DE19962798C2 - Spiralverdichter oder Spiralpumpe - Google Patents
Spiralverdichter oder SpiralpumpeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spiralverdichter oder
eine Spiralpumpe, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine
derartige Spiralmaschine ist beispielsweise für die Verwendung
in einem Luftkompressor, einer Vakuumpumpe, usw. geeignet.
Eine im allgemeinen bekannte Spiralmaschine weist ein Gehäuse
und einen feststehenden Spiralkörper auf, der in dem Gehäuse
vorgesehen ist. Der feststehende Spiralkörper weist einen
spiralförmigen Windungsabschnitt auf, der auf einer Endplatte
steht. Eine Antriebswelle ist drehbar in dem Gehäuse
vorgesehen. Ein umlaufender Spiralkörper ist umlaufbar an dem
distalen Ende der Antriebswelle in dem Gehäuse vorgesehen. Der
umlaufende Spiralkörper weist einen spiralförmigen
Windungsabschnitt auf, der auf einer Endplatte derart steht,
dass er den Windungsabschnitt des feststehenden Spiralkörpers
überlappt, so dass mehrere Kompressionskammern definiert
werden.
Bei dieser Art einer bekannten Spiralmaschine wird die
Antriebswelle von extern derart angetrieben, dass sie sich
dreht, wodurch der umlaufende Spiralkörper eine umlaufende
Bewegung mit einer vorbestimmten Exzentrizität bezüglich des
feststehenden Spiralkörpers durchführt, wodurch ein Fluid,
beispielsweise Luft, von einer Saugöffnung eingesaugt wird, die
an dem Außenumfang des feststehenden Spiralkörpers vorgesehen
ist, und nachfolgend das Fluid in den Kompressionskammern
komprimiert wird, die zwischen den Windungsabschnitten des
feststehenden und des umlaufenden Spiralkörpers ausgebildet
sind. Schließlich wird das komprimierte Fluid durch eine
Auslassöffnung nach außen abgelassen, die in der Mitte des
feststehenden Spiralkörpers vorgesehen ist.
Aus der DE 38 25 690 C2 ist eine Ölzuführungsvorrichtung für
einen Spiralkompressor bekannt, bei welchem Schmiermittel aus
einer vor der Anordnung aus umlaufendem und feststehendem
Spiralkörper gelegenen Schmiermittel-Vorratskammer durch den
umlaufenden und den feststehenden Spiralkörper hindurch zu der
Gleitberührungsfläche auf der Rückseite des umlaufenden
Spiralkörpers gefördert wird. Bei dieser Anordnung ist die
Gefahr, daß Schmiermittel in den Kompressionsraum zwischen den
beiden Spiralkörpern eintritt, nicht unerheblich.
Aus der DE 40 92 019 C2, der US 4,637,786, der US 4,917,582,
der US 4,946,361 und der JP 0 518 0179 A sind
Spiralkompressoren bekannt, bei denen Schmiermittel von einem
hinter dem umlaufenden Spiralkörper gelegenen
Schmiermittelvorrat zur Gleitberührungsfläche des umlaufenden
Spiralkörpers gefördert wird.
Die Spiralkompressoren gemäß der US 4,917,582 und der
US 4,946,361 sind jeweils mit einer Schmiermittelpumpe
versehen, deren Pumpenkammer im Bereich des Umfangs des
umlaufenden Spiralkörpers vorgesehen ist, so dass auch hier die
prinzipielle Gefahr besteht, dass Schmiermittel in den Bereich
zwischen dem umlaufenden Spiralkörper und dem feststehenden
Spiralkörper fließt und somit in die Kompressionskammer
eindringt. Bei diesen bekannten Spiralmaschinen ist eine
Schmierpumpe zwischen dem Gehäuse und dem Außenumfang der
Endplatte des umlaufenden Spiralkörpers vorgesehen. Die
Schmierpumpe bewirkt als Antwort auf die umlaufende Bewegung
des umlaufenden Spiralkörpers, dass die Antriebswelle, der
umlaufende Spiralkörper, usw. geschmiert werden. D. h. ein
Schmiermittel, das in dem Gehäuse enthalten ist, wird zu dem
Bereich zwischen dem Gehäuse und dem Außenumfang der Endplatte
des umlaufenden Spiralkörpers durch die Schmierpumpe geführt,
und somit der Antriebswelle, dem umlaufenden Spiralkörper, usw.
zugeführt.
Da bei der bekannten oben beschriebenen Spiralmaschine die
Schmierpumpe zwischen dem Innenumfang des Gehäuses und dem
Außenumfang der Endplatte des umlaufenden Spiralkörpers
vorgesehen ist, ist die Schmierpumpe nahe der
Gleitberührungsflächen des umlaufenden und feststehenden
Spiralkörpers angeordnet, und es ist wahrscheinlich, dass
Schmiermittel, das durch die Schmierpumpe unter Druck gesetzt
wird, in den Bereich zwischen den Gleitberührungsflächen des
umlaufenden und des feststehenden Spiralkörpers 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 feststehenden und des
umlaufenden Spiralkörpers eintreten kann und in die
Kompressionskammern auslaufen kann. Wenn das Schmiermittel in
die Kompressionskammern ausläuft, ist es schwierig, ein
sauberes komprimiertes Fluid nach außen abzugeben.
