DE19962798A1 - Fluid-Rollvorrichtung - Google Patents
Fluid-RollvorrichtungInfo
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Abstract
Eine Fluid-Rollvorrichtung weist eine Schmierpumpe auf, die zwischen Gleitberührungsflächen eines kreisenden Rollelements und eines Drucklagers in einem Gehäuse vorgesehen ist. Die Pumpe weist eine Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements auf, die in der Gleitberührungsfläche des Drucklagers vorgesehen ist. Ein kreisendes Element steht von der Gleitberührungsfläche des kreisenden Rollelements in die Ausnehmung vor. Eine Gleitplatte definiert eine Saugkammer und eine Ablasskammer in der Ausnehmung. Mit der kreisenden Bewegung des kreisenden Rollelements kreist das kreisende Element in der Ausnehmung, was Schmiermittel, das in dem Gehäuse enthalten ist, veranlasst, aus einem Saugdurchgang eingesaugt und zu der Innenseite eines Abschnitts mit rundem Vorsprung zugeführt zu werden, der ein kreisendes Lager aufnimmt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluid-
Rollvorrichtung, die für die Verwendung in einem
Luftkompressor, einer Vakuumpumpe, usw. geeignet ist.
Eine im allgemeinen bekannte Fluid-Rollvorrichtung weist ein
Gehäuse und ein festes Rollelement auf, das in dem Gehäuse
vorgesehen ist. Das feste Rollelement weist einen
spiralförmigen Windungsabschnitt auf, der an einer Endplatte
steht. Eine Antriebswelle ist drehbar in dem Gehäuse
vorgesehen. Ein kreisendes Rollelement ist kreisbar an dem
distalen Ende der Antriebswelle in dem Gehäuse vorgesehen.
Das kreisende Rollelement weist einen spiralförmigen
Windungsabschnitt auf, der an einer Endplatte derart steht,
dass er den Windungsabschnitt des festen Rollelements
überlappt, so dass mehrere Kompressionskammern definiert
werden.
Bei dieser Art einer bekannten Fluid-Rollvorrichtung wird die
Antriebswelle von extern derart angetrieben, dass sie sich
dreht, was verursacht, dass das kreisende Rollelement eine
kreisende Bewegung mit einer vorbestimmten Exzentrizität
bezüglich des festen Rollelements durchführt, wodurch ein
Fluid, beispielsweise Luft von einer Saugöffnung eingesaugt
wird, die an dem Außenumfang des festen Rollelements
vorgesehen ist, und nachfolgend das Fluid in den
Kompressionskammern komprimiert wird, die zwischen den
Windungsabschnitten des festen und des kreisenden
Rollelements ausgebildet sind. Schließlich wird das
komprimierte Fluid zu der Außenseite von einer Auslassöffnung
abgelassen, die in der Mitte des festen Rollelements
vorgesehen ist.
Bei einer weiteren bekannten Fluid-Rollvorrichtung ist eine
Schmierpumpe zwischen dem Gehäuse und dem Außenumfang der
Endplatte des kreisenden Rollelements vorgesehen. Die
Schmierpumpe kommt als Antwort auf die kreisende Bewegung des
kreisenden Rollelements derart in Betrieb, dass die
Antriebswelle, das kreisende Rollelement, usw. geschmiert
werden. D. h. ein Schmiermittel, das in dem Gehäuse enthalten
ist, wird zudem Bereich zwischen dem Gehäuse und dem
Außenumfang der Endplatte des kreisenden Rollelements durch
die Schmierpumpe geführt, und somit zu der Antriebswelle, dem
kreisenden Rollelement, usw. zugeführt.
Im übrigen ist bei der bekannten oben beschriebenen Fluid-
Rollvorrichtung die Schmierpumpe zwischen dem Innenumfang des
Gehäuses und dem Außenumfang der Endplatte des kreisenden
Rollelements vorgesehen. Folglich ist die Schmierpumpe nahe
der Gleitberührungsflächen des kreisenden und festen
Rollelements angeordnet, und es ist unwahrscheinlich, dass
Schmiermittel, das durch die Schmierpumpe unter Druck gesetzt
wird, in den Bereich zwischen den Gleitberührungsflächen des
kreisenden und des festen Rollelements eintritt.
Deshalb besteht bei diesem Stand der Technik die Gefahr, dass
das Hochdruckschmiermittel, das in der Pumpkammer der
Schmierpumpe unter Druck gesetzt wurde, in dem Bereich
zwischen den Gleitberührungsflächen des festen und des
kreisenden Rollelements eintreten kann und in die
Kompressionskammern auslaufen kann. Wenn das Schmiermittel in
die Kompressionskammern ausläuft, ist es schwierig, ein
sauberes komprimiertes Fluid zu der Außenseite abzugeben.
Somit kann, wenn die Wahrscheinlichkeit besteht, dass das
Schmiermittel auslaufen kann, die Vorrichtung hinsichtlich
ihrer Leistung und Verlässlichkeit nicht verbessert werden.
Angesichts der vorangehend beschriebenen Probleme beim Stand
der Technik liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
darin, eine Fluid-Rollvorrichtung zu schaffen, die derart
gestaltet ist, dass sie in der Lage ist, das Eintreten von
Schmiermittel von der Schmierpumpe in die Kompressionskammern
zu verhindern und ein sauberes komprimiertes Fluid zu allen
Zeiten abzugeben, und die ferner in der Lage ist, die
Antriebswelle, usw. wirksam zu schmieren, und somit die
Vorrichtung hinsichtlich der Leistung, der Verlässlichkeit,
usw. zu verbessern.
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Fluid-Rollvorrichtung
anwendbar, die ein Gehäuse und ein festes Rollelement
aufweist, das in dem Gehäuse vorgesehen ist. Das feste
Rollelement weist einen spiralförmigen Windungsabschnitt auf,
der an einer Endplatte steht. Eine Antriebswelle ist drehbar
in dem Gehäuse vorgesehen. Ein kreisendes Rollelement ist
kreisbar an dem distalen Ende der Antriebswelle durch ein
kreisendes Lager in dem Gehäuse vorgesehen. Das kreisende
Rollelement weist einen spiralförmigen Windungsabschnitt auf,
der an einer Endplatte derart steht, dass er den
Windungsabschnitt des festen Rollelements überlappt, um
mehrere Kompressionskammern zu definieren. Ein Drucklager ist
in dem Gehäuse derart vorgesehen, dass es in Gleitberührung
mit der Rückseite des kreisenden Rollelements kommt, um eine
Drucklast zu tragen, die auf das kreisende Rollelement wirkt.
Eine Anordnung, die durch die vorliegende Erfindung angepasst
wurde, ist durch eine Schmierpumpe gekennzeichnet, die
zwischen der Rückseite des kreisenden Rollelements und dem
Drucklager vorgesehen ist. Die Schmierpumpe weist eine
Pumpkammer auf, die zwischen einer Gleitberührungsfläche an
der Rückseite des kreisenden Rollelements und einer
Gleitberührungsfläche des Drucklagers definiert ist. Die
Schmierpumpe ist als Antwort auf die Bewegung des kreisenden
Rollelements in Betrieb. Ein Schmiermittel-Saugdurchgang ist
in dem Drucklager vorgesehen, um ein Schmiermittel, das in
dem Gehäuse enthalten ist, in die Pumpkammer der Schmierpumpe
zu führen. Ein Ablassdurchgang ist in dem kreisenden
Rollelement vorgesehen, um das in die Pumpkammer der
Schmierpumpe eingesaugte Schmiermittel zu Schmierstellen zu
liefern.
