DE19850753A1

DE19850753A1 - Rotationskolbenverdichter in Hypotrochoidenbauweise

Info

Publication number: DE19850753A1
Application number: DE1998150753
Authority: DE
Inventors: Dankwart Eiermann
Original assignee: Wankel Rotary GmbH
Current assignee: Wankel Rotary GmbH
Priority date: 1998-11-04
Filing date: 1998-11-04
Publication date: 2000-05-11

Abstract

Bei einem Rotationskolbenverdichter in Hypotrochoidenbauweise mit einem Außenläufer und einem Innenläufer wird vorgesehen, daß eine Stirnseite des Innenläufers (8) an der ihr zugewandten Seitenscheibe des Außenläufers anliegt, daß zwischen der anderen Stirnseite des Innenläufers und der dieser zugewandten Stirnseite des Außenläufers eine Dichtungsplatte (22) angeordnet ist, und daß zwischen der Dichtungsplatte und der Stirnseite des Innenläufers ein elastischer Dichtungsring (27) angeordnet ist, der in gegenüberliegende, umlaufende Nuten (30, 31) der Stirnseite des Innenläufers (8) und der Dichtungsplatte (22) eingesetzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotationskolbenverdichter in Hy potrochoidenbauweise mit einem angetriebenen Außenläufer und mit einem mit diesem kämmenden Innenläufer, der auf einem stationären Exzenter gelagert ist, auf dessen Achse Seiten scheiben des Außenläufers gelagert sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugründe, für einen derarti gen Rotationskolbenverdichter eine wirksame axiale Abdichtung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Stirnseite des Innenläufers plan an der ihr zugewandten Seitenscheibe des Außenläufers anliegt, daß zwischen der anderen Stirnseite des Innenläufers und der dieser zugewandten Seitenscheibe des Außenläufers eine Dichtungsplatte angeordnet ist, und daß zwi schen der Dichtungsplatte und der Stirnseite des Innenläufers ein elastischer Dichtungsring angeordnet ist, der in gegen überliegende, umlaufende Nuten der Dichtungsplatte und der Stirnseite des Innenläufers eingesetzt ist.

Durch die diese Ausbildung wird ein Abdichtsystem geschaffen, welches gasdruckabhängig alle axialen Leckspalte abdichtet.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung darge stellten Ausführungsformen.

Fig. 1 zeigt einen axialen Schnitt durch einen Rotatinskol benverdichter,

Fig. 2 eine axiale Ansicht einer zu dem Innenläufer koaxia len Dichtplatte,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht in größerem Maßstab auf eine Ecke des Innenläufers mit einer daran angebrach ten Dichtplatte nach Fig. 2,

Fig. 4 einen Ausschnitt der Fig. 1 in größerem Maßstab,

Fig. 5 eine Stirnansicht des Innenläufers mit einem in eine umlaufende Nut eingesetzten Dichtungsring,

Fig. 6 eine Teil-Ansicht ähnlich Fig. 2 einer abgewandelten Ausführungsform,

Fig. 7 eine perspektivische Teilansicht eines Innenläufers mit einer Dichtplatte nach Fig. 6 und

Fig. 8 einen vergrößerten Teilschnitt ähnlich Fig. 4 bei ei ner Ausführungsform mit der Dichtplatte nach Fig. 6 und 7.

In dem in Fig. 1 dargestellten, allseitig dicht geschlossenen Gehäuse 1 ist ein Stator 2 eines Elektromotors stationär an geordnet. Ferner ist in dem Gehäuse 1 eine stationäre Hohl achse 3 angeordnet, die einen Ansaugraum 4 bildet, der mit einem Sauganschluß 24 versehen ist.

Die Hohlachse 3 ist einteilig mit einem Exzenter 7, auf wel chem ein Innenläufer 8 gleitgelagert ist. Der Innenläufer 8 ist mit einer Außenverzahnung versehen, deren vorzugsweise 6 Ecken 9 mit der Trochoideninnenkontur eines Außenläufers 10 kämmen. Die Trochoideninnenkontur des Außenläufers 10 besitzt 7 Ecken, so daß ein Übersetzungsverhältnis von 7 : 6 erhalten wird.

