und dieses Lager 108 ist im zugeordneten vorderen Seitenblock 103 angeordnet. Ferner ist auf dem vorderen Endabschnitt der Welle 107 eine Wellendichtung 150 angeordnet, und zwischen dieser und dem Radiallager 108 liegt eine Wellendichtungskammer 160.A front end portion of the shaft 107 is rotatably supported in a radial bearing 108 , and this bearing 108 is arranged in the associated front side block 103 . Furthermore, a shaft seal 150 is arranged on the front end portion of the shaft 107 , and a shaft seal chamber 160 is located between the latter and the radial bearing 108 .

Ein rückwärtiger Endabschnitt der Welle 107 ist in einem Radiallager 109 gelagert, das im rückwärtigen Seitenblock 104 angeordnet ist.A rear end portion of the shaft 107 is supported in a radial bearing 109 which is arranged in the rear side block 104 .

In der Welle 107 ist eine zentrale Längsbohrung 107a vorgesehen, welche sich, wie dargestellt, von der rückwärtigen Stirnseite der Welle 107 bis in deren vorderen Bereich erstreckt. Vom vorderen Ende geht rechtwinklig eine Bohrung 107b ab, die sich bis zum Außenumfang der Welle 107 erstreckt und dort eine Verbindung mit der Wellendichtungskammer 160 herstellt. In the shaft 107 , a central longitudinal bore 107 a is provided, which, as shown, extends from the rear end of the shaft 107 to its front area. A bore 107 b extends from the front end at right angles, which extends to the outer circumference of the shaft 107 and creates a connection there with the shaft seal chamber 160 .

Zwei Verdichtungsräume 112, 112 sind gemäß Fig. 2 an diametral gegenüberliegenden Stellen zwischen der Innenseite des Hubrings 101 und der Außenumfangsseite des Rotors 102 vorgesehen. In letzterer sind axiale Flügelnuten 113 mit gleichen Umfangsabständen angeordnet. In diesen ist jeweils ein Flügel 114 radial verschiebbar angeordnet. Jeder Verdichtungs raum 112 ist durch Flügel 114 in mehrere Verdichtungskammern unterteilt, deren Volumina sich bei der Drehung des Rotors 102 fortlaufend ändern. (Fig. 1 zeigt nur einen der Verdichtungsräume 112).According to FIG. 2, two compression spaces 112 , 112 are provided at diametrically opposite locations between the inside of the cam ring 101 and the outer circumferential side of the rotor 102 . In the latter, axial wing grooves 113 are arranged with the same circumferential spacing. In each of these a wing 114 is arranged to be radially displaceable. Each compression chamber 112 is divided by vanes 114 into a plurality of compression chambers, the volumes of which change continuously as the rotor 102 rotates. ( Fig. 1 shows only one of the compression spaces 112 ).

Der vordere Seitenblock 103, welcher der Wellendichtungskammer 160 zugeordnet ist, weist einen Führungsdurchlaß 131 auf, dessen Funktion es ist, unter niedrigem Druck stehendes Kühlgas von der Wellendichtungskammer 160 den Verdichtungskammern jeweils dann zuzuführen, wenn diese ihren Saughub ausführen.The front side block 103 , which is associated with the shaft seal chamber 160 , has a guide passage 131 , the function of which is to supply cooling gas under low pressure from the shaft seal chamber 160 to the compression chambers each time they are performing their suction stroke.

Das vordere Kopfteil 105 und der vordere Seitenblock 103 bilden zusammen eine Förderdruckkammer 110, und das von den Verdichtungskammern geförderte Kühlgas fließt in diese Förderdruckkammer 110.The front head part 105 and the front side block 103 together form a delivery pressure chamber 110 , and the cooling gas delivered by the compression chambers flows into this delivery pressure chamber 110 .

Eine Saugdruckkammer 111 wird gebildet vom rückwärtigen Kopfteil 106 und dem rückwärtigen Seitenblock 104, und in diese Saugdruckkammer wird Kühlgas angesaugt, das den Verdichtungskammern zugeführt werden soll.A suction pressure chamber 111 is formed by the rear head part 106 and the rear side block 104 , and cooling gas which is to be supplied to the compression chambers is sucked into this suction pressure chamber.

Kühlgas strömt über einen Sauganschluß 106a (im rückwärtigen Kopfteil 106) in die Saugdruckkammer 111, und von dort über Kühlmittel-Einlaßöffnungen 104a des rückwärtigen Seitenblocks 104 in die Verdichtungskammern des Rotors, vgl. Fig. 2. Ein Teil des in die Saugdruckkammer 111 angesaugten Kühlgases strömt durch die zentrale Bohrung 107a der Welle 107 und durch die Bohrung 107b in die Wellendichtungskammer 160, und dieses Kühlgas wird dann durch den Führungsdurchlaß 131 im zugeordneten, vorderen Seitenblock 103 zur jeweiligen Verdichtungskammer geleitet, welche sich gerade im Saughub befindet. Cooling gas flows through a suction connection 106 a (in the rear head part 106 ) into the suction pressure chamber 111 , and from there via coolant inlet openings 104 a of the rear side block 104 into the compression chambers of the rotor, cf. Fig. 2. A portion of the cooling gas drawn into the suction pressure chamber 111 flows through the central bore 107 a of the shaft 107 and through the bore 107 b into the shaft seal chamber 160 , and this cooling gas is then through the guide passage 131 in the associated front side block 103 to directed respective compression chamber, which is currently in the suction stroke.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die zentrale Bohrung 107a hier bevorzugt direkt mit der Saugdruckkammer 111 in Verbindung steht, ebenso das rückwärtige Lager 109.It should be noted that the central bore 107 a is here preferably directly connected to the suction pressure chamber 111 , as is the rear bearing 109 .