Durch die beschriebene Anordnung tritt die Schmierpumpe mit
der kreisenden Bewegung des kreisenden Rollelements als
Antwort auf die Bewegung des kreisenden Rollelements in
Betrieb, was verursacht, dass das Schmiermittel, das in dem
Gehäuse enthalten ist, durch den Saugdurchgang, der in dem
Drucklager vorgesehen ist, in die Pumpkammer geführt wird.
Das Schmiermittel, das in die Pumpkammer geführt wird, wird
zu Schmierstellen, beispielsweise der Antriebswelle und dem
kreisenden Lager geliefert, und zwar durch die Schmierpumpe
und durch den Ablassdurchgang, der in dem kreisenden
Rollelement vorgesehen ist, um die Antriebswelle, das
kreisende Lager, usw. zu kühlen und zu schmieren. Während das
Schmiermittel durch den Ablassdurchgang strömt, kühlt dieses
von der Schmierpumpe das gesamte kreisende Rollelement.
Die Pumpkammer der Schmierpumpe ist zwischen der
Gleitberührungsfläche an der Rückseite des kreisenden
Rollelements und der Gleitberührungsfläche des Drucklagers
vorgesehen. D. h., die Pumpkammer ist an der Seite der
Endplatte des kreisenden Rollelements entfernt von den
Kompressionskammern vorgesehen. Deshalb kann die Pumpkammer
von den Kompressionskammern isoliert werden. Somit kann das
Schmiermittel, das in der Pumpkammer der Schmierpumpe unter
Druck gesetzt wurde, daran gehindert werden, dass es zu der
Seite der Kompressionskammern ausfließt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Schmierpumpe wie
folgt angeordnet sein. Eine Ausnehmung zur Aufnahme eines
kreisenden Elements ist in einer beliebigen der
Gleitberührungsfläche an der Rückseite des kreisenden
Rollelements und der Gleitberührungsfläche des Drucklagers
vorgesehen, um eine Pumpkammer zwischen der Ausnehmung zur
Aufnahme eines kreisenden Elements und der anderen der
Gleitberührungsflächen zu definieren. Ein kreisendes Element
steht von der anderen der Gleitberührungsflächen in die
Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements vor. Das
kreisende Element führt eine Relativ-Kreisbewegung entlang
der Umfangswandfläche der Ausnehmung zur Aufnahme eines
kreisenden Elements als Antwort auf die Bewegung des
kreisenden Rollelements durch. Eine bewegliche Trennwand ist
zwischen der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden
Elements derart vorgesehen, dass sie bezüglich der Ausnehmung
zur Aufnahme eines kreisenden Elements beweglich ist. Die
bewegliche Trennwand wirkt mit dem kreisenden Element derart
zusammen, dass die Pumpkammer in eine Saugkammer und eine
Ablasskammer in der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden
Elements unterteilt wird. Ein Trennwand-Antriebsmechanismus
treibt die bewegbare Trennwand derart an, dass eine
Relativbewegung in der Ausnehmung zur Aufnahme eines
kreisenden Elements als Antwort auf die Bewegung des
kreisenden Elements durchgeführt wird.
Bei der beschriebenen Anordnung führt mit der kreisenden
Bewegung des kreisenden Rollelements das kreisende Element,
das von der anderen der Gleitberührungsflächen vorsteht, eine
Relativ-Kreisbewegung in der Ausnehmung zur Aufnahme eines
kreisenden Elements durch, das in einer der
Gleitberührungsflächen vorgesehen ist, und zwar entlang der
Umfangswandfläche derselben. Zusätzlich wird die bewegliche
Trennwand durch den Trennwand-Antriebsmechanismus derart
angetrieben, dass sie eine Relativbewegung in der Ausnehmung
zur Aufnahme eines kreisenden Elements als Antwort auf die
Bewegung des kreisenden Elements durchführt. Zu diesem
Zeitpunkt wird die Pumpkammer in der Ausnehmung zur Aufnahme
eines kreisenden Elements durch das kreisende Element und die
bewegliche Trennwand in die Saugkammer und die Ablasskammer
getrennt. Deshalb kann das Schmiermittel von dem
Saugdurchgang in die Saugkammer eingesaugt werden, und
während dies geschieht, kann es von der Ablasskammer zu dem
Ablassdurchgang geliefert werden.
Bei der vorliegenden Erfindung kann der Trennwand-
Antriebsmechanismus wie folgt angeordnet sein. Ein Hohlraum
ist in einer der Gleitberührungsflächen an einem Abstand von
der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements
vorgesehen. Eine Führungsnut ist in einer der
Gleitberührungsflächen zwischen dem Hohlraum und der
Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements
ausgebildet. Die Führungsnut ist an beiden Längsenden
derselben mit dem Hohlraum und der Ausnehmung zur Aufnahme
eines kreisenden Elements fortlaufend. Ein Antriebsvorsprung
steht von der anderen der Gleitberührungsflächen in den
Hohlraum vor. Der Antriebsvorsprung führt eine Relativ-
Kreisbewegung in dem Hohlraum als Antwort auf die Bewegung
des kreisenden Rollelements aus. Die bewegliche Trennwand ist
eine Gleitplatte, die gleitbar zwischen dem kreisenden
Element und dem Antriebsvorsprung gehalten ist. Die
Gleitplatte ist in Längsrichtung entlang der Führungsnut
gleitbar.
Bei der beschriebenen Anordnung kann mit der kreisenden
Bewegung des kreisenden Rollelements der Antriebsvorsprung,
der von der anderen der Gleitberührungsflächen vorsteht, in
dem Hohlraum eine Relativ-Kreisbewegung, wie im Fall des
kreisenden Elements, durchführen. Zu diesem Zeitpunkt gleitet
die Gleitplatte in Längsrichtung entlang der Führungsnut
durch das Folgen der Bewegung des kreisenden Elements und des
Antriebsvorsprungs in einem Zustand, in dem beide Enden der
Gleitberührungsfläche sich in Gleitkontakt mit dem kreisenden
Element und dem Antriebsvorsprung befinden. Folglich dehnen
sich die Saug- und Ablasskammer, die in der Ausnehmung zur
Aufnahme eines kreisenden Elements durch das kreisende
Element und die Gleitplatte definiert sind, als Antwort auf
die Bewegung des kreisenden Elements aus, oder ziehen sich
zusammen. Somit kann das Schmiermittel, das in die Saugkammer
eingesaugt wurde, von der Ablasskammer zugeführt werden.
Bei der vorliegenden Erfindung können die
Gleitberührungsflächen des kreisenden Elements und des
Antriebsvorsprungs, die sich in Gleitkontakt mit der
Gleitplatte befinden, ebene Oberflächen sein, die zueinander
parallel sind. Somit können, wenn das kreisende Rollelement
kreist, das kreisende Element und der Antriebsvorsprung, die
integral an dem kreisenden Rollelement vorgesehen sind,
entlang der Gleitplatte relativ geführt werden. Zusätzlich
gleitet die Gleitplatte in Längsrichtung entlang der
Führungsnut. Deshalb ist es möglich, durch das kreisende
Element, den Antriebsvorsprung, die Gleitplatte und die
Führungsnut einen Drehverhinderungsmechanismus zur
Verhinderung einer Drehung des kreisenden Rollelements
aufzubauen.