Somit kann, wenn die Wahrscheinlichkeit besteht, dass das
Schmiermittel auslaufen kann, die Vorrichtung hinsichtlich
ihrer Leistung und Zuverlässigkeit nicht verbessert werden.
Angesichts der vorangehend beschriebenen Probleme beim Stand
der Technik liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin,
einen Spiralverdichter oder eine Spiralpumpe zu schaffen, bei
dem beziehungsweise bei der bei vereinfachter Konstruktion der
Schmierpumpe das Risiko des Eintretens von Schmiermittel von
der Schmierpumpe in die Kompressionskammer reduziert ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Spiralmaschine gemäß
Patentanspruch 1.
Während das Schmiermittel durch den Ablassdurchgang strömt,
kühlt es, ausgehend von der Schmierpumpe, den gesamten
umlaufenden Spiralkörper. Da die Pumpkammer an der Seite der
Endplatte des umlaufenden Spiralkörpers entfernt von den
Kompressionskammern vorgesehen und somit von den
Kompressionskammern isoliert ist, ist das Schmiermittel, das in
der Pumpkammer der Schmierpumpe unter Druck gesetzt wurde,
daran gehindert, zu der Seite der Kompressionskammern zu
fließen.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung führt das umlaufende
Element, das von der anderen der Gleitberührungsflächen
vorsteht, mit der umlaufenden Bewegung des umlaufenden
Spiralkörpers eine Relativ-Kreisbewegung in der Ausnehmung zur
Aufnahme eines umlaufenden Elements durch, welche 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 des umlaufenden Elements als Antwort auf die
Bewegung des umlaufenden Elements durchführt. Zu diesem
Zeitpunkt wird die Pumpkammer in der Ausnehmung zur Aufnahme
des umlaufenden Elements durch das umlaufende 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 in einem Abstand von der
Ausnehmung zur Aufnahme des umlaufenden Elements vorgesehen.
Eine Führungsnut ist in einer der Gleitberührungsflächen
zwischen dem Hohlraum und der Ausnehmung zur Aufnahme eines
umlaufenden Elements ausgebildet. Die Führungsnut ist an beiden
Längsenden derselben mit dem Hohlraum und der Ausnehmung zur
Aufnahme des umlaufenden 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 umlaufenden
Spiralkörpers aus. Die bewegliche Trennwand ist eine
Gleitplatte, die gleitbar zwischen dem umlaufenden Element und
dem Antriebsvorsprung gehalten ist. Die Gleitplatte ist in
Längsrichtung entlang der Führungsnut gleitbar.
Bei der beschriebenen Anordnung kann mit der umlaufenden
Bewegung des umlaufenden Spiralkörpers der Antriebsvorsprung,
der von der anderen der Gleitberührungsflächen vorsteht, in dem
Hohlraum eine Relativ-Kreisbewegung, wie im Fall des
umlaufenden Elements, durchführen. Zu diesem Zeitpunkt gleitet
die Gleitplatte in Längsrichtung entlang der Führungsnut durch
das Folgen der Bewegung des umlaufenden Elements und des
Antriebsvorsprungs in einem Zustand, in dem beide Enden der
Gleitberührungsfläche sich in Gleitkontakt mit dem umlaufenden
Element und dem Antriebsvorsprung befinden. Folglich dehnen
sich die Saug- und Ablasskammer, die in der Ausnehmung zur
Aufnahme des umlaufenden Elements durch das umlaufende Element
und die Gleitplatte definiert sind, als Antwort auf die
Bewegung des umlaufenden 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 umlaufenden Elements und des
Antriebsvorsprungs, die sich in Gleitkontakt mit der
Gleitplatte befinden, ebene Oberflächen sein, die zueinander
parallel sind. Somit können, wenn der umlaufende Spiralkörper
umläuft, das umlaufende Element und der Antriebsvorsprung, die
integral an dem umlaufenden Spiralkörper vorgesehen sind,
entlang der Gleitplatte relativ geführt werden. Zusätzlich
gleitet die Gleitplatte in Längsrichtung entlang der
Führungsnut. Deshalb ist es möglich, durch das umlaufende
Element, den Antriebsvorsprung, die Gleitplatte und die
Führungsnut einen Drehverhinderungsmechanismus zur Verhinderung
einer Drehung des umlaufenden Spiralkörpers aufzubauen.