Bei diesem bekannten Flügelzellenverdichter wird also Kühlgas aus der Saugdruckkammer 111 auf der rückwärtigen Seite des Verdichters über die Wellenbohrungen 107a, 107b der Wellendichtungskammer 160 auf der Vorderseite des Verdichters zugeführt, um diese und das dort befindliche Lager 108 zu schmieren.In this known vane compressor, cooling gas is thus supplied from the suction pressure chamber 111 on the rear side of the compressor via the shaft bores 107 a, 107 b to the shaft sealing chamber 160 on the front of the compressor in order to lubricate it and the bearing 108 located there.

Die Herstellung der Bohrungen 107a, 107b ist jedoch aufwendig, was die Kosten für die Herstellung eines solchen Flügelzellenverdichters erhöht. Auch erstrecken sich die Bohrungen 107a, 107b rechtwinklig zueinander, und bei ihrer Herstellung entstehen Grate und Späne dort, wo sich die beiden Bohrungen schneiden, und das Entfernen dieser Grate und Späne erhöht ebenfalls die Herstellungskosten eines solchen Flügelzellenverdichters.However, the production of the bores 107 a, 107 b is complex, which increases the costs for the production of such a vane compressor. The bores 107 a, 107 b also extend at right angles to one another, and burrs and chips are produced where the two bores intersect, and the removal of these burrs and chips also increases the manufacturing costs of such a vane compressor.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, einen neuen Flügelzellenverdichter bereitzustellen.It is therefore an object of the invention to create a new one To provide vane compressors.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1. Da bei der Erfindung der zweite Durchlaß zum Zuführen von unter niedrigem Druck stehendem Arbeits-Druckmittel aus einer im frühen Stadium eines Verdichtungshubs befindlichen Verdichtungskammer zur Wellendichtungskammer in einem der Seitenteile ausgebildet ist, in welchem auch der erste Durchlaß ausgebildet ist, entsteht ein entsprechender Druckunterschied zwischen der Wellendichtungskammer und der im frühen Stadium eines Verdichtungshubs befindlichen Verdichtungskammer, und dies stellt sicher, daß unter niedrigem Druck stehendes Arbeits-Druckmittel der Wellendichtungskammer mit Gewißheit zugeführt wird, um deren Innenseite, und das dort befindliche Lager, sicher zu schmieren.According to the invention, this object is achieved by the subject of Claim 1. Since in the invention, the second passage for feeding of low pressure working fluid from an early Stage of a compression stroke located compression chamber Shaft sealing chamber is formed in one of the side parts, in which the first passage is also formed, a corresponding one is created Pressure difference between the shaft seal chamber and that in the early Stage of a compression stroke located compression chamber, and this ensures that the working pressure medium is under low pressure Shaft seal chamber is supplied with certainty to the inside, and the bearing located there to lubricate safely.

Dadurch entfällt die Notwendigkeit, die bei den Flügelzellenverdichtern nach dem Stand der Technik benötigten Wellenbohrungen herzustellen, und das verbilligt die Herstellung eines solchen Verdichters, und da das unter niedrigem Druck stehende Arbeits-Druckmittel der Verdichtungskammer jeweils dann entnommen wird, wenn diese sich in einem frühen Stadium ihres Verdichtungshubs befindet, wird der volumetrische Wirkungsgrad eines erfindungsgemäßen Verdichters kaum beeinträchtigt.This eliminates the need for the vane compressors produce the required shaft bores, and that cheaper to manufacture such a compressor, and since that under low-pressure working pressure medium of the compression chamber is taken out whenever this occurs at an early stage of their Compression stroke, the volumetric efficiency of a compressor according to the invention hardly affected.

In bevorzugter Weise entspricht das frühe Stadium des Verdichtungshubs einem gewünschten Zeitintervall zwischen dem Beginn des Verdichtungshubs und einem Zeitpunkt, an welchem der Rotor einen Winkelweg von etwa 30° ab Beginn des Verdichtungshubs durchlaufen hat. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird das unter niedrigem Druck stehende Arbeits-Druckmittel in die Wellendichtungskammer eingeleitet, wenn sich die betreffende Verdichtungskammer jeweils in einem frühen Stadium ihres Verdichtungshubs befindet, d. h. während eines gewünschten Zeitintervalls zwischen dem Beginn des Verdichtungshubs und einem Zeitpunkt, an welchem der Rotor einen Winkelweg von etwa 30° ab Beginn des Verdichtungshubs durchlaufen hat, so daß der volumetrische Wirkungsgrad des Verdichters kaum beeinträchtigt wird.The early stage of the compression stroke preferably corresponds a desired time interval between the start of the compression stroke and a point in time at which the rotor deviates from an angular path of approximately 30 ° Has passed through the start of the compression stroke. In this preferred Embodiment becomes the working pressure medium under low pressure introduced into the shaft seal chamber when the relevant Compression chamber at an early stage of its compression stroke is located, d. H. during a desired time interval between the start of the compression stroke and a point in time at which the rotor hits one 30 ° from the beginning of the compression stroke, so that the volumetric efficiency of the compressor is hardly affected.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung entspricht das frühe Stadium des Verdichtungshubs einem Zeitintervall zwischen dem Beginn des Verdichtungshubs und einem Zeitpunkt, an welchem der Rotor einen Winkelweg von etwa 15° ab Beginn des Verdichtungshubs durchlaufen hat.In a preferred development of the invention, the early stage of Compression stroke a time interval between the beginning of the Compression strokes and a time at which the rotor one 15 ° from the start of the compression stroke.

