DE19962798A1 - Fluid-Rollvorrichtung - Google Patents

Fluid-Rollvorrichtung

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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

TECHNISCHES GEBIET
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.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER 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.
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).
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.
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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