Bei der vorliegenden Erfindung kann die eine der
Gleitberührungsflächen mit einem Schmiermittel-Speicher
versehen sein, der fortlaufend mit der Ausnehmung zur Aufnahme
des umlaufenden Elements und dem Ablassdurchgang in Verbindung
steht. Durch diese Anordnung kann bei der umlaufenden Bewegung
des umlaufenden Spiralkörpers das Schmiermittel, das in die
Ausnehmung zur Aufnahme des umlaufenden 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 umlaufenden Spiralkörpers erstreckt und sich in
einem eine Antriebshülse bildenden Abschnitt mit rundem
Vorsprung öffnet, der das umlaufende Lager aufnimmt. Somit kann
das Schmiermittel von dem Ablassdurchgang zu dem umlaufenden
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 umlaufenden Spiralkörpers zu
erhalten. Die Antriebswelle kann ferner mit einem
Schmiermittel-Zuführungsdurchgang versehen sein, dessen eines
Ende sich an einem Ende der Antriebswelle derart öffnet, dass
er mit dem Ablassdurchgang in Verbindung steht. Das andere Ende
des Schmiermittel-Zuführungsdurchgangs öffnet sich an der
Außenumfangsfläche der Antriebswelle außerhalb der
Antriebshülse.
Durch die beschriebene Anordnung kann das Schmiermittel von dem
Ablassdurchgang zu dem umlaufenden Lager zugeführt werden und
das Schmiermittel kann ferner zu der Rückseite des umlaufenden
Spiralkörpers 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-Spiralverdichters
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
umlaufenden Spiralkörpers, eines Drucklagers, usw.,
wobei ein feststehender Spiralkörper weggelassen
worden ist.
Fig. 3 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht des
umlaufenden Spiralkörpers, 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 umlaufenden Spiralkörpers, 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
umlaufenden Spiralkörpers, 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
umlaufenden Spiralkörpers 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 Spiralmaschine 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-Spiralverdichter als ein Beispiel einer Spiralmaschine
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-Spiralverdichters. Das Gehäuse weist einen ringförmigen
Bodenabschnitt 1A auf. Ein zylindrischer Abschnitt 1B erstreckt
sich von dem Außenumfang des Bodenabschnitts 1A in Richtung
eines feststehenden Spiralkörpers 3 (der nachfolgend
beschrieben ist). Ein Lagerabschnitt 1C steht von der Mitte des
Bodenabschnitts 1A in Richtung des feststehenden Spiralkörpers
3 vor. Ein Schmiermittel 2 ist in dem Gehäuse 1 enthalten.
Der Spiralkörper 3 ist an dem distalen Ende des Gehäuses 1
befestigt. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist der feststehende
Spiralkörper 3 eine Endplatte 3A auf, die in etwa in einer
scheibenartigen 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 eine Ende der Antriebswelle 4 ist mit
einer (nicht gezeigten) Antriebswelle verbunden. Der andere
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 eine Antriebshülse 8C bildenden Abschnitt mit rundem
Vorsprung eines umlaufenden Spiralkörpers 8 (der 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 umlaufenden
Spiralkörpers 8 erhalten wird.
Der umlaufende Spiralkörper 8 ist umlaufbar in dem Gehäuse 1 in
gegenüberliegender Beziehung zu dem feststehenden Spiralkörper
3 vorgesehen. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist der umlaufende
Spiralkörper 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.
Der umlaufende Spiralkörper 8 weist ferner den die
Antriebshülse 8C bildenden Abschnitt mit rundem Vorsprung auf,
der von der Mitte der Rückseite der Endplatte 8A vorsteht. Der
umlaufende Spiralkörper 8 ist drehbar an die Kurbel 4A der
Antriebswelle 4 durch ein umlaufendes Lager 9 angebracht, das
in der Antriebshülse 8C aufgenommen ist. Die Vorderseite der
Endplatte 8A ist dafür angepasst, dass sie in Gleitkontakt mit
dem Flanschabschnitt 3D des feststehenden Spiralkörpers 3
kommt. Die rückwärtige Seite der Endplatte 8A bildet eine
Gleitberührungsfläche 8D, die dafür angepasst ist, mit einem
(nachfolgend beschriebenen) Drucklager 13 in Gleitkontakt zu
kommen.
Der umlaufende Spiralkörper 8 ist derart angeordnet, dass der
Windungsabschnitt 8B den Windungsabschnitt 3B des feststehenden
Spiralkörpers 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-Spiralverdichters wird Luft in
die äußerste Kompressionskammer 10 von einer Saugöffnung 11
eingesaugt, die in einem Außenumfangsabschnitt des
feststehenden Spiralkörpers 3 vorgesehen ist, und die
eingesaugte Luft nachfolgend in den Kompressionskammern 10
während der umlaufenden Bewegung des umlaufenden Spiralkörpers
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 feststehenden
Spiralkörpers 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 umlaufenden
Spiralkörpers 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 den umlaufenden Spiralkörper 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 umlaufenden Spiralkörpers 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 umlaufenden
Spiralkörper 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
umlaufenden Spiralkörpers 8.