Der Außenläufer 10 ist zwischen zwei Seitenscheiben 13, 14 gehalten, die mittels Wälzlagern 15 auf der Hohlachse 3 gela gert sind. Die Seitenscheibe 13 ist drehfest mit einem Rotor 11 des Elektromotors verbunden. Hierzu ist der Rotor 11 mit einem radialen Ringflansch versehen, der an der Seitenscheibe 13 anliegt. Der Rotor 11 und die Seitenscheiben 13, 14 mit dem dazwischenliegenden Außenläufer 10 sind mittels gemeinsa mer Befestigungselemente 12 miteinander verbunden, die bei dem Ausführungsbeispiel aus einer Mehrzahl von axial gerich teten Bolzen bestehen. Die Verbindungselemente 12 halten da rüber hinaus noch eine sternförmige Ventilplatte 19 und eine ebenfalls sternförmige Hubfängerplatte 20. Die Ventilplatte 19 und die Hubfängerplatte 20 sind Auslaßöffnungen 18 zuge ordnet, die sich in den Seitenscheiben 14 im Rereich der Kam merecken mit etwas vorlaufendem Versatz in Umlaufrichtung 10 befinden.

Der Außenläufer 10 ist auf seinem Umfang mit beispielsweise rillenförmigen Aussparungen 16 versehen, mit denen Aussparun gen der Seitenscheiben 13, 14 und des Ringflansches des Ro tors 11 fluchten, so daß der zwischen dem Gehäuse 1 und der Seitenscheibe 14 befindliche Raum mit dem gegenüberliegenden Raum des Gehäuses 1 verbunden ist, der mit einem Druckstutzen 26 versehen ist.

Das Gehäuse 1 ist auf der Seite des Saugstutzens 24 und des Druckstutzens 26 mit einem Anschluß 23 für elektrische Lei tungen versehen, der nach Einbringen der Leitungen völlig dicht verschlossen wird.

Der weitere Aufbau des Rotationskolbenverdichters ist im ein zelnen in der DE-Patentanmeldung 198 49 234.0 beschrieben, auf die Bezug genommen wird.

Der Innenläufer 8 ist in der Gleitlagerung auf dem Exzenter 7 in axialer Richtung beweglich, so daß die der Seitenscheibe 14 zugewandte Stirnseite des Innenläufers 8 plan an dieser Seitenscheibe 14 anliegen kann. Zwischen der Seitenscheibe 13 und der dieser zugewandten Stirnseite des Innenläufer 8 ist eine Dichtungsplatte 22 angeordnet. Zwischen der Stirnseite des Innenläufers 8 und der Dichtungsplatte 22 ist ferner noch ein Dichtungsring 27 vorgesehen.

Die Gestaltung der Dichtungsplatte 22, der Stirnseite des In nenläufers 8 und des Dichtungsringes 27 sind in Fig. 2 bis 5 im einzelnen dargestellt.

Die Dichtungsplatte 22 ist koaxial zu dem Innenläufer 8 auf dem Exzenter 7 angeordnet. Sie hat eine Kontur, die der Hy potrochoidenaußenkontur des Innenläufers 8 im wesentlichen entspricht. Im Bereich der Ecken 9 des Innenläufers 8 sind jedoch anstelle einer der Kontur der Ecke 9 entsprechenden Kontur nur radial gerichtete Stege 28 belassen. Im Bereich neben diesen Stegen 28 sind die Ecken 9 des Innenläufers 8 in axialer Richtung verlängert, so daß sie eine Aussparung 29 bilden, in welche die Stege 28 eingreifen. Die Dichtungsplat te 22 ist somit mit dem Außenläufer 8 in Umfangsrichtung formschlüssig verbunden.

Sowohl die der Stirnseite des Innenläufers 8 zugewandte In nenseite der Dichtungsplatte 22 als auch die betreffende Stirnseite sind mit einander gegenüberliegenden, umlaufenden Nuten 29, 30 versehen. Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, folgen diese Nuten der Außenkontur des Innenläufers 8 allerdings mit einem radialen Abstand zur Außenkontor. In diese Nuten 30, 31 greift der einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisende Dichtungsring 27 ein, der in axialer Richtung ein geringfügiges Übermaß aufweist und somit die Dichtungsplatte 22 und den Innenläufer in axialer Richtung leicht auseinan derdrückt.