Ferner hat in bevorzugter Weise der zweite Durchlaß ein Ende, das mit der Wellendichtungskammer in Verbindung steht, und ein anderes Ende, das so angeordnet ist, daß es mit einer Verdichtungskammer jeweils in Verbindung tritt, wenn sich diese in einem frühen Stadium ihres Verdichtungshubs befindet. Da bei dieser Ausführungsform unter niedrigem Druck stehendes Arbeits-Druckmittel mit Gewißheit in die Wellendichtungskammer eingeleitet wird, ist es möglich, das Innere der Wellendichtungskammer, und das an sie angrenzende Lager, voll zu schmieren.Furthermore, the second passage preferably has an end which is connected to the Shaft seal chamber communicates, and another end so is arranged so that it communicates with a compression chamber occurs when these are at an early stage of their compression stroke located. Because in this embodiment is under low pressure Working pressurized fluid is certainly introduced into the shaft seal chamber it is possible to get the inside of the shaft seal chamber, and that to it adjacent bearings, full lubrication.

Mit Vorteil wird ein erfindungsgemäßer Flügelzellenverdichter ferner so ausgebildet, daß der zweite Durchlaß im wesentlichen geradlinig verläuft. A vane compressor according to the invention is also advantageously used in this way formed that the second passage is substantially straight.

Dadurch ist es möglich, den zweiten Durchlaß rasch und ohne Erzeugung von Bohrgraten herzustellen.This makes it possible to quickly pass the second passage without generating To produce burrs.

Mit Vorteil kann man dabei so vorgehen, daß eines der Seitenteile ein Kopfteil, in welchem die Wellendichtung angeordnet ist, und einen Seitenblock, in welchem eines der Lager angeordnet ist, aufweist, und daß sich der zweite Durchlaß durch den Seitenblock dieses Seitenteils erstreckt.It is advantageous to proceed in such a way that one of the side parts is a head part, in which the shaft seal is arranged, and a side block, in which one of the bearings is arranged, and that the second Passage extends through the side block of this side part.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen, sowie aus den übrigen Patentansprüchen. Es zeigt:Further details and advantageous developments of the invention result result from the following described and shown in the drawing, in no way to be understood as a limitation of the invention Embodiments, as well as from the other claims. It shows:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Flügelzellenverdichter nach dem Stand der Technik, Fig. 1 shows a longitudinal section through a vane compressor according to the prior art,

Fig. 2 einen Schnitt, gesehen längs der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 2 is a section taken along the line II-II of Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt analog Fig. 1 durch einen Flügelzellenverdichter nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 3 is a longitudinal section analogous to FIG. 1 by a vane compressor according to a preferred embodiment of the invention,

Fig. 4 einen Schnitt, gesehen längs der Linie IV-IV der Fig. 3, und Fig. 4 is a section seen along the line IV-IV of Fig. 3, and

Fig. 5 ein Schaubild, welches den Zusammenhang zwischen dem verwendeten Winkel, bei dem die Verdichtung (für Zwecke der Lagerschmierung) beendet wird, dem volumetrischen Wirkungsgrad, und der Auslaßtemperatur zeigt. Fig. 5 is a graph showing the relationship between the angle used at which compression (for the purpose of bearing lubrication) is ended, the volumetric efficiency, and the outlet temperature.

In den Fig. 3 und 4 zeigen die dicken Pfeile die Strömungsrichtung des Kühlmittels an. Der in diesen Figuren dargestellte erfindungsgemäße Flügelzellenverdichter weist einen Hubring 1 auf, ferner ein vorderes Seitenteil 25, das im folgenden auch als erstes Seitenteil bezeichnet wird, und ein rückwärtiges Seitenteil 20, im folgenden auch als zweites Seitenteil bezeichnet. Wie dargestellt, schließen sich die Seitenteile 25 und 20 an gegenüberliegende offene Stirnseiten des Hubrings 1 an. Ein Rotor 2 ist drehbar im Hubring 1 angeordnet; er ist auf einer Antriebswelle 7 befestigt, welche ihrerseits mittels eines Lagers 8 (im vorderen Seitenteil 25) und mittels eines Lagers 9 (im rückwärtigen Seitenteil 20) gelagert ist. Das Lager 8 wird im folgenden auch als erstes Lager bezeichnet, und das Lager 9 als zweites Lager. Der Hubring 1, das vordere Seitenteil 25, und das rückwärtige Seitenteil 20 werden in der dargestellten Weise durch Schraubenbolzen 40 zusammengehalten, von denen einer in Fig. 3 dargestellt ist.In FIGS. 3 and 4 show the thick arrows indicate the direction of flow of the coolant. The vane compressor according to the invention shown in these figures has a cam ring 1 , a front side part 25 , which is also referred to below as the first side part, and a rear side part 20 , also referred to below as the second side part. As shown, the side parts 25 and 20 adjoin opposite open end faces of the cam ring 1 . A rotor 2 is rotatably arranged in the cam ring 1 ; it is attached to a drive shaft 7 , which in turn is mounted by means of a bearing 8 (in the front side part 25 ) and by means of a bearing 9 (in the rear side part 20 ). The bearing 8 is also referred to below as the first bearing and the bearing 9 as the second bearing. The cam ring 1 , the front side part 25 , and the rear side part 20 are held together in the manner shown by bolts 40 , one of which is shown in FIG. 3.