Eine Schmierpumpe 21 ist zwischen den jeweiligen
Gleitberührungsflächen 8B und 13B des umlaufenden Spiralkörpers
8 und des Drucklagers 13 vorgesehen. Die Schmierpumpe 21 weist
eine Ausnehmung 22 zur Aufnahme eines umlaufenden Elements 24,
das umlaufende Element 24, eine auch als Trennwand bezeichnete
Gleitplatte 25 und einen Gleitplatten-Antriebsmechanismus 28
(die nachfolgend beschrieben sind) auf. Die Schmierpumpe 21
kommt als Antwort auf die Bewegung des umlaufenden
Spiralkörpers 8 derart in Betrieb, dass das in eine Pumpkammer
23 (die nachfolgend beschrieben ist) eingesaugte Schmiermittel
2 an verschiedenen Schmierstellen, d. h. die Antriebswelle 4,
die Lager 5 und 6, den umlaufenden Spiralkörper 8 und das
umlaufende Lager 9 zugeführt wird.
Die Ausnehmung 22 zur Aufnahme des umlaufenden Elements 24 ist
in der Gleitberührungsfläche 13B des Drucklagers 13 vorgesehen.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, ist die Ausnehmung 22 zur Aufnahme
des umlaufenden Elements 24 eine kreisförmige Öffnung mit
geschlossenem Ende mit einer Umfangswandfläche 22A zum
Definieren einer Pumpkammer 23 zwischen sich selbst und der
Gleitberührungsfläche 8D des umlaufenden Spiralkörpers 8. Das
umlaufende Element 24 ist umlaufbar in der Pumpkammer 23
aufgenommen, die in der Ausnehmung 22 ausgebildet ist.
Das umlaufende Element 24 steht von der Rückseite der Endplatte
8A des umlaufenden Spiralkörpers 8 vor. Das umlaufende Element
24 ist ein kreisförmiger Vorsprung, der von der Endplatte 8A
des umlaufenden Spiralkörpers 8 in die Ausnehmung 22 vorsteht.
Die vorstehende Endfläche des umlaufenden Elements 24 befindet
sich im wesentlichen in Gleitberührung mit der Bodenfläche der
Ausnehmung 22. Das umlaufende 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 umlaufende Element 24 ist in der Ausnehmung 22 in einer
dezentrierten Stellung angeordnet. Die Außenumfangsfläche des
umlaufenden Elements 24 befindet sich im wesentlichen in
Gleitkontakt mit der Umfangswandfläche 22A. Folglich bewegt
sich das umlaufende Element 24 als Antwort auf die Bewegung des
umlaufenden Spiralkörpers 8, wobei es eine umlaufende Bewegung
in der Ausnehmung 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 22 zur
Aufnahme des umlaufenden Elements 24 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 umlaufenden Elements 24 und einer Gleitplatte 30A eines
Antriebsvorsprungs 30 (der nachfolgend beschrieben ist).
Folglich wird mit der umlaufenden Bewegung des umlaufenden
Spiralkörpers 8, wie in Fig. 10 gezeigt, die Gleitplatte 25,
veranlasst, sich in der Ausnehmung 22 zur Aufnahme des
umlaufenden Elements 24 durch einen (nachfolgend beschriebenen)
Gleitplatten-Antriebsmechanismus als Antwort auf die Bewegung
des umlaufenden Elements 24 zu bewegen. Die Gleitplatte 25
teilt die Pumpkammer 23 in Zusammenwirkung mit dem umlaufenden
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 22 als Antwort auf die Bewegung des
umlaufenden 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 in einem Abstand von der Ausnehmung 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 umlaufenden Spiralkörpers 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 umlaufenden Elements 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 umlaufenden Bewegung
des umlaufenden Spiralkörpers 8 der Antriebsvorsprung 30 eine
umlaufende Bewegung zusammen mit dem umlaufenden 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 umlaufenden Element 24 gehalten wird. Der
Antriebsvorsprung 30 bildet ferner einen weiteren
Drehverhinderungsmechanismus zur Verhinderung einer Drehung des
umlaufenden Spiralkörpers 8 in Kombination mit dem umlaufenden
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 22 zur Aufnahme des
umlaufenden Elements 24 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 22 zur Aufnahme des
umlaufenden Elements 24 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 Stekke zwischen der Ausnehmung
22 zur Aufnahme des umlaufenden Elements 24 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 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 Umlaufs des umlaufenden Spiralkörpers
8 sowohl mit der Ausnehmung 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 jederzeit 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
22 zur Aufnahme des umlaufenden Elements 24 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 umlaufenden
Spiralkörpers 8 ausgebildet. Der Ablassdurchgang 34 erstreckt
sich durch die Rückseite des umlaufenden Spiralkörpers 8 und
öffnet sich an einem Ende desselben in den
Schmiermittel-Speicher 32. Das andere Ende des Ablassdurchgangs
34 öffnet sich in den Innenraum der Antriebshülse 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 umlaufenden Spiralkörpers 8 zu
der Antriebswelle 4, dem umlaufenden Lager 9, usw. zugeführt
wird, und das Schmiermittel 2, während es durch den
Ablassdurchgang 34 strömt, den gesamten umlaufenden
Spiralkörper 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 Innenraum
der Antriebshülse 8C des umlaufenden Spiralkörpers 8 derart,
dass er mit dem Ablassdurchgang 34 in Verbindung steht. Das
andere Ende des Schmiermittel-Zuführdurchgangs 35 erstreckt
sich radial 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 der Antriebshülse 8C des
umlaufenden Spiralkörpers 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 feststehenden und umlaufenden
Spiralkörpers 3 und 8 gefügt. Das Dichtungselement 36
verhindert, dass das Schmiermittel 2 in den Bereich zwischen
den beiden Gleitberührungsflächen eintritt.