Im Bereich der Ecken ist sowohl die Nut 30 des Innenläufers 8 als auch die Nut 31 der Dichtungsplatte 22 mit radialen Ab schnitten versehen, die allerdings vor dem Außenumfang des Innenläufers 8 und am Ende der Stege 28 der Dichtungsplatte 22 enden. In diese Abschnitte ragen Ansätze 32 des Dichtungs profils 27.

Mit zunehmendem Gasdruck in den sich verkleinernden Arbeits kammern wirkt dieser Gasdruck in dem Spalt 33 zwischen Läufer 8 und Dichtungsplatte 22, wie dies in Fig. 4 angedeutet ist. Der auf den Dichtungsring 27 wirkende Gasdruck sorgt dafür, daß der Innenläufer 8 an die Seitenscheibe 14 und die Dich tungsplatte 22 an die Seitenscheibe 13 angedrückt werden. Da mit wird eine axiale Spaltdichtheit hergestellt. Der durch das fertigungstechnische Spiel zwischen Innenläufer 8 und den Seitenscheiben 13, 14 bedingte Spalt wird somit zuverlässig geschlossen. Die radialen Ansätze 32 des Dichtungsringes 27 im Bereich der Ecke 9 des Innenläufers 8 bewirken, daß im Be reich der Läuferecken nur geringe Spaltverluste beispielswei se infolge eines Entlüftens in eine nebenliegende Arbeitskam mer auftreten.

In Fig. 6 bis 8 ist eine weitere Möglichkeit dargestellt, wie die Dichtungsplatte 22' und der Innenläufer 8' im Bereich der Läuferecken gestaltet werden können. In diesem Fall sind im Bereich der Läuferecken 9 die Dichtungsplatte 22' und der In nenläufer 8' "halbiert". Die Dichtungsplatte 22 weist im Be reich der Ecken 9 einen von zwei rechtwinklig zueinander ver laufenden Flächen gebildeten Ausschnitt auf, in welchen ein entsprechend gestalteter Ansatz des Innenläufers 8' hinein ragt, der in axialer Richtung über die Stirnfläche übersteht.

Der Vorsprung des Innenläufers 8' befindet sich dabei auf der vorlaufenden Seite.

Claims

1. Rotationskolbenverdichter in Hypotrochoidenbauweise mit einem angetriebenen Außenläufer und mit einem mit diesem käm menden Innenläufer, der auf einem stationären Exzenter gela gert ist, auf dessen Achse Seitenscheiben des Außenläufers gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stirnseite des Innenläufers (8, 8') plan an der ihr zugewandten Seiten scheibe (14) anliegt, daß zwischen der anderen Stirnseite des Innenläufers (8, 8') und der dieser zugewandten Seitenscheibe (13) des Außenläufers (10) eine Dichtungsplatte (22, 22') an geordnet ist, und daß zwischen der Dichtungsplatte und der Stirnseite des Innenläufers ein elastischer Dichtungsring (27) angeordnet ist, der in gegenüberliegende, umlaufende Nu ten (30, 31) der Dichtungsplatte und der Stirnseite des In nenläufers eingesetzt ist.

2. Rotationskolbenverdichter nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Dichtungsring (27, 27') und die Nuten (30, 31) der Außenkontur des Innenläufers (8, 8') folgen.

3. Rotationskolbenverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsplatte (22, 22') wenigstens in einer Umfangsrichtung formschlüssig mit dem Innenläufer (8, 8') verbunden ist.

4. Rotatinskolbenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (27, 27') und die Nuten (30, 31) im Bereich der Ecken des Innenläufers (8, 8') mit radial nach außen gerichteten Verlängerungen (32, 32') versehen sind.

5. Rotatinskolbenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenläufer (8, 8') und/oder der Außenläufer (10) und/oder die Dichtungsplatte (22, 22') Preßteile aus Sintermaterial sind.