Das vordere Seitenteil 25 weist einen vorderen Seitenblock 3 auf, der unter Zwischenschaltung eines O-Rings 21 an der vorderen Stirnseite des Hubrings 1 befestigt ist, und ein vorderes Kopfteil 5, das an einer vorderen Stirnseite des vorderen Seitenblocks 3 befestigt ist.The front side member 25 has a front side block 3 on which is mounted with the interposition of an O-ring 21 on the front end side of the cam ring 1, and a front head 5, which is fixed to a front end side of the front side block. 3

Im vorderen Kopfteil 5 befindet sich ein Auslaßanschluß 5a, durch den unter Druck stehendes Druckmittel (Arbeits-Druckmittel) gefördert wird. Der Auslaßanschluß 5a steht in Verbindung mit einer Förderdruckkammer 10, die von einem Innenraum des vorderen Kopfteils 5 gebildet wird, der sich in Richtung zum vorderen Seitenblock 3 öffnet, und durch den vorderen Seitenblock 3, welcher die Öffnung des Innenraums des vorderen Kopfteils 5 verschließt. Der vordere Seitenblock 3 ist durchdrungen von Durchlässen 3a, welche (nachfolgend erläuterte) Förderdruckräume 1a (vgl. Fig. 4) mit der Förderdruckkammer 10 verbinden.In the front head part 5 there is an outlet connection 5 a, through which pressurized pressure medium (working pressure medium) is conveyed. The outlet port 5 a is in communication with a delivery pressure chamber 10 , which is formed by an interior of the front head part 5 , which opens towards the front side block 3 , and through the front side block 3 , which closes the opening of the interior of the front head part 5 . The front side block 3 is penetrated by passages 3 a, which connect (explained below) delivery pressure chambers 1 a (see FIG. 4) with the delivery pressure chamber 10 .

Das rückwärtige Seitenteil 20 wird gebildet durch einen rückwärtigen Seiten block 4, der unter Zwischenschaltung eines O-Rings 22 an der rückwärtigen Stirnseite des Hubrings 1 befestigt ist, und durch ein rückwärtiges Kopfteil 6, das an der rückwärtigen Stirnseite des Seitenblocks 4 befestigt ist. Der rück wärtige Seitenblock 4 ist mit Druckmittel-Einlaßöffnungen 4a versehen, durch welche jeweils beim Saughub unter niederem Druck stehendes Druckmittel aus einer Saugkammer 11 in eine Verdichtungskammer angesaugt wird.The rear side portion 20 is formed by a rear side block 4, which is fastened with the interposition of an O-ring 22 on the rear end side of the cam ring 1, and by a rear head part 6, which is fixed to the rear end side of the side block. 4 The rear side block 4 is provided with pressure medium inlet openings 4 a, through which pressure medium under low pressure is sucked from a suction chamber 11 into a compression chamber during the suction stroke.

Im rückwärtigen Kopfteil 6 ist ein Sauganschluß 6a ausgebildet, durch den das Druckmittel (hier: Kühlgas) in den Verdichter angesaugt wird. Der Sauganschluß 6a steht in Verbindung mit der Saugkammer 11, die vom rückwärtigen Kopfteil 6 und dem rückwärtigen Seitenblock 4 gebildet wird.In the rear head part 6 , a suction port 6 a is formed through which the pressure medium (here: cooling gas) is sucked into the compressor. The suction port 6 a is in communication with the suction chamber 11 , which is formed by the rear head part 6 and the rear side block 4 .

Zwei Verdichtungsräume 12 werden definiert durch den Innenumfang des Hubrings 1, den Außenumfang des Rotors 2, eine der Rückseite zugewandte Stirnseite des vorderen Seitenblocks 3, und eine der Vorderseite zugewandte Stirnseite des rückwärtigen Seitenblocks 4. Die beiden Verdichtungsräume 12 liegen sich, vgl. Fig. 4, bei dieser Ausführungsform diametral gegenüber; Fig. 3 zeigt nur einen von ihnen. Im Außenumfang des Rotors 2 sind axial verlaufende Flügelnuten 13 mit gleichen Umfangsabständen angeordnet. In jeder von ihnen ist ein Flügel 14 radial verschiebbar angeordnet. Die Verdichtungsräume 12 werden durch die Flügel 14 in Verdichtungskammern 12a bis 12e unterteilt, deren Volumina sich bei der Drehung des Rotors 2 ständig ändern. Der Rotor 2 dreht sich in Fig. 4 im Uhrzeigersinn. Die Verdichtungskammern 12a bis 12e werden jeweils definiert durch den Innenumfang des Hubrings 1, den Außenumfang des Rotors 2, die rückwärtige Stirnseite des vorderen Seitenblocks 3, die vordere Stirnseite des hinteren Seitenblocks 4, und zwei benachbarte Flügel aus der Gesamtheit der fünf Flügel 14.Two compression spaces 12 are defined by the inner circumference of the cam ring 1 , the outer circumference of the rotor 2 , an end face of the front side block 3 facing the rear side, and an end face of the rear side block 4 facing the front side. The two compression spaces 12 are located, cf. Fig. 4, diametrically opposite in this embodiment; Fig. 3 shows only one of them. In the outer circumference of the rotor 2 axially extending wing grooves 13 are arranged with the same circumferential spacing. In each of them a wing 14 is arranged to be radially displaceable. The compression spaces 12 are divided by the wings 14 into compression chambers 12 a to 12 e, the volumes of which change constantly as the rotor 2 rotates. The rotor 2 rotates clockwise in FIG. 4. The compression chambers 12 a to 12 e are each defined by the inner circumference of the cam ring 1 , the outer circumference of the rotor 2 , the rear end face of the front side block 3 , the front end face of the rear side block 4 , and two adjacent vanes from the total of the five vanes 14 .