Der Luft-Spiralverdichter gemäß dieser Ausführungsform weist
den oben beschriebenen Aufbau auf. Nachfolgend wird die
Betriebsweise des Luft-Spiralverdichters beschrieben.
Wenn die Antriebswelle 4 durch einen elektrischen Motor gedreht
wird, führt der umlaufende Spiralkörper 8 eine kreisende
Umlaufbewegung mit einem Kreisradius δ um die Antriebswelle 4
aus.
Folglich werden die Kompressionskammern 10, die zwischen dem
Windungsabschnitt 3B des feststehenden Spiralkörpers 3 und dem
Windungsabschnitt 8B des umlaufenden Spiralkörpers 8 definiert
sind, fortlaufend zusammengezogen. Somit wird Luft von der
Außenseite durch die Saugöffnung 11 des feststehenden
Spiralkörpers 3 eingesaugt und nachfolgend in den
Kompressionskammern komprimiert, und die komprimierte Luft wird
von der Ablassöffnung 12 des feststehenden Spiralkörpers 3
abgelassen und in einem (nicht gezeigten) äußeren Lufttank oder
ähnlichem gelagert.
Wenn der umlaufende Spiralkörper 8 auf diese Weise umläuft,
gleitet der Oldham's-Ring 16 entlang der Führungsvorsprünge 14
des Drucklagers 13, und der Oldham's-Ring 16 und der umlaufende
Spiralkörper 8 werden bezüglich einander entlang der
Führungsnuten 15 versetzt, die an dem umlaufenden Spiralkörper
8 vorgesehen sind. Somit wird das Drehmoment, das auf den
umlaufenden Spiralkörper 8 wirkt und durch die Antriebswelle 4
übertragen wird, zwischen dem Oldham's-Ring 16 und dem
Führungsvorsprung 14 und den Führungsnuten 15 getragen, wodurch
der umlaufende Spiralkörper 8 an einer Drehung um seine eigene
Achse gehindert wird, während zugelassen wird, dass er eine
Kreisbewegung mit einem Kreisradius δ durchführt.
Nachfolgend wird die Betriebsweise der Schmierpumpe 21 unter
Bezugnahme auf die Fig. 10 beschrieben. Wenn der umlaufende
Spiralkörper 8 umläuft, führen das umlaufende Element 24 und
der Antriebsvorsprung 30, die mit dem umlaufenden Spiralkörper
8 integral sind, Kreisbewegungen in Richtung des Uhrzeigersinns
in der Ausnehmung 22 zur Aufnahme des umlaufenden Elements 24
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
umlaufenden Elements 24 und des Antriebsvorsprungs 30 in einem
Zustand, in dem beide Enden der Gleitplatte 25 sich in
Gleitberührung mit dem umlaufenden 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 22 zur Aufnahme des umlaufenden Elements 24 und dem
umlaufenden Spiralkörper 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 umlaufende 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, in der das umlaufende 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 umlaufende 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 umlaufende Lager 9 zu schmieren und zu kühlen.
Zusätzlich kann das Schmiermittel 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 den umlaufenden
Spiralkörper 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 umlaufenden Spiralkörpers 8 in der Druckrichtung
zu unterdrücken, die durch die Druckvariation 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 umlaufenden
Spiralkörpers 8 und des Drucklagers 13 vorgesehen. D. h., die
Pumpkammer 23 ist an der Seite der Endplatte 8A des umlaufenden
Spiralkörpers 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 feststehenden und umlaufenden
Spiralkörpers 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, jederzeit
saubere komprimierte Luft von der Ablassöffnung 12 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 22 zur Aufnahme des umlaufenden Elements 24 und
dem Ablassdurchgang 34 in Verbindung steht. Deshalb kann,
während die Öffnung des Ablassdurchgangs 34 als Antwort auf die
Bewegung des umlaufenden Spiralkörpers 8, wie durch die
Strichpunktlinie in Fig. 10 gezeigt, umläuft 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 umlaufende Element 24 und der Antriebsvorsprung 30, die
integral an dem umlaufenden Spiralkörper 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
können das umlaufende 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 umlaufenden
Elements 24 und der Gleitplatte 25 in einer Richtung senkrecht
zu der Y-Achse aufrechterhalten. Somit bilden das umlaufende
Element 24, die Gleitplatte 25, der Antriebsvorsprung 30 und
die Führungsnut 31 einen weiteren Drehverhinderungsmechanismus
zur Verhinderung einer Drehung des umlaufenden Spiralkörpers 8.