Bei der vorliegenden Erfindung kann die eine der
Gleitberührungsflächen mit einem Schmiermittel-Speicher
versehen sein, der fortlaufend mit der Ausnehmung zur
Aufnahme eines kreisenden Elements und dem Ablassdurchgang in
Verbindung steht. Durch diese Anordnung kann bei der
kreisenden Bewegung des kreisenden Rollelements das
Schmiermittel, das in die Ausnehmung zur Aufnahme eines
kreisenden Elements eingesaugt wird, sanft von dem
Schmiermittel-Speicher zu dem Ablassdurchgang geliefert
werden.
Bei der vorliegenden Erfindung kann der Ablassdurchgang
derart angeordnet sein, dass er sich durch den rückseitigen
Abschnitt des kreisenden Rollelements erstreckt und sich in
einem Abschnitt mit rundem Vorsprung öffnet, der das
kreisende Lager aufnimmt. Somit kann das Schmiermittel von
dem Ablassdurchgang zu dem kreisenden Lager zugeführt werden.
Bei der vorliegenden Erfindung kann die Antriebswelle mit
einem Ausgleichsgewicht versehen sein, das radial von dem
Außenumfang der Antriebswelle vorsteht, um einen
Drehausgleich der Antriebswelle bezüglich des kreisenden
Rollelements zu erhalten. Die Antriebswelle kann ferner an
einem Ende derselben an einem distalen Ende der Antriebswelle
mit einer Schmiermittel-Zuführungsdurchgangsöffnung versehen
sein, um mit dem Ablassdurchgang in Verbindung zu stehen. Das
andere Ende des Schmiermittel-Zuführungsdurchgangs öffnet
sich an der Außenumfangsfläche der Antriebswelle an der
Rückseite des Abschnitts mit rundem Vorsprung.
Durch die beschriebene Anordnung kann das Schmiermittel von
dem Ablassdurchgang zu dem kreisenden Lager zugeführt werden,
und das Schmiermittel kann ferner zu der Rückseite des
kreisenden Rollelements von der Außenumfangsfläche der
Antriebswelle durch den Schmiermittel-Zuführungsdurchgang
zugeführt werden.
Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht entlang der Linie I-I
in Fig. 2 zur Darstellung eines Luft-
Rollkompressors gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine Vorderansicht, gesehen in der Richtung des
Pfeils II-II in Fig. 1 zur Darstellung eines
kreisenden Rollelements, eines Drucklagers, usw.,
wobei ein festes Rollelement entfernt ist.
Fig. 3 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht des
kreisenden Rollelements, des Drucklagers, einer
Schmierpumpe, usw. gemäß Fig. 1.
Fig. 4 ist eine vergrößerte Schnittansicht, gesehen in der
Richtung des Pfeils IV-IV in Fig. 2 zur Darstellung
des kreisenden Rollelements, des Drucklagers, der
Schmierpumpe, usw..
Fig. 5 ist eine Schnittansicht, gesehen in der Richtung
des Pfeils V-V in Fig. 3 zur Darstellung des
Drucklagers, eines Oldham's-Rings, der
Schmierpumpe, usw..
Fig. 6 ist eine Schnittansicht, gesehen in der Richtung
des Pfeils VI-VI in Fig. 3 zur Darstellung des
kreisenden Rollelements, des Oldham's-Rings, der
Schmierpumpe, usw..
Fig. 7 ist eine Vorderansicht, gesehen in der Richtung des
Pfeils VII-VII in Fig. 1 zur Darstellung des
Drucklagers alleine.
Fig. 8 ist eine Rückansicht, gesehen in der Richtung des
Pfeils VIII-VIII in Fig. 1 zur Darstellung des
kreisenden Rollelements alleine.
Fig. 9 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht der
Schmierpumpe gemäß Fig. 6.
Fig. 10 ist ein Diagramm zur Darstellung der Betriebsweise
der Schmierpumpe bei der Ausführungsform gemäß der
vorliegenden Erfindung.
Eine Fluid-Rollvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird nachfolgend im einzelnen unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Bei
dieser Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung auf
einen Luft-Rollkompressor als ein Beispiel einer Fluid-
Rollvorrichtung angewandt.
Fig. 1 bis 10 zeigen eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Wie die Figuren zeigen, bildet ein zylindrisches
Gehäuse 1 mit geschlossenem Ende einen äußeren Rahmen eines
Luft-Rollkompressors. Das Gehäuse weist einen ringförmigen
Bodenabschnitt 1A auf. Ein zylindrischer Abschnitt iß
erstreckt sich von dem Außenumfang des Bodenabschnitts 1A in
Richtung eines festen Rollelements 3 (das nachfolgend
beschrieben ist). Ein Lagerabschnitt 1C steht von der Mitte
des Bodenabschnitts 1A in Richtung des festen Rollelements 3
vor. Ein Schmiermittel 2 ist in dem Gehäuse 1 enthalten.
Das Rollelement 3 ist an das distale Ende des Gehäuses 1
befestigt. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist das feste
Rollelement 3 eine Endplatte 3A auf, die in etwa in eine
scheibenartige Form ausgebildet ist. Die Endplatte 3A ist
derart angeordnet, dass deren Mitte mit der Achse der
Antriebswelle 4 (die nachfolgend beschrieben ist)
zusammenfällt. Ein spiralförmiger Windungsabschnitt 3B ist an
der Vorderseite der Endplatte 3A vorgesehen. Ein
zylindrischer Abschnitt 3C steht axial von dem äußeren
Umfangsrand der Endplatte 3A derart vor, dass er den
Windungsabschnitt 3B umgibt. Ein Flanschabschnitt 3D steht
radial nach außen von dem Außenumfang des zylindrischen
Abschnitts 3C vor und stößt an ein (nachfolgend
beschriebenes) Drucklager 13 an.
Die Antriebswelle ist drehbar durch Lager 5 und 6 in dem
Gehäuse 1 gelagert. Das proximale Ende der Antriebswelle 4
ist mit einer (nicht gezeigten) Antriebsquelle verbunden. Der
distale Endabschnitt der Antriebswelle 4 erstreckt sich in
das Gehäuse 1 derart, dass er eine Kurbel 4A ausbildet. Die
Achse der Kurbel 4A ist bezüglich der Achse der Antriebswelle
4 durch eine Abmessung δ versetzt.
Ein Ausgleichsgewicht 7 ist an dem Außenumfang der
Antriebswelle zwischen dem Lagerabschnitt 1C des Gehäuses 1
und einem Abschnitt mit rundem Vorsprung 8C eines kreisenden
Rollelements 8 (das nachfolgend beschrieben ist) vorgesehen.
Das Ausgleichsgewicht 7 steht radial nach außen von der
Antriebswelle 4 derart vor, dass ein Drehausgleich der
Antriebswelle 4 bezüglich des kreisenden Rollelements 8
erhalten wird.
Das kreisende Rollelement 8 ist kreisbar in dem Gehäuse 1 in
gegenüberliegender Beziehung zu dem festen Rollelement 3
vorgesehen. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist das kreisende
Rollelement 8 eine Endplatte 8A auf, die in der Form einer
Scheibe ausgebildet ist. Ein spiralförmiger Windungsabschnitt
8B erstreckt sich axial von der Vorderseite der Endplatte 8A.
Das kreisende Rollelement 8 weist ferner einen Abschnitt mit
rundem Vorsprung 8C auf, der von der Mitte der Rückseite der
Endplatte 8A vorsteht. Das kreisende Rollelement 8 ist
drehbar an die Kurbel 4A der Antriebswelle 4 durch ein
kreisendes Lager 9 angebracht, das in den Abschnitt mit
rundem Vorsprung 8C aufgenommen ist. Die Vorderseite der
Endplatte 8A ist dafür angepasst, dass sie in Gleitkontakt
mit dem Flanschabschnitt 3D des festen Rollelements 3 kommt.