Zwei Paare von Druckmittel-Auslässen 16, 16 sind an gegenüberliegenden Wandabschnitten des Hubrings 1 vorgesehen. Fig. 3 zeigt nur eines dieser - in Längsrichtung nebeneinander angeordneten - Paare von Auslässen 16. Wie Fig. 4 klar zeigt, ist im Bereich dieser Auslässe außen am Hubring 1 jeweils ein Auslaßventildeckel 17 vorgesehen, der einstückig ausgebildet ist mit Ventilanschlägen 17a, 17a und der mittels Befestigungsschrauben 18 am Hubring 1 befestigt ist. Zwischen der dem Auslaßventildeckel 17 gegenüberliegenden Seite des Hubrings 1 und der Innenseite des Auslaßventildeckels 17 befindet sich ein Förderdruckraum 1a, dem über die Druckmittel-Auslässe 16, 16 unter Druck stehendes Druckmittel aus den Verdichtungskammern 12a bis 12e zugeführt wird. Der Förderdruckraum 1a nimmt zwei Auslaßventile 19, 19 auf, deren Aufgabe es ist, die Druckmittel- Auslässe 16, 16 zu öffnen bzw. zu schließen. Die Auslaßventile 19 sind an der Innenseite des Auslaßventildeckels 17 mittels einer Schraube 20 befestigt. Two pairs of pressure medium outlets 16 , 16 are provided on opposite wall sections of the cam ring 1 . FIG. 3 shows only one of these pairs of outlets 16, which are arranged next to one another in the longitudinal direction. As clearly shown in FIG. 4, an outlet valve cover 17 is provided in the area of these outlets on the outside of the cam ring 1 , which is integrally formed with valve stops 17 a, 17 a and which is fastened to the cam ring 1 by means of fastening screws 18 . Between the exhaust valve cover 17 opposite side of the cam ring 1 and the inside of the exhaust valve cover 17 is a delivery pressure chamber 1 a, which is supplied via the pressure medium outlets 16 , 16 pressurized pressure medium from the compression chambers 12 a to 12 e. The delivery pressure chamber 1 a receives two outlet valves 19 , 19 , the task of which is to open or close the pressure medium outlets 16 , 16 . The exhaust valves 19 are fastened to the inside of the exhaust valve cover 17 by means of a screw 20 .

Wenn sich die Druckmittel-Auslässe 16 öffnen, strömt unter Druck stehendes Druckmittel aus der betreffenden Verdichtungskammer über diese Auslässe 16, den Förderdruckraum 1a und den Durchlaß 3a zur Förderdruckkammer 10 und wird dann durch den Förderdruckanschluß 5a abgegeben.When the pressure medium outlets 16 open, pressurized pressure medium flows from the compression chamber in question through these outlets 16 , the discharge pressure chamber 1 a and the passage 3 a to the discharge pressure chamber 10 and is then discharged through the discharge pressure connection 5 a.

Eine Wellendichtungskammer 60 befindet sich zwischen dem Radiallager 8, welches den vorderen Endabschnitt der Antriebswelle 7 lagert, und einer Wellendichtung 50, welche auf dem Umfang dieses vorderen Endabschnitts angeordnet ist.A shaft seal chamber 60 is located between the radial bearing 8 , which supports the front end portion of the drive shaft 7 , and a shaft seal 50 , which is arranged on the circumference of this front end portion.

Im vorderen Seitenblock 3 ist ein geradlinig verlaufender Durchlaß (erster Durchlaß) 31 vorgesehen, durch welchen die Verdichtungskammern jeweils dann mit der Wellendichtungskammer 60 in Verbindung treten, wenn sie einen Saughub ausführen. Ferner ist im Seitenblock 3 ein geradlinig verlaufender Durchlaß (zweiter Durchlaß) 30 vorgesehen, durch welchen die Verdichterkammern jeweils dann mit der Wellendichtungskammer 60 in Verbindung treten, wenn sie sich in einem frühen Stadium ihres Verdichtungshub befinden.A straight passage (first passage) 31 is provided in the front side block 3 , through which the compression chambers come into contact with the shaft sealing chamber 60 each time they carry out a suction stroke. Also provided in the side block 3 is a straight passage (second passage) 30 through which the compression chambers communicate with the shaft sealing chamber 60 when they are in the early stages of their compression stroke.

Wie Fig. 4 zeigt, hat der Durchlaß 30 einen Auslaß 30a auf der rückwärtigen Stirnseite des vorderen Seitenblocks 3 an einer Stelle im Bereich eines Drehwinkels α des (bezogen auf die Drehrichtung) "hinteren" (oder nacheilenden) Flügels einer Verdichtungskammer. Dadurch erreicht man, daß dieser Auslaß 30a dann mit der betreffenden Verdichtungskammer in Verbindung tritt, wenn diese sich in einem frühen Stadium ihres Verdichtungshubs befindet. Der Drehwinkel α bezieht sich auf den Drehwinkel dieses "hinteren" Flügels 14, oder anders gesagt, einen Drehwinkel des Rotors 2 um seine Drehachse. Dieser Winkel ist definiert zwischen einer Verdichtungs-Anfangs-Winkelstellung A des "hinteren" Flügels, und einer Winkelstellung B, zu der dieser "hintere" Flügel gelangt nach einer Drehung im Uhrzeigersinn von etwa 30° ab der Anfangs-Winkelstellung A, bei der der Verdichtungsvorgang einsetzt.As shown in Fig. 4, the passage 30 has an outlet 30 a on the rear end face of the front side block 3 at a location in the range of an angle of rotation α of the (in relation to the direction of rotation) "rear" (or lagging) wing of a compression chamber. It is thereby achieved that this outlet 30 a then communicates with the compression chamber in question when it is at an early stage of its compression stroke. The angle of rotation α relates to the angle of rotation of this "rear" wing 14 , or in other words, an angle of rotation of the rotor 2 about its axis of rotation. This angle is defined between a compression start angular position A of the "rear" wing, and an angular position B, to which this "rear" wing reaches after a clockwise rotation of about 30 ° from the initial angular position A, at which the Compression process begins.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet sich der Auslaß 30a des Durchlasses 30 an einer Stelle C, zu der der "hintere" Flügel gelangt, wenn er ab der Anfangs-Winkelstellung A etwa 15° im Uhrzeigersinn durchlaufen hat. Andererseits hat der erste Durchlaß 31 einen Auslaß 31a an der rückwärtigen Stirnseite des vorderen Seitenblocks 3, welcher Auslaß so gelegen ist, daß er jeweils mit einer Verdichterkammer in Verbindung tritt, wenn diese einen Saughub ausführt.In the present embodiment, the outlet 30 a of the passage 30 is at a point C to which the "rear" wing arrives when it has passed through about 15 ° clockwise from the initial angular position A. On the other hand, the first passage 31 has an outlet 31 a at the rear end of the front side block 3 , which outlet is located so that it communicates with a compression chamber when it performs a suction stroke.