Demzufolge kann eine Drehkraft von dem umlaufenden Spiralkörper
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 umlaufenden
Element 24 und dem Antriebsvorsprung 30 gehalten wird, die
Gleitplatte 25 entlang der Führungsnut 31 als Antwort auf die
Bewegung des umlaufenden Elements 24 und des Antriebsvorsprungs
30 gleiten. Demzufolge ist es möglich, das Problem, dass sich
die Gleitplatte 25 in der Ausnehmung 22 zur Aufnahme des
umlaufenden Elements 24 nach der Bewegung des umlaufenden
Elements 24 bewegt, auszuschalten. Somit wird die
Nachfolgeleistung der Gleitplatte 25 bezüglich des umlaufenden
Elements 24 verbessert. Folglich kann die Leistung der
Schmierpumpe 21 weiter verbessert werden.
Obwohl bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform das
umlaufende Element 24 an der Gleitberührungsfläche 8D des
umlaufenden Spiralkörpers 8 vorgesehen ist, und die Ausnehmung
22 zur Aufnahme des umlaufenden Elements 24 an der
Gleitberührungsfläche 13B des Drucklagers 13 vorgesehen ist,
kann die Anordnung derart sein, dass die Ausnehmung zur
Aufnahme eines umlaufenden Elements an der
Gleitberührungsfläche 8B des umlaufenden Spiralkörpers 8
vorgesehen ist, und das umlaufende Element an der
Gleitberührungsfläche 13B des Drucklagers 13 vorgesehen ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung bei der vorangehenden
Ausführungsform bezüglich eines Luft-Spiralverdichters anhand
eines Beispiels von Spiralmaschinen beschrieben wurde, ist die
vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf den Luft-
Spiralverdichter beschränkt, sondern kann weithin auf andere
Spiralmaschinen, beispielsweise Vakuumpumpen,
Kühlschrankkompressoren, usw. angewendet werden.
Claims (5)
1. Spiralverdichter oder Spiralpumpe mit
einem Gehäuse (1);
einem in dem Gehäuse (1) vorgesehenen gehäusefesten Spiralkörper (3), der einen auf einer Endplatte (3A) stehenden spiralförmigen Windungsabschnitt (3B) aufweist;
einer Antriebswelle (4), die drehbar in dem Gehäuse (1) vorgesehen ist;
einem umlaufenden Spiralkörper (8), der von der Antriebswelle (4) umlaufbar angetrieben ist, wobei ein äußeres Ende der Antriebswelle (4) in einem umlaufenden Lager (9), das in einer Antriebshülse (8C) des umlaufenden Spiralkörpers (8) aufgenommen ist, gelagert ist, wobei der umlaufende Spiralkörper (8) einen spiralförmigen Windungsabschnitt (8B) aufweist, der so auf einer Endplatte (8A) steht, dass er den Windungsabschnitt (3B) des festen Spiralkörpers (3) derart überlappt, dass mehrere Kompressionskammern (10) definiert sind; und
einer auf der Rückseite des umlaufenden Spiralkörpers (8) vorgesehenen Schmierpumpe (21);
wobei ein Drucklager (13) in dem Gehäuse (1) vorgesehen ist, das in Gleitberührung mit einer Rückseite des umlaufenden Spiralkörpers (8) steht, um eine Drucklast zu tragen, die auf den umlaufenden Spiralkörper wirkt;
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schmierpumpe (21) zwischen der Rückseite des umlaufenden Spiralkörpers (8) und dem Drucklager (13) vorgesehen ist, wobei die Schmierpumpe (21) eine Pumpkammer (23) aufweist, die im Bereich einer Gleitberührungsfläche an der Rückseite des umlaufenden Spiralkörpers (8) und einer Gleitberührungsfläche des Drucklagers (13) ausgebildet ist, wobei die Schmierpumpe (21) als Antwort auf eine Bewegung des umlaufenden Spiralkörpers (8) arbeitet;
daß ein Schmiermittel-Saugdurchgang (33) in dem Drucklager (13) zum Führen eines in dem Gehäuse (1) enthaltenen Schmiermittels (2) in die Pumpkammer (23) der Schmierpumpe (21) vorgesehen ist; und
daß ein Ablassdurchgang (34) in dem umlaufenden Spiralkörper (8) zum Zuführen des in die Pumpkammer (23) der Schmierpumpe (21) eingesaugten Schmiermittels (2) zu Schmierstellen vorgesehen ist;
wobei die Schmierpumpe folgendes aufweist:
eine Ausnehmung (22) zur Aufnahme eines umlaufenden Elements (24), die entweder in der Gleitberührungsfläche an der Rückseite des umlaufenden Spiralkörpers (8) oder der Gleitberührungsfläche des Drucklagers (13) vorgesehen ist, um die Pumpkammer (23) durch die Ausnehmung (22) und die andere der Gleitberührungsflächen zu definieren;