Die Rück-(rückwärtige) Seite der Endplatte 8A bildet eine
Gleitberührungsfläche 8D, die dafür angepasst ist, mit einem
(nachfolgend beschriebenen) Drucklager 13 in Gleitkontakt zu
kommen.
Das kreisende Rollelement 8 ist derart angeordnet, dass der
Windungsabschnitt 8B den Windungsabschnitt 3B des festen
Rollelements 3 mit einem Versatzwinkel von beispielsweise 180
Grad überlappt. Somit sind mehrere Kompressionskammern 10
zwischen den beiden Windungsabschnitten 3B und 8B definiert.
Während des Betriebs des Luft-Rollkompressors wird Luft in
die äußerste Kompressionskammer 10 von einer Saugöffnung 11
eingesaugt, die in einem Außenumfangsabschnitt des festen
Rollelements 3 vorgesehen ist, und die eingesaugte Luft wird
nachfolgend in den Kompressionskammern 10 während der
kreisenden Bewegung des kreisenden Rollelements 8
komprimiert. Schließlich wird die komprimierte Luft von der
mittleren Kompressionskammer 10 zu der Außenseite durch die
Ablassöffnung 12 abgelassen, die in der Mitte des festen
Rollelements 3 vorgesehen ist.
Ein ringförmiges Drucklager 13 ist an dem distalen Ende des
zylindrischen Abschnitts 1B des Gehäuses 1 vorgesehen. Ein
ringförmiger Ausschnittabschnitt 13A ist an dem Innenumfang
des Drucklagers 13 ausgebildet. Die Endplatte 8A des
kreisenden Rollelements 8 ist gleitbar in dem
Ausschnittabschnitt 13A angebracht. Der Ausschnittabschnitt
13A des Drucklagers 13 weist eine ringförmige
Gleitberührungsfläche 13B auf, die dafür angepasst ist, in
Gleitberührung mit der Endplatte 8B zu kommen. Die
Gleitberührungsfläche 13B trägt eine Drucklast, die auf das
kreisende Rollelement 8 durch eine Berührung mit der
Endplatte 8A wirkt.
Wie Fig. 5 zeigt, stehen zwei Führungsvorsprünge 14 radial
nach innen an dem Innenumfang des Drucklagers 13 vor. Die
Führungsvorsprünge führen einen Oldham's-Ring 16 (der
nachfolgend beschrieben ist) gleitbar nach links oder rechts
gemäß Fig. 5.
Wie Fig. 6 zeigt, sind Oldham's-Ring-Führungsnuten 15 an der
Rückseite der Endplatte 8A des kreisenden Rollelements 8
vorgesehen. Die Führungsnuten 15 führen den Oldham's-Ring 16
gemäß Fig. 6 gleitbar nach oben oder unten.
Der Oldham's-Ring 16 ist gleitbar zwischen dem kreisenden
Rollelement 8 und dem Drucklager 13 vorgesehen. Der
Oldham's-Ring 16 wird in zwei orthogonalen Achsrichtungen
durch die Führungsvorsprünge 14 und die Führungsnuten 15
geführt. Der Oldham's-Ring 16 bildet in Kombination mit den
Führungsvorsprüngen 14 und den Führungsnuten 15 einen
Drehverhinderungsmechanismus zur Verhinderung einer Drehung
des kreisenden Rollelements 8.
Eine Schmierpumpe 21 ist zwischen den jeweiligen
Gleitberührungsflächen 8B und 13B des kreisenden Rollelements
8 und des Drucklagers 13 vorgesehen. Die Schmierpumpe 21
weist eine Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements
22, ein kreisendes Element 24, eine Gleitplatte 25 und einen
Gleitplatten-Antriebsmechanismus 28 (die nachfolgend
beschrieben sind) auf. Die Schmierpumpe 21 kommt als Antwort
auf die Bewegung des kreisenden Rollelements 8 derart in
Betrieb, dass das in eine Pumpkammer 23 (die nachfolgend
beschrieben ist) eingesaugte Schmiermittel 2 an verschiedene
Schmierstellen, d. h. die Antriebswelle 4, die Lager 5 und 6,
das kreisende Rollelement 8 und das kreisende Lager 9
zugeführt wird.
Die Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements 22 ist
in der Gleitberührungsfläche 13B des Drucklagers 13
vorgesehen. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, ist die Ausnehmung zur
Aufnahme eines kreisenden Elements 22 eine kreisförmige
Öffnung mit geschlossenem Ende mit einer Umfangswandfläche
22A zum Definieren einer Pumpkammer 23 zwischen sich selbst
und der Gleitberührungsfläche 8D des kreisenden Rollelements
8. Das kreisende Element 24 ist kreisbar in der Pumpkammer 23
aufgenommen, die in der Ausnehmung zur Aufnahme eines
kreisenden Elements 22 ausgebildet ist.
Das kreisende Element 24 steht von der Rückseite der
Endplatte 8A des kreisenden Rollelements 8 vor. Das kreisende
Element 24 ist ein kreisförmiger Vorsprung, der von der
Endplatte 8A des kreisenden Rollelements 8 in die Ausnehmung
zur Aufnahme eines kreisenden Elements 22 vorsteht. Die
vorstehende Endfläche des kreisenden Elements 24 befindet
sich im wesentlichen in Gleitberührung mit der Bodenfläche
der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements 22. Das
kreisende Element 24 weist eine Gleitberührungsfläche 24A
auf, die an dem Außenumfang desselben ausgebildet ist. Die
Gleitberührungsfläche 24A ist eine ebene Fläche, die sich in
einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung einer
(nachfolgend beschriebenen) Führungsnut 31 erstreckt. D. h.,
die Gleitberührungsfläche 24A erstreckt sich in der
X-Achsenrichtung gemäß Fig. 9. Die Gleitberührungsfläche 24A
befindet sich in Gleitberührung mit der Gleitplatte 25.
Das kreisende Element 24 ist in der Ausnehmung zur Aufnahme
eines kreisenden Elements 22 in einer dezentrierten Stellung
angeordnet. Die Außenumfangsfläche des kreisenden Elements 24
befindet sich im wesentlichen in Gleitkontakt mit der
Umfangswandfläche 22A. Folglich bewegt sich das kreisende
Element 24 als Antwort auf die Bewegung des kreisenden
Rollelements 8, wobei es eine kreisende Bewegung in der
Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements 22 entlang
der Umfangswandfläche 22A durchführt. Es ist anzumerken, dass
sich die X- und Y-Achsenrichtungen in Fig. 9 an einem Winkel
von etwa 45 Grad zu den Führungsvorsprüngen 14 und den
Führungsnuten 15 befinden.
Die Gleitplatte 25 ist beweglich in der Ausnehmung zur
Aufnahme eines kreisenden Elements 22 derart vorgesehen, dass
sie als bewegliche Trennwand dient. Die Gleitplatte 25 ist
ein rechtwinkliges flaches Plattenelement und in einer
(nachfolgend beschriebenen) Führungsnut 31 vorgesehen, und
zwar derart, dass sie in der Y-Achsenrichtung gemäß Fig. 9
gleitbar ist. Beide Enden der Gleitplatte 25 in der
Längsrichtung derselben befinden sich in Gleitkontakt mit der
Gleitberührungsfläche 24A des kreisenden Elements 24 und
einer Gleitplatte 30A eines Antriebsvorsprungs 30 (der
nachfolgend beschrieben ist).