Die beiden anderen Auslässe der Durchlässe 30 und 31 enden, wie dargestellt, in der Wellendichtungskammer 60.The other two outlets of passages 30 and 31 terminate in shaft seal chamber 60 , as shown.

Way of working

Von einem (nicht dargestellten) Motor wird der Welle 7 ein Drehmoment zugeführt, und dieses treibt den Rotor 2 an. Kühlgas, das aus dem Kühlmittel- Auslaßanschluß eines (nicht dargestellten) Verdampfers strömt, wird über den Sauganschluß 6a in die Saugkammer 11 angesaugt. Über die Kühlmittel- Einlaßöffnungen 4a wird das Kühlgas aus der Saugkammer 11 in die Verdichtungskammern angesaugt. Diese ändern bei einer Drehung des Rotors 2 fortlaufend ihre Volumina. Dadurch wird Kühlgas, das in einer Verdichtungskammer zwischen zwei benachbarten Flügeln 14 eingeschlossen ist, verdichtet, und das verdichtete Kühlgas öffnet die Auslaßventile 19, 19, so daß das verdichtete Kühlgas über die Auslaßöffnungen 16 in die Förderdruckkammern 1a strömt.A torque is supplied to the shaft 7 from a motor (not shown) and this drives the rotor 2 . Cooling gas flowing from the coolant outlet port of an evaporator (not shown) is sucked into the suction chamber 11 via the suction port 6 a. The cooling gas is sucked out of the suction chamber 11 into the compression chambers via the coolant inlet openings 4 a. These continuously change their volumes when the rotor 2 rotates. Characterized cooling gas, which is enclosed in a compression chamber between two adjacent vanes 14 , compressed, and the compressed cooling gas opens the outlet valves 19 , 19 so that the compressed cooling gas flows through the outlet openings 16 into the discharge pressure chambers 1 a.

Das verdichtete Druckmittel strömt anschließend durch die Durchlässe 3a des vorderen Seitenblocks 3 in die Förderdruckkammer 10. Von dort strömt es über die Auslaßöffnung 5a weiter zu einem Verbraucher, z. B. der Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs.The compressed pressure fluid then flows through the passages 3a of the front side block 3 in the discharge chamber 10 degrees. From there it flows through the outlet 5 a further to a consumer, for. B. the air conditioning system of a motor vehicle.

Wie beschrieben, wird das Kühlgas, das über den Sauganschluß 6a in die Saugkammer 11 strömt, über die Kühlmittel-Einlaßöffnungen 4a des rückwärtigen Seitenblocks 4 den einzelnen Verdichterkammern zugeführt. Ein Teil des Kühlgases, das jeweils in eine Verdichterkammer angesaugt wird, strömt durch den zweiten Durchlaß 30 in die Wellendichtungskammer 60, wenn sich die betreffende Verdichterkammer in einem frühen Stadium ihres Verdichtungshubs befindet. Ein Druckunterschied, der zwischen der Wellendichtungskammer 60 und der betreffenden Verdichterkammer entsteht, die sich in einem frühen Stadium ihres Verdichtungshubs befindet, stellt sicher, daß das Kühlgas mit Gewißheit der Wellendichtungskammer 60 zugeführt wird, wodurch deren Inneres durch im Kühlgas enthaltenes Schmiermittel voll geschmiert wird. Dabei wird der volumetrische Wirkungsgrad des Verdichters kaum beeinträchtigt, da das Kühlgas der Wellendichtungskammer 60 über den zweiten Durchlaß 30 dann aus der betreffenden Verdichterkammer zugeführt wird, wenn sich diese in einem frühen Stadium ihres Verdichtungshubs befindet, z. B., wenn ihr "hinterer" Flügel 14 einen Winkelweg von etwa 15° ab dem Beginn des Verdichtungshubs durchlaufen hat, wie in Fig. 4 dargestellt.As described, the refrigerant gas flows through the suction port 6a into the suction chamber 11 is supplied via the coolant inlet openings 4 a of the rear side block 4 the individual compression chambers. A portion of the cooling gas drawn into each compression chamber flows through the second passage 30 into the shaft seal chamber 60 when the compression chamber in question is at an early stage of its compression stroke. A pressure differential created between the shaft seal chamber 60 and the relevant compression chamber, which is at an early stage of its compression stroke, ensures that the cooling gas is certain to be supplied to the shaft seal chamber 60 , thereby fully lubricating the interior thereof with lubricant contained in the cooling gas. The volumetric efficiency of the compressor is hardly affected, since the cooling gas of the shaft sealing chamber 60 is then supplied via the second passage 30 from the relevant compression chamber when the latter is at an early stage of its compression stroke, e.g. B. if its "rear" wing 14 has traveled an angular path of approximately 15 ° from the start of the compression stroke, as shown in FIG. 4.

Unter "frühem Stadium des Verdichtungshubs" wird dabei eine Zeitdauer verstanden, während deren der "hintere" Flügel der betreffenden Verdichterkammer einen Winkelweg von etwa 30° nach dem Beginn der Verdichtung durchläuft, d. h. wenn er sich im Winkelbereich α befindet."Early stage of the compression stroke" is a period of time understood, during which the "rear" wing of the concerned Compressor chamber an angular path of about 30 ° after the start of the Compression passes, d. H. if it is in the angular range α.