das umlaufende Element (24), das von der anderen der Gleitberührungsflächen in die Ausnehmung (22) vorsteht, wobei das umlaufende Element (24) eine Relativ-Kreisbewegung entlang einer Umfangswandfläche der Ausnehmung (22) als Antwort auf die Bewegung des umlaufenden Spiralkörpers (8) durchführt;
eine bewegliche Trennwand (25), die in der Ausnehmung (22) derart vorgesehen ist, dass sie bezüglich der Ausnehmung (22) beweglich ist, wobei die bewegliche Trennwand (25) mit dem umlaufenden Element (24) zusammenwirkt, um die Pumpkammer (23) in eine Saugkammer (26) und eine Ablasskammer (27) in der Ausnehmung (22) zu teilen; und
einen Trennwand-Antriebsmechanismus (28) zum Antreiben der beweglichen Trennwand (25) zur Durchführung einer Relativbewegung in der Ausnehmung (22) als Antwort auf eine Bewegung des umlaufenden Elements (24);
wobei der Trennwand-Antriebsmechanismus (28) folgendes aufweist:
einen Hohlraum (29), der in der einen der Gleitberührungsflächen in einem Abstand von der Ausnehmung (22) vorgesehen ist;
eine Führungsnut (31), die in der einen der Gleitberührungsflächen zwischen dem Hohlraum (29) und der Ausnehmung (22) ausgebildet ist, wobei die Führungsnut (31) an ihrem einen Längsende in den Hohlraum (29) und an ihrem anderen Längsende in die Ausnehmung (22) mündet; und
einen Antriebsvorsprung (30), der von der anderen der Gleitberührungsflächen in den Hohlraum (29) vorsteht, wobei der Antriebsvorsprung (30) eine Relativ- Kreisbewegung in dem Hohlraum (29) als Antwort auf die Bewegung des umlaufenden Spiralkörpers (8) durchführt;
wobei die bewegliche Trennwand (25) eine Gleitplatte ist, die gleitbar zwischen dem umlaufenden Element (24) und dem Antriebsvorsprung (30) gehalten ist, wobei diese Gleitplatte in Längsrichtung entlang der Führungsnut (31) gleitbar ist.
einem Gehäuse (1);
einem in dem Gehäuse (1) vorgesehenen gehäusefesten Spiralkörper (3), der einen auf einer Endplatte (3A) stehenden spiralförmigen Windungsabschnitt (3B) aufweist;
einer Antriebswelle (4), die drehbar in dem Gehäuse (1) vorgesehen ist;
einem umlaufenden Spiralkörper (8), der von der Antriebswelle (4) umlaufbar angetrieben ist, wobei ein äußeres Ende der Antriebswelle (4) in einem umlaufenden Lager (9), das in einer Antriebshülse (8C) des umlaufenden Spiralkörpers (8) aufgenommen ist, gelagert ist, wobei der umlaufende Spiralkörper (8) einen spiralförmigen Windungsabschnitt (8B) aufweist, der so auf einer Endplatte (8A) steht, dass er den Windungsabschnitt (3B) des festen Spiralkörpers (3) derart überlappt, dass mehrere Kompressionskammern (10) definiert sind; und
einer auf der Rückseite des umlaufenden Spiralkörpers (8) vorgesehenen Schmierpumpe (21);
wobei ein Drucklager (13) in dem Gehäuse (1) vorgesehen ist, das in Gleitberührung mit einer Rückseite des umlaufenden Spiralkörpers (8) steht, um eine Drucklast zu tragen, die auf den umlaufenden Spiralkörper wirkt;
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schmierpumpe (21) zwischen der Rückseite des umlaufenden Spiralkörpers (8) und dem Drucklager (13) vorgesehen ist, wobei die Schmierpumpe (21) eine Pumpkammer (23) aufweist, die im Bereich einer Gleitberührungsfläche an der Rückseite des umlaufenden Spiralkörpers (8) und einer Gleitberührungsfläche des Drucklagers (13) ausgebildet ist, wobei die Schmierpumpe (21) als Antwort auf eine Bewegung des umlaufenden Spiralkörpers (8) arbeitet;
daß ein Schmiermittel-Saugdurchgang (33) in dem Drucklager (13) zum Führen eines in dem Gehäuse (1) enthaltenen Schmiermittels (2) in die Pumpkammer (23) der Schmierpumpe (21) vorgesehen ist; und
daß ein Ablassdurchgang (34) in dem umlaufenden Spiralkörper (8) zum Zuführen des in die Pumpkammer (23) der Schmierpumpe (21) eingesaugten Schmiermittels (2) zu Schmierstellen vorgesehen ist;