Folglich wird mit der kreisenden Bewegung des kreisenden
Rollelements 8, wie in Fig. 10 gezeigt, die Gleitplatte 25
veranlasst, sich in der Ausnehmung zur Aufnahme eines
kreisenden Elements 22 durch einen (nachfolgend
beschriebenen) Gleitplatten-Antriebsmechanismus als Antwort
auf die Bewegung des kreisenden Elements 24 zu bewegen. Die
Gleitplatte 25 teilt die Pumpkammer 23 in Zusammenwirkung mit
dem kreisenden Element 24 in eine Saugkammer 26 und eine
Ablasskammer 27.
Der Gleitplatten-Antriebsmechanismus 28 ist ein Trennwand-
Bewegungsmechanismus zum Bewegen der Gleitplatte 25 in der
Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements 22 als
Antwort auf die Bewegung des kreisenden Elements 24. Der
Gleitplatten-Antriebsmechanismus 28 weist einen Hohlraum 29,
einen Antriebsvorsprung 30 und eine (nachfolgend
beschriebene) Führungsnut 31 auf.
Der Hohlraum 29 ist in der Gleitberührungsfläche 13B des
Drucklagers 13 an einem Abstand von der Ausnehmung zur
Aufnahme eines kreisenden Elements 22 vorgesehen. Der
Hohlraum 29 weist eine in etwa rechtwinklige Form auf. Der
Antriebsvorsprung 30 ist in dem Hohlraum 29 aufgenommen.
Der Antriebsvorsprung 30 steht von der Rückseite der
Endplatte 8A des kreisenden Rollelements 8 vor. Wie in Fig. 9
gezeigt ist, ist der Antriebsvorsprung 30 ein rechtwinkliger
Vorsprung, der von der Endplatte 8A in den Hohlraum 29
vorsteht. Der Antriebsvorsprung 30 weist eine
Gleitberührungsfläche 30A auf, die eine ebene Fläche ist, die
zu der Gleitberührungsfläche 24A des kreisenden Elements 24
in der Y-Achsenrichtung gerichtet ist und sich parallel zu
der X-Achsenrichtung erstreckt. Die Gleitberührungsfläche 30A
befindet sich in Gleitberührung mit der Gleitplatte 25.
Folglich führt mit der kreisenden Bewegung des kreisenden
Rollelements 8 der Antriebsvorsprung 30 eine kreisende
Bewegung zusammen mit dem kreisenden Element 24 durch, was
die Gleitplatte veranlasst, in der Y-Achsenrichtung entlang
der Führungsnut 31 in einem derartigen Zustand zu gleiten,
dass die Gleitplatte 25 zwischen dem Antriebsvorsprung 30 und
dem kreisenden Element 24 gehalten wird. Der
Antriebsvorsprung 30 bildet ferner einen weiteren
Drehverhinderungsmechanismus zur Verhinderung einer Drehung
des kreisenden Rollelements 8 in Kombination mit dem
kreisenden Element 24 und der Gleitplatte 25, und zwar aus
dem nachfolgend erläuterten Grund.
Die Gleitplatten-Führungsnut 31 ist in der
Gleitberührungsfläche 13B des Drucklagers 13 derart
vorgesehen, dass sie sich zwischen der Ausnehmung zur
Aufnahme eines kreisenden Elements 22 und dem Hohlraum 29
erstreckt. Die Führungsnut 23 ist eine längliche Nut, die
sich in der Richtung der Y-Achse gemäß Fig. 9 erstreckt. Die
Führungsnut 31 ist an beiden Enden derselben mit der
Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements 22 und dem
Hohlraum 29 fortlaufend. Die Führungsnut 31 führt die
Gleitplatte 25 in der Y-Achsenrichtung gleitbar.
Ein Schmiermittel-Speicher 32 ist in der
Gleitberührungsfläche 13B des Drucklagers 13 an einer Stelle
zwischen der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden
Elements 22 und dem Hohlraum 29 vorgesehen. Der
Schmiermittel-Speicher 32 ist eine kreisförmige Öffnung, die
sich in die Gleitberührungsfläche 13B des Drucklagers 13
öffnet und mit der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden
Elements 22 fortlaufend ist. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, ist
der Schmiermittel-Speicher 32 an einer Stelle vorgesehen, an
der er zu sämtlichen Zeitpunkten während eines Kreiszyklus
des kreisenden Rollelements 8 sowohl mit der Ausnehmung zur
Aufnahme eines kreisenden Elements 22 als auch einem
Ablassdurchgang 34 in Verbindung steht. Demzufolge kann der
Schmiermittel-Speicher 32 das Schmiermittel 2 von der
Ablasskammer 27 zu dem Ablassdurchgang zu sämtlichen
Zeitpunkten zuführen.
Ein Saugdurchgang 33 ist in dem Drucklager 13 ausgebildet.
Ein Ende des Saugdurchgangs 33 öffnet sich in das Gehäuse 1
an einem unteren Abschnitt des Drucklagers 13. Das andere
Ende des Saugdurchgangs 33 öffnet sich zu der Bodenfläche der
Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements 22 an einer
Stelle innerhalb der Saugkammer 26. Der Saugdurchgang 33
führt durch den Betrieb der Schmierpumpe 21 das in dem
Gehäuse 1 enthaltene Schmiermittel 2 in die Saugkammer 26.
Der Ablassdurchgang 34 ist in der Endplatte 8A des kreisenden
Rollelements 8 ausgebildet. Der Ablassdurchgang 34 erstreckt
sich durch die Rückseite des kreisenden Rollelements 8 und
öffnet sich an einem Ende desselben in den Schmiermittel-
Speicher 32. Das andere Ende des Ablassdurchgangs 34 öffnet
sich in dem Abschnitt mit rundem Vorsprung 8C. Der
Ablassdurchgang 34 ist derart angeordnet, dass das von der
Ablasskammer 27 abgelassene Schmiermittel 2 und in dem
Schmiermittel-Speicher 32 gelagerte Schmiermittel 2 von der
Rückseite der Endplatte 8A des kreisenden Rollelements 8 zu
der Antriebswelle 4, dem kreisenden Lager 9, usw. zugeführt
wird, und das Schmiermittel 2, während es durch den
Ablassdurchgang 34 strömt, das gesamte kreisende Rollelement
8 kühlt.
Ein Schmiermittel-Zuführdurchgang 35 ist in der Antriebswelle
4 ausgebildet. Der Schmiermittel-Zuführdurchgang 35 erstreckt
sich axial durch die Antriebswelle 4. Ein Ende des
Schmiermittel-Zuführdurchgangs 35 öffnet sich in den
Abschnitt mit rundem Vorsprung 8C des kreisenden Rollelements
8 derart, dass er mit dem Ablassdurchgang 34 in Verbindung
steht. Das andere Ende des Schmiermittel-Zuführdurchgangs 35
ist radial gebogen und öffnet sich in den Lagerabschnitt 1C
des Gehäuses 1, um das Schmiermittel 2 von dem
Ablassdurchgang 34 zu den Lagern 5 und 6 zuzuführen. Darüber
hinaus kühlt das Schmiermittel 2, während es durch den
Schmiermittel-Zuführdurchgang 35 strömt, die gesamte
Antriebswelle 4.
Zusätzlich weist der Schmiermittel-Zuführdurchgang 35 einen
Abschnitt auf, der sich radial von einem Zwischenteil
desselben erstreckt und sich in das Gehäuse 1 zwischen dem
Lagerabschnitt 1C des Gehäuses 1 und dem Abschnitt mit rundem
Vorsprung 8C des kreisenden Rollelements 8 derart öffnet,
dass ein Teil des Schmiermittels 2 von dem Ablassdurchgang 34
in das Gehäuse 1 zurückgeführt wird.