Fig. 5 zeigt, daß wenn sich die Verdichterkammer in einem frühen Stadium ihres Verdichtungshubs befindet, der volumetrische Wirkungsgrad des Verdichters kaum beeinträchtigt wird, und daß das Kühlgas, das der Wellendichtungskammer 60 zugeführt wird, fast dieselbe Auslaßtemperatur hat, wie wenn der Winkel Θ, bei dem die Verdichtung beendet wird, nur 0° beträgt. Der Winkel Θ gibt den Winkelweg an, um den sich der "hintere" Flügel ab der Stelle A (Einsetzen der Verdichtung) bis zum Überstreichen der Öffnung 30a dreht, z. B. in Fig. 4 den Winkelweg zwischen A und C. Fig. 5 shows that when the compression chamber is in an early stage of its compression stroke, the volumetric efficiency of the compressor is hardly affected, and that the cooling gas supplied to the shaft seal chamber 60 is supplied, has almost the same outlet as when the angle Θ, at which the compression is ended, is only 0 °. The angle Θ is the angular distance of around which the "rear" wing from the position A (insertion of compression) to the sweep of the opening 30 a rotates, z. B. in Fig. 4 the angular path between A and C.

Das Kühlgas, das auf diese Weise der Wellendichtungskammer 60 zugeführt wurde, strömt durch den ersten Durchlaß 31 und den Auslaß 31a in eine zugeordnete Verdichterkammer, wenn diese gerade einen Saughub ausführt, so daß Kühlgas über den Durchlaß 31 aus der Wellendichtungskammer 60 wieder abgesaugt wird.The cooling gas which was fed in this way, the shaft seal chamber 60 flows through the first passage 31 and the outlet 31 a, if this is performing a suction stroke, so that cooling gas is exhausted through the passageway 31 of the shaft seal chamber 60 is again in an associated compressor chamber .

Wie Fig. 3 zeigt, steht bei diesem Ausführungsbeispiel das hintere Lager 9 in direkter Verbindung mit der Saugkammer 11 und wird aus dieser direkt mit Schmiermittel versorgt.As shown in FIG. 3, in this embodiment the rear bearing 9 is in direct connection with the suction chamber 11 and is supplied with lubricant directly from it.

Da beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der zweite Durchlaß 30 im vorderen Seitenblock 3 ausgebildet wird, um Kühlgas, das jeweils in einer Verdichterkammer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Flügeln 14 in einem frühen Stadium des Verdichtungshubs eingeschlossen ist, der Wellendichtungskammer 60 zuzuführen, wird ein entsprechender Druckunterschied zwischen der Wellendichtungskammer 60 und der betreffenden Verdichterkammer erzeugt, die sich in einem frühen Stadium ihres Verdichtungshubs befindet, und dadurch wird sichergestellt, daß das Kühlgas mit Gewißheit der Wellendichtungskammer 60 zugeführt wird, wodurch deren Inneres durch im Kühlgas enthaltenes Schmiermittel voll geschmiert wird.In the embodiment described above, since the second passage 30 is formed in the front side block 3 to supply cooling gas, which is enclosed in a compression chamber between two successive vanes 14 at an early stage of the compression stroke, to the shaft seal chamber 60 , a corresponding pressure difference between the shaft seal chamber 60 and the respective compression chamber, which is in the early stage of its compression stroke, and this ensures that the cooling gas is supplied to the shaft sealing chamber 60 with certainty, whereby the interior thereof is fully lubricated by lubricant contained in the cooling gas.

Dabei ist das Kühlgas, das der Wellendichtungskammer 60 über den zweiten Durchlaß 30 zugeführt wird, ein unter niedrigem Druck stehendes Kühlgas, das immer dann von einer Verdichterkammer geliefert wird, wenn diese sich in einem frühen Stadium ihres Verdichtungshubs befindet. Dies bedeutet beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die Zeitspanne zwischen dem Beginn A (Fig. 4) des Verdichtungshubs und einem Zeitpunkt entsprechend der Stelle C der Fig. 4, wobei der Winkelweg des "hinteren" Flügels 14 zwischen dem Beginn A des Verdichtungshubs und dieser Stelle C beispielhaft etwa 15° beträgt. Dadurch wird der volumetrische Wirkungsgrad des Verdichters nur geringfügig reduziert.Here, the cooling gas that is supplied to the shaft seal chamber 60 through the second passage 30 is a low-pressure cooling gas that is supplied from a compression chamber whenever it is at an early stage of its compression stroke. In the present exemplary embodiment, this means the time period between the start A ( FIG. 4) of the compression stroke and a point in time corresponding to point C in FIG. 4, the angular path of the “rear” wing 14 between the start A of the compression stroke and this point C being exemplary is about 15 °. As a result, the volumetric efficiency of the compressor is only slightly reduced.

Da der zweite Durchlaß 30 nur eine kurze, gerade, durchgehende Bohrung ist, kann er innerhalb kürzester Zeit hergestellt werden, ohne daß dabei Grate erzeugt werden, was die Herstellungskosten eines erfindungsgemäßen Verdichters reduziert.Since the second passage 30 is only a short, straight, continuous bore, it can be produced in a very short time without producing burrs, which reduces the manufacturing costs of a compressor according to the invention.

Beim vorstehenden Ausführungsbeispiel wird der Wellendichtungskammer 60 Kühlgas über den zweiten Durchlaß 30 während einer Zeitspanne zugeführt, während deren ein "hinterer" Flügel jeweils einen Winkel von ca. 15° ab der Winkelstellung A durchläuft, an der die Verdichtung einsetzt. Dies stellt jedoch keine Beschränkung der Erfindung dar, sondern dieser Winkelweg könnte z. B. auch 5°, 10°, 20° etc. betragen bis etwa zu einem Maximum von 30°, das auch vom sonstigen Aufbau des Verdichters abhängt und das in Fig. 4 als Winkel α angegeben ist.In the above exemplary embodiment, cooling gas is supplied to the shaft sealing chamber 60 via the second passage 30 for a period during which a "rear" wing passes through an angle of approximately 15 ° from the angular position A at which compression begins. However, this is not a limitation of the invention, but this angular path could e.g. B. also 5 °, 10 °, 20 ° etc. are up to about a maximum of 30 °, which also depends on the other structure of the compressor and which is indicated in Fig. 4 as the angle α.