wobei die Schmierpumpe folgendes aufweist:
eine Ausnehmung (22) zur Aufnahme eines umlaufenden Elements (24), die entweder in der Gleitberührungsfläche an der Rückseite des umlaufenden Spiralkörpers (8) oder der Gleitberührungsfläche des Drucklagers (13) vorgesehen ist, um die Pumpkammer (23) durch die Ausnehmung (22) und die andere der Gleitberührungsflächen zu definieren;
das umlaufende Element (24), das von der anderen der Gleitberührungsflächen in die Ausnehmung (22) vorsteht, wobei das umlaufende Element (24) eine Relativ-Kreisbewegung entlang einer Umfangswandfläche der Ausnehmung (22) als Antwort auf die Bewegung des umlaufenden Spiralkörpers (8) durchführt;
eine bewegliche Trennwand (25), die in der Ausnehmung (22) derart vorgesehen ist, dass sie bezüglich der Ausnehmung (22) beweglich ist, wobei die bewegliche Trennwand (25) mit dem umlaufenden Element (24) zusammenwirkt, um die Pumpkammer (23) in eine Saugkammer (26) und eine Ablasskammer (27) in der Ausnehmung (22) zu teilen; und
einen Trennwand-Antriebsmechanismus (28) zum Antreiben der beweglichen Trennwand (25) zur Durchführung einer Relativbewegung in der Ausnehmung (22) als Antwort auf eine Bewegung des umlaufenden Elements (24);
wobei der Trennwand-Antriebsmechanismus (28) folgendes aufweist:
einen Hohlraum (29), der in der einen der Gleitberührungsflächen in einem Abstand von der Ausnehmung (22) vorgesehen ist;
eine Führungsnut (31), die in der einen der Gleitberührungsflächen zwischen dem Hohlraum (29) und der Ausnehmung (22) ausgebildet ist, wobei die Führungsnut (31) an ihrem einen Längsende in den Hohlraum (29) und an ihrem anderen Längsende in die Ausnehmung (22) mündet; und
einen Antriebsvorsprung (30), der von der anderen der Gleitberührungsflächen in den Hohlraum (29) vorsteht, wobei der Antriebsvorsprung (30) eine Relativ- Kreisbewegung in dem Hohlraum (29) als Antwort auf die Bewegung des umlaufenden Spiralkörpers (8) durchführt;
wobei die bewegliche Trennwand (25) eine Gleitplatte ist, die gleitbar zwischen dem umlaufenden Element (24) und dem Antriebsvorsprung (30) gehalten ist, wobei diese Gleitplatte in Längsrichtung entlang der Führungsnut (31) gleitbar ist.
2. Spiralverdichter oder Spiralpumpe nach Anspruch 1,
wobei Gleitberührungsflächen des umlaufenden Elements (24)
und des Antriebsvorsprungs (30), die sich in
Gleitberührung mit der als Gleitplatte ausgebildeten
Trennwand (25) befinden, ebene Oberflächen sind, die
zueinander parallel sind.
3. Spiralverdichter oder Spiralpumpe nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die eine der Gleitberührungsflächen mit einem
Schmiermittel-Speicher versehen ist, der fortlaufend mit
der Ausnehmung (22) und dem Ablassdurchgang (34) in
Verbindung steht.
4. Spiralverdichter oder Spiralpumpe nach den Ansprüchen 1, 2
oder 3,
wobei sich der Ablaßdurchgang (34) durch den rückseitigen
Abschnitt des umlaufenden Spiralkörpers (8) erstreckt und
sich in den Innenraum der Antriebshülse (8C) öffnet, die
das umlaufende Lager (9) aufnimmt.
5. Spiralverdichter oder Spiralpumpe nach Anspruch 4,
wobei die Antriebswelle (4) mit einem Ausgleichsgewicht
(7) versehen ist, das radial von einem Außenumfang der
Antriebswelle (4) vorsteht, um einen Drehausgleich der
Antriebswelle (4) bezüglich des umlaufenden Spiralkörpers
(8) zu erhalten, wobei die Antriebswelle (4) ferner mit
einem Schmiermittel-Zuführdurchgang (35) versehen ist,
dessen eines Ende sich an einem freien Ende der
Antriebswelle (4) derart öffnet, dass er mit dem
Ablassdurchgang (34) in Verbindung steht, wobei sich das
andere Ende des Schmiermittel-Zuführdurchgangs (35) an
einer Außenumfangsfläche der Antriebswelle (4) außerhalb
der Antriebshülse (8C) öffnet.
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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Owner name: HITACHI, LTD., TOKIO/TOKYO, JP |
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Effective date: 20130702 |