Ein Dichtungselement 36 ist zwischen die jeweiligen
Gleitberührungsflächen des festen und kreisenden Rollelements
3 und 8 gefügt. Das Dichtungselement 36 verhindert, dass das
Schmiermittel 2 in den Bereich zwischen den beiden
Gleitberührungsflächen eintritt.
Der Luft-Rollkompressor gemäß dieser Ausführungsform weist
den oben beschriebenen Aufbau auf. Nachfolgend wird die
Betriebsweise des Luft-Rollkompressors beschrieben.
Wenn die Antriebswelle 4 durch einen elektrischen Motor
gedreht wird, führt das kreisende Rollelement 8 eine Kreis-
(kreisende) Bewegung mit einem Kreisradius δ um die
Antriebswelle 4 aus.
Folglich werden die Kompressionskammern 10, die zwischen dem
Windungsabschnitt 3B des festen Rollelements 3 und dem
Windungsabschnitt 8B des kreisenden Rollelements 8 definiert
sind, fortlaufend zusammengezogen. Somit wird Luft von der
Außenseite durch die Saugöffnung 11 des festen Rollelements 3
eingesaugt und nachfolgend in den Kompressionskammern
komprimiert, und die komprimierte Luft wird von der
Ablassöffnung 12 des festen Rollelements 3 abgelassen und in
einem (nicht gezeigten) äußeren Lufttank oder ähnlichem
gelagert.
Wenn das kreisende Rollelement 8 auf diese Weise kreist,
gleitet der Oldham's-Ring 16 entlang der Führungsvorsprünge
14 des Drucklagers 13, und der Oldham's-Ring 16 und das
kreisende Rollelement 8 werden bezüglich einander entlang der
Führungsnuten 15 versetzt, die an dem kreisenden Rollelement
8 vorgesehen sind. Somit wird die drehende Drehkraft, die auf
das kreisende Rollelement 7 wirkt, die durch die
Antriebswelle 4 übertragen wird, zwischen den Oldham's-Ring
16 und dem Führungsvorsprung 14 und den Führungsnuten 15
getragen, wodurch das kreisende..Rollelement 8 an einer
Drehung um seine eigene Achse gehindert wird, während
zugelassen wird, dass es eine Kreisbewegung mit einem
Kreisradius δ durchführt.
Nachfolgend wird die Betriebsweise der Schmierpumpe 21 unter
Bezugnahme auf die Fig. 10 beschrieben. Wenn das kreisende
Rollelement 8 kreist, führen das kreisende Element 24 und der
Antriebsvorsprung 30, die mit dem kreisenden Rollelement 8
integral sind, Kreisbewegungen in Richtung des Uhrzeigersinns
in der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements 22
und dem Hohlraum 29 durch, wie aufeinanderfolgend in den
Teilen (a), (b), (c) und (d) von Fig. 10 gezeigt ist. Zu
diesem Zeitpunkt folgt die Gleitplatte 25 den Bewegungen des
kreisenden Elements 24 und des Antriebsvorsprungs 30 in einem
Zustand, in dem beide Enden der Gleitplatte 25 sich in
Gleitberührung mit dem kreisenden Element 24 und dem
Antriebsvorsprung 30 befinden. Somit gleitet die Gleitplatte
25 entlang der Führungsnut 31.
Folglich vergrößert sich in der Pumpkammer 23, die zwischen
der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements 22 und
dem kreisenden Rollelement 8 definiert ist, das Volumen der
Saugkammer 26 fortlaufend als Antwort auf die Bewegung der
Gleitplatte 25, wie aufeinanderfolgend in den Teilen (a),
(b), (c) und (d) von Fig. 10 gezeigt ist. Somit wird ein
Saughub durchgeführt, währenddessen das Schmiermittel 2 in
dem Gehäuse 1 in die Saugkammer 26 durch den Saugdurchgang 33
eingesaugt wird.
Andererseits verringert sich das Volumen der Ablasskammer 27
fortlaufend als Antwort auf die Bewegung der Gleitplatte 25
wie aufeinanderfolgend in den Teilen (a), (b), (c) und (d)
von Fig. 10 gezeigt ist. Somit wird ein Ablasshub
durchgeführt, währenddessen das Schmiermittel 2 in der
Ablasskammer 27 von dem Schmiermittel-Speicher 32 zu dem
Ablassdurchgang 34 abgelassen wird.
Wenn das kreisende Element 24 die in dem Teil (d) von Fig. 10
gezeigte Position erreicht, erreicht das Volumen der
Saugkammer 26 ein Maximum, und somit wird der Saughub
vollendet. Andererseits erreicht das Volumen der Ablasskammer
27 ein Minimum, und somit wird der Schmiermittel-Ablasshub
vollendet. Während der Zeitdauer, dass das kreisende Element
24 zu der Stellung gemäß Teil (a) von der Stellung gemäß Teil
(d) von Fig. 10 zurückkehrt, ist die Öffnung des
Saugdurchgangs 33 durch das kreisende Element 24 geschlossen.
Dann beginnt der nachfolgende Zyklus.
Somit kann bei dieser Ausführungsform, auch wenn Variationen
beim Niveau des Schmiermittels 2 auftreten, weil der Einlass
des Saugdurchgangs 33 hinreichend niedrig angeordnet ist, das
Schmiermittel 2 in dem Gehäuse 1 stabil von dem
Ablassdurchgang 34 zu der Antriebswelle 4 durch die
Schmierpumpe 21 zugeführt werden, um das kreisende Lager 9 zu
schmieren und zu kühlen. Zusätzlich kann das Schmiermittel 2
von dem Ablassdurchgang 34 stabil zu den Lagern 5 und 6 in
dem Lagerabschnitt 1C durch den Schmiermittel-Zuführdurchgang
35 zugeführt werden, um die Lager 5 und 6 zu schmieren und zu
kühlen. Während es durch den Ablassdurchgang 34 und den
Schmiermittel-Zuführdurchgang 35 strömt, kühlt das
Schmiermittel 2 ferner das kreisende Rollelement 8 und die
Antriebswelle 4. Somit kann die gesamte Vorrichtung wirksam
gekühlt werden.
Ferner ist es, weil der Schmiermittel-Speicher 32 und der
Ablassdurchgang 34 fortlaufend in Verbindung miteinander
gehalten werden, möglich, Variationen beim Druck des
Schmiermittels 2 in den Schmiermittel-Speicher 32 und der
Ablasskammer 27 zu unterdrücken, und es ist somit möglich,
eine Versetzung des kreisenden Rollelements 8 in der
Druckrichtung zu unterdrücken, die durch die Druckvariationen
verursacht werden kann.
Bei dieser Ausführungsform weist die Schmierpumpe 21 die
Pumpkammer 23 auf, welche die Saugkammer 26 und die
Ablasskammer 27 aufweist, und die Pumpkammer 23 ist zwischen
den Gleitberührungsflächen 8D und 13D des kreisenden
Rollelements 8 und des Drucklagers 13 vorgesehen. D. h., die
Pumpkammer 23 ist an der Seite der Endplatte 8A des
kreisenden Rollelements 8 von den Kompressionskammern 10
entfernt vorgesehen. Somit ist die Pumpkammer 23 von den
Kompressionskammern 10 isoliert.