Auch hat beim vorstehenden Ausführungsbeispiel der vordere Seitenblock 3 nur einen einzigen zweiten Durchlaß 30, und auch das stellt keine Beschränkung der Erfindung dar, sondern ggf. kann auch mehr als ein Durchlaß dieser Art vorgesehen werden.Also, in the above exemplary embodiment, the front side block 3 has only a single second passage 30 , and this does not constitute a limitation of the invention, but if necessary, more than one passage of this type can also be provided.

Schließlich befindet sich beim vorstehenden Ausführungsbeispiel die Saugkammer 11 auf der rückwärtigen Seite des Verdichters, und die Wellendichtungskammer 60 befindet sich auf seiner Vorderseite, und auch das stellt keine Beschränkung der Erfindung dar, sondern diese Teile können auch umgekehrt angeordnet sein, also die Saugkammer auf der Vorderseite und die Wellendichtungskammer auf der rückwärtigen Seite, wobei dann die Durchlässe 30, 31 im hinteren Seitenblock 4 vorzusehen wären.Finally, in the above embodiment, the suction chamber 11 is on the rear side of the compressor and the shaft sealing chamber 60 is on its front, and this is not a limitation of the invention, but these parts can also be arranged upside down, i.e. the suction chamber on the Front and the shaft seal chamber on the rear side, in which case the passages 30 , 31 would have to be provided in the rear side block 4 .

Solche und ähnliche Modifikationen, wie sie dem Fachmann zu Gebote stehen, liegen im Rahmen der Erfindung.Such and similar modifications as they are available to the person skilled in the art stand, are within the scope of the invention.

Claims

1. vane compressor with a lifting ring designed in the manner of a hollow cylinder ( 1 ),
through which a drive shaft ( 7 ) extends, on which a rotor ( 2 ) rotatably arranged in the cam ring ( 1 ) is fastened, which rotor ( 2 ) is provided on its outer circumference with axially extending wing grooves ( 13 ) in which wings ( 14 ) are arranged to be radially displaceable,
with a first side part ( 25 ) which is attached to an end face of the cam ring ( 1 ) and in which a first radial bearing ( 8 ) is arranged for mounting an end section of the drive shaft ( 7 ),
with a second side part ( 20 ) which is attached to another end face of the cam ring ( 1 ) and in which a second radial bearing ( 9 ) is arranged for mounting another end section of the drive shaft ( 7 ),
with a shaft seal ( 50 ) which is arranged on one of the end sections of the drive shaft ( 7 ) on the circumference thereof,
with a shaft seal chamber ( 60 ) which is arranged in the associated side part at a location between the shaft seal ( 50 ) and the bearing there,
further with compression chambers ( 12 a to 12 e), which are each formed by the cam ring ( 1 ), the rotor ( 2 ), the first side part ( 25 ), the second side part ( 4 ), and adjacent wings from the total of the wings ( 14 ),
with a first passage ( 31 ) formed in one of the side parts for establishing a connection between the shaft sealing chamber ( 60 ) and a compression chamber located in the suction stroke in order to supply working pressure medium under suction pressure from the shaft sealing chamber ( 60 ) to the compression chamber located in the suction stroke lead, characterized by a second passage ( 30 ) formed in one of the side parts for establishing a connection between the shaft sealing chamber ( 60 ) and a compression chamber which is in the early stage of a compression stroke, in order to supply low-pressure working pressure medium from this respective compression chamber of the Shaft seal chamber ( 60 ) to supply.

2. Vane compressor according to claim 1, wherein the early stage of the compression stroke corresponds to a desired time interval (z. B. Fig. 4: between A and C) between the start of the compression stroke and a time at which the rotor ( 2 ) an angular path (Θ) from the beginning ( Fig. 4: A) of the compression stroke, which is approximately between 2 ° and 30 °.

3. Vane compressor according to claim 1 or 2, wherein the early stage of the compression stroke corresponds to a time interval between the start of the compression stroke ( Fig. 4: A) and a time ( Fig. 4: C) at which the rotor ( 2 ) one 15 ° from the start of the compression stroke.

4. Vane compressor according to one of the preceding claims, wherein the second passage ( 30 ) has an end which is in communication with the shaft sealing chamber ( 60 ), and another end ( 30 a) which is arranged so that it with a Compression chamber connects when it is at an early stage of its compression stroke.

5. Vane compressor according to one of the preceding claims, wherein the shaft sealing chamber ( 60 ) is provided in a side part ( 25 ) provided on the front of the compressor.

6. Vane compressor according to claim 5, wherein the side part ( 25 ) provided on the front side of the compressor has a head part ( 5 ) in which the shaft seal ( 50 ) is arranged, and a side block ( 3 ) in which a bearing ( 8 ) is provided for the drive shaft ( 7 ), the shaft seal chamber ( 60 ) being formed between the bearing and the shaft seal ( 50 ).

7. Vane compressor according to claim 6, wherein the second passage ( 30 ) is formed in the side block ( 3 ) provided on the front of the compressor.

8. Vane compressor according to one of the preceding claims, in which one of the side parts ( 20 , 25 ) is a head part ( 5 or 6 ) in which the shaft seal ( 50 ) is arranged and a side block ( 3 or 4 ) in which one the bearing ( 8 or 9 ) is arranged, and the second passage ( 30 ) extends through the side block ( 3 ) of this side part ( 25 ).

9. Vane compressor according to one of the preceding claims, wherein the second passage ( 30 ) is substantially rectilinear.