Demzufolge besteht keine Wahrscheinlichkeit, dass der hohe
Druck des in der Pumpkammer 23 unter Druck gesetzten
Schmiermittels 2 auf die Gleitberührungsflächen auf der Seite
des Außenumfangs des festen und kreisenden Rollelements 3 und
8 wirkt, wie bezüglich des Standes der Technik festgestellt
wurde. Deshalb ist es möglich, das Auftreten des Problems zu
verhindern, dass das Schmiermittel in dem Bereich zwischen
den Gleitberührungsflächen 8D und 13D eintritt und in die
Kompressionskammern 10 durch das Dichtungselement 36
ausfließt. Somit ist es möglich, saubere komprimierte Luft
von der Ablassöffnung 12 zu allen Zeiten zu der Außenseite
abzugeben, und somit kann die Vorrichtung hinsichtlich der
Leistung, der Verlässlichkeit, usw. verbessert werden.
Zusätzlich ist die Gleitberührungsfläche 13D des Drucklagers
13 mit dem Schmiermittel-Speicher 32 versehen, der
fortlaufend mit der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden
Elements 22 und dem Ablassdurchgang 34 in Verbindung steht.
Deshalb kann, während die Öffnung des Ablassdurchgangs 34 als
Antwort auf die Bewegung des kreisenden Rollelements 8, wie
durch die Strichpunktlinie in Fig. 10 gezeigt, kreist, das
Schmiermittel 2 von der Ablasskammer 27 sanft zu dem
Ablassdurchgang 34 zu sämtlichen Zeitpunkten zugeführt
werden. Demzufolge kann die Wirksamkeit der Zuführung des
Schmiermittels 2 durch die Schmierpumpe 21 verbessert werden,
und somit die Pumpleistung verbessert werden.
Das kreisende Element 24 und der Antriebsvorsprung 30, die
integral an dem kreisenden Rollelement 8 vorgesehen sind,
sind derart angeordnet, dass sich ihre jeweiligen
Gleitberührungsflächen 24A und 30A, die sich in
Gleitberührung mit der Gleitplatte 25 befinden, senkrecht zu
der Y-Achsenrichtung und parallel zueinander erstrecken.
Deshalb kann das kreisende Element 24 und der
Antriebsvorsprung 30 in der X-Achsenrichtung bezüglich der
Gleitplatte 25 gleiten.
In diesem Fall gleitet die Gleitplatte 25 in der
Y-Achsenrichtung entlang der Führungsnut 31, die an dem
Drucklager 13, wie oben beschrieben, vorgesehen ist, und
somit wird die Richtung der Gleitberührungsflächen des
kreisenden Elements 24 und der Gleitplatte 25 in einer
Richtung senkrecht zu der Y-Achse aufrechterhalten. Somit
bilden das kreisende Element 24, die Gleitplatte 25, der
Antriebsvorsprung 30 und die Führungsnut 31 einen weiteren
Drehverhinderungsmechanismus zur Verhinderung einer Drehung
des kreisenden Rollelements 8. Demzufolge kann eine drehende
Drehkraft von dem kreisenden Rollelement 8, die zu dem
Drehverhinderungsmechanismus mit dem Oldham's-Ring 16 usw.
hinzugefügt wird, durch den oben beschriebenen
Drehverhinderungsmechanismus verringert werden, und somit die
Dauerhaftigkeit, die Lebensdauer, usw. des Oldham's-Rings 16
vergrößert werden.
Ferner kann, weil die Gleitplatte 25 zwischen dem kreisenden
Element 24 und dem Antriebsvorsprung 30 gehalten wird, die
Gleitplatte 25 entlang der Führungsnut 31 als Antwort auf die
Bewegung des kreisenden Elements 24 und des
Antriebsvorsprungs 30 gleiten. Demzufolge ist es möglich, ein
derartiges Problem auszuschalten, dass sich die Gleitplatte
25 in der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements
22 nach der Bewegung des kreisenden Elements 24 bewegt. Somit
wird die Nachfolgeleistung der Gleitplatte 25 bezüglich des
kreisenden Elements 24 verbessert. Folglich kann die Leistung
der Schmierpumpe 21 weiter verbessert werden.
Obwohl bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform das
kreisende Element 24 an der Gleitberührungsfläche 8D des
kreisenden Rollelements 8 vorgesehen ist, und die Ausnehmung
zur Aufnahme eines kreisenden Elements 22 an der
Gleitberührungsfläche 13B des Drucklagers 13 vorgesehen ist,
kann die Anordnung derart sein, dass die Ausnehmung zur
Aufnahme eines kreisenden Elements an der
Gleitberührungsfläche 8B des kreisenden Rollelements 8
vorgesehen ist, und das kreisende Element an der
Gleitberührungsfläche 13B des Drucklagers 13 vorgesehen ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung bei der vorangehenden
Ausführungsform bezüglich eines Luft-Rollkompressors anhand
eines Beispiels von Fluid-Rollvorrichtungen beschrieben
wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise
auf den Luft-Rollkompressor beschränkt, sondern kann weithin
auf andere Fluid-Rollvorrichtungen, beispielsweise
Vakuumpumpen, Kühlschrankkompressoren, usw. angewendet
werden.
Claims (7)
1. Fluid-Rollvorrichtung mit:
einem Gehäuse (1);
einem festen Rollelement (3), das in dem Gehäuse (1) vorgesehen ist, wobei das feste Rollelement (3) einen spiralförmigen Windungsabschnitt aufweist, der an einer Endplatte steht;
einer Antriebswelle (4), die drehbar in dem Gehäuse (1) vorgesehen ist;
einem kreisenden Rollelement (8), das kreisbar an einem distalen Ende der Antriebswelle durch ein kreisendes Lager in dem Gehäuse (1) vorgesehen ist, wobei das kreisende Rollelement einen spiralförmigen Windungsabschnitt aufweist, der an einer Endplatte derart steht, dass er den Windungsabschnitt des festen Rollelements (3) derart überlappt, dass mehrere Kompressionskammern (10) definiert werden;
einem Drucklager (13), das in dem Gehäuse derart vorgesehen ist, dass es in Gleitberührung mit einer Rückseite des kreisenden Rollelements kommt, um eine Drucklast zu tragen, die auf das kreisende Rollelement wirkt;
einer Schmierpumpe (21), die zwischen der Rückseite des kreisenden Rollelements (8) und dem Drucklager (13) vorgesehen ist, wobei die Schmierpumpe (21) eine Pumpkamrner (23) aufweist, die zwischen einer Gleitberührungsfläche an der Rückseite des kreisenden Rollelements (8) und einer Gleitberührungsfläche des Drucklagers (13) ausgebildet ist, wobei die Schmierpumpe (21) als Antwort auf eine Bewegung des kreisenden Rollelements in Betrieb ist;
einem Schmiermittel-Saugdurchgang, der in dem Drucklager zum Führen eines in dem Gehäuse (1) enthaltenen Schmiermittels (2) in die Pumpkammer (23) der Schmierpumpe (21) vorgesehen ist; und
einem Ablassdurchgang, der in dem kreisenden Rollelement (8) zum Zuführen des in die Pumpkammer (23) der Schmierpumpe (21) eingesaugten Schmiermittels (2) zu Schmierstellen vorgesehen ist.
einem Gehäuse (1);
einem festen Rollelement (3), das in dem Gehäuse (1) vorgesehen ist, wobei das feste Rollelement (3) einen spiralförmigen Windungsabschnitt aufweist, der an einer Endplatte steht;
einer Antriebswelle (4), die drehbar in dem Gehäuse (1) vorgesehen ist;
einem kreisenden Rollelement (8), das kreisbar an einem distalen Ende der Antriebswelle durch ein kreisendes Lager in dem Gehäuse (1) vorgesehen ist, wobei das kreisende Rollelement einen spiralförmigen Windungsabschnitt aufweist, der an einer Endplatte derart steht, dass er den Windungsabschnitt des festen Rollelements (3) derart überlappt, dass mehrere Kompressionskammern (10) definiert werden;
einem Drucklager (13), das in dem Gehäuse derart vorgesehen ist, dass es in Gleitberührung mit einer Rückseite des kreisenden Rollelements kommt, um eine Drucklast zu tragen, die auf das kreisende Rollelement wirkt;
einer Schmierpumpe (21), die zwischen der Rückseite des kreisenden Rollelements (8) und dem Drucklager (13) vorgesehen ist, wobei die Schmierpumpe (21) eine Pumpkamrner (23) aufweist, die zwischen einer Gleitberührungsfläche an der Rückseite des kreisenden Rollelements (8) und einer Gleitberührungsfläche des Drucklagers (13) ausgebildet ist, wobei die Schmierpumpe (21) als Antwort auf eine Bewegung des kreisenden Rollelements in Betrieb ist;
einem Schmiermittel-Saugdurchgang, der in dem Drucklager zum Führen eines in dem Gehäuse (1) enthaltenen Schmiermittels (2) in die Pumpkammer (23) der Schmierpumpe (21) vorgesehen ist; und
einem Ablassdurchgang, der in dem kreisenden Rollelement (8) zum Zuführen des in die Pumpkammer (23) der Schmierpumpe (21) eingesaugten Schmiermittels (2) zu Schmierstellen vorgesehen ist.
2. Fluid-Rollvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die
Schmierpumpe folgendes aufweist:
eine Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements (22), die entweder in der Gleitberührungsfläche an der Rückseite des kreisenden Rollelements (8) oder der Gleitberührungsfläche des Drucklagers (13) vorgesehen ist, um die Pumpkammer (23) durch die Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements (22) und die andere der Gleitberührungsflächen zu definieren;
ein kreisendes Element (24), das von der anderen der Gleitberührungsflächen in die Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements (22) vorsteht, wobei das kreisende Element (24) eine Relativ-Kreisbewegung entlang einer Umfangswandfläche der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements als Antwort auf die Bewegung des kreisenden Rollelements durchführt;
eine bewegliche Trennwand, die in der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements (22) derart vorgesehen ist, dass sie bezüglich der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements (22) beweglich ist, wobei die bewegliche Trennwand mit dem kreisenden Element zum Teilen der Pumpkammer (23) in eine Saugkammer und eine Ablasskammer in der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements (22) zusammenwirkt; und
einem Trennwand-Antriebsmechanismus zum Antreiben der beweglichen Trennwand zur Durchführung einer Relativbewegung in der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements (22) als Antwort auf eine Bewegung des kreisenden Elements (24).
eine Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements (22), die entweder in der Gleitberührungsfläche an der Rückseite des kreisenden Rollelements (8) oder der Gleitberührungsfläche des Drucklagers (13) vorgesehen ist, um die Pumpkammer (23) durch die Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements (22) und die andere der Gleitberührungsflächen zu definieren;
ein kreisendes Element (24), das von der anderen der Gleitberührungsflächen in die Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements (22) vorsteht, wobei das kreisende Element (24) eine Relativ-Kreisbewegung entlang einer Umfangswandfläche der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements als Antwort auf die Bewegung des kreisenden Rollelements durchführt;
eine bewegliche Trennwand, die in der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements (22) derart vorgesehen ist, dass sie bezüglich der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements (22) beweglich ist, wobei die bewegliche Trennwand mit dem kreisenden Element zum Teilen der Pumpkammer (23) in eine Saugkammer und eine Ablasskammer in der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements (22) zusammenwirkt; und
einem Trennwand-Antriebsmechanismus zum Antreiben der beweglichen Trennwand zur Durchführung einer Relativbewegung in der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements (22) als Antwort auf eine Bewegung des kreisenden Elements (24).
3. Fluid-Rollvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der
Trennwand-Antriebsmechanismus folgendes aufweist:
einen Hohlraum, der in der einen der Gleitberührungsflächen an einem Abstand von der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements (22) vorgesehen ist;
eine Führungsnut (31), die in der einen der Gleitberührungsflächen zwischen dem Hohlraum (29) und der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements (22) ausgebildet ist, wobei die Führungsnut an beiden Längsenden derselben mit dem Hohlraum (29) und der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements (22) fortlaufend ist; und
einen Antriebsvorsprung, der von der anderen der Gleitberührungsflächen in den Hohlraum (29) vorsteht, wobei der Antriebsvorsprung eine Relativ-Kreisbewegung in dem Hohlraum als Antwort auf die Bewegung des kreisenden Rollelements (8) durchführt;
wobei die bewegliche Trennwand eine Gleitplatte ist, die gleitbar zwischen dem kreisenden Element und dem Antriebsvorsprung gehalten ist, wobei die Gleitplatte in Längsrichtung entlang der Führungsnut gleitbar ist.
einen Hohlraum, der in der einen der Gleitberührungsflächen an einem Abstand von der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements (22) vorgesehen ist;
eine Führungsnut (31), die in der einen der Gleitberührungsflächen zwischen dem Hohlraum (29) und der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements (22) ausgebildet ist, wobei die Führungsnut an beiden Längsenden derselben mit dem Hohlraum (29) und der Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements (22) fortlaufend ist; und
einen Antriebsvorsprung, der von der anderen der Gleitberührungsflächen in den Hohlraum (29) vorsteht, wobei der Antriebsvorsprung eine Relativ-Kreisbewegung in dem Hohlraum als Antwort auf die Bewegung des kreisenden Rollelements (8) durchführt;
wobei die bewegliche Trennwand eine Gleitplatte ist, die gleitbar zwischen dem kreisenden Element und dem Antriebsvorsprung gehalten ist, wobei die Gleitplatte in Längsrichtung entlang der Führungsnut gleitbar ist.
4. Fluid-Rollvorrichtung nach Anspruch 3, wobei
Gleitberührungsflächen des kreisenden Elements und des
Antriebsvorsprungs, die sich in Gleitberührung mit der
Gleitplatte befinden, ebene Oberfläche sind, die
zueinander parallel sind.
5. Fluid-Rollvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die
eine der Gleitberührungsflächen mit einem Schmiermittel-
Speicher versehen ist, der fortlaufend mit der
Ausnehmung zur Aufnahme eines kreisenden Elements (22)
und dem Ablassdurchgang in Verbindung steht.
6. Fluid-Rollvorrichtung nach Ansprüchen 1, 2, 3, 4 oder 5,
wobei sich der Ablassdurchgang durch den rückseitigen
Abschnitt des kreisenden Rollelements (8) erstreckt und
sich in einen Abschnitt mit rundem Vorsprung öffnet, der
das kreisende Lager aufnimmt.
7. Fluid-Rollvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die
Antriebswelle mit einem Ausgleichsgewicht versehen ist,
das radial von einem Außenumfang der Antriebswelle
vorsteht, um einen Drehausgleich der Antriebswelle
bezüglich des kreisenden Rollelements (8) zu erhalten,
wobei die Antriebswelle ferner mit einem Schmiermittel-
Zuführdurchgang versehen ist, der sich an einem Ende
derselben an dem distalen Ende der Antriebswelle derart
öffnet, dass er mit dem Ablassdurchgang in Verbindung
steht, wobei sich das andere Ende des Schmiermittel-
Zuführdurchgangs an einer Außenumfangsfläche der
Antriebswelle an einer Rückseite des Abschnitts mit
rundem Vorsprung öffnet.
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