DE2248647A1

DE2248647A1 - Verfahren zum zusammenbau eines kompressors

Info

Publication number: DE2248647A1
Application number: DE19722248647
Authority: DE
Inventors: Lester E Harlin
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1971-10-04
Filing date: 1972-10-04
Publication date: 1973-05-17
Also published as: JPS5550198B2; IT986855B; AU4645872A; JPS4844805A; CA965064A; GB1383034A; FR2155583A5; AU464004B2; BR7206524D0; US3760478A

Description

Verfahren zum Zusammenbau eines Kompressors

Die Erfindung betrifft im allgemeinen einen Rotationekompressor mit gleitenden Hotorschaufeln und insbesondere eine Anordnung und ein Verfahren zum Zusammenbau des Kompressors, um dessen Ausführung, Kapazität. Virksaiakeit und Verläßlichkeit zu verbessern« Die Erfindung ist insbesondere von Bedeutungβ wenn sie bei einem Rotations— kompressor mit gleitend gelagertes Rotor benutzt v/ird. der aur Anwendung in einer Kraftfahraoug-Klimaanlage bestimmt ist« Die Erfindung wird in diesem Zusammenhang näher beschrieben.

Bei einem Rotationskoiapresaor verden Gübläeo&chaüfeln in Schlitzen eines Rotors verechi©blich angeordnet, der innerhalb einer Zylindorwandung eines Zylinders umläuft. wobei die Rotationsachse gegenüber der Zylinderachse versetzt oder relativ zu dieser exzentrisch angeordnet ist. An der Stelle mit geringstem Abstand zwischen dem Rotor und dem Zylinder (Berührungspunkt genannt) besteht nur

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sehr wenig Spiel, damit eine sichelförmige Vordiohtungskamiaer zwischen dem Hot or und der Zyllnderwandung und swiaohen zueinander parallelen, mit Abstand voneinander angeordneten, vorderen und hinteren Laßerplatten gebildet wird, die anschließend an die beiden Seitenflächen des Zylinders angeordnet sindo Bio Gebläseschaufel» liegen tin der Zylinderwandimg an, während sioh der Rotor dreht, so daß an einem Ende oder einer Seite (Niederdruckseite genannt) der KompreBslonskamme? eingeführtes Gas komprimiert und am anderen Ende odor an der Hoohdruokselte mit höherem Druck wieder ausgestoßen wird. Im Interesse einer maximalen Kapazität und eines höchsten Wirkungsgrades ist es w loht ig, daß daa Spiel tua Berührungspunkt auf ein Minimum gesenkt wird, um die Hochdruck» und die Nlederdruckseito der Kampresolonskuaiaer wirksam voneinander ubaudiohtön. Je größer dao Spiel am Berührungspunkt ist, um so grüßer warden die Leckverluste Ton der Hoohdruok- nuch der Niederdruokseite der Kompreeeionskaumer an dieser Stelle sein und um so größer wird der Kompregsionavcrlust sein·

Einiges Spiel am Berührungspunkt ist jedoch bei bisher entwickelten Kompressoren erforderlich, weil andernfalls eine metallische Berührung und Reibung stattfinden würde, uie eine unnötige Abnützung und sehr wahrscheinlich einen frühzeitigen Defekt des Kompressors zur Folge hätte· Obwohl ein weeentliohea Spiel bei der Herstellung dee lwompressors vorgesehen werden kann, kann doch unter den durch eohwere Belastung auftretenden hohen Temperaturen eine IletULlaucdehnung in solchem /usiaaß stattfinden» daß eine unerwünschte nutulllsohe Berührung und Reibung an der Berührungsotelle auftritt» In der Vergangenheit var es deshalb stets ratsam, einen Rotationskompreesor,

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inc besonder 6 einen für die Benutzung in einem Kraftfahrzeug als Teil einer Klimaanlage bestimmten Kompreseor so £u gestalten« daß des Spiel am Berührungspunkt groß genug iat_f daß unter allen Betriebebedingungen, denen der Kompressor ausgesetzt werden kann» eine metallische Berührung und eich daraus ergebende Koiapressoreohäden -vermieden verdon.« Das Auftretao. von KompreaBorsohäden ist isKser dann wahrscheinlich, wenn das Spiel am Berührungspunkt vollständig verlorengeht· Zur Anpassung an extreme Betriebsbedingungen dee Kompressors mußte deshalb ein Kompromiß hinaiohtlioh der Leckverluste am Berührungspunkt geü ohlospen verden»

ZuBätzlioh zu dem Erfordernis eines unnötig großen Spiele am Berührungspunkt bestand bei bisher bekannten Kompressoren ein weitere« Problem auch darin, die gegenseitige Ausrichtung des Zylinders und der vorderen und hinteren, der Drehlagerung des Rotors dienenden Lagerplatten sicherzustellen. Vfenn durch einen Rotationskompreseor Gase komprimiert v/erden, entstehen sehr hohe Kräfte Innerhalb der Kompreasionskataaer die dazu neigen, den Zylinder relativ zu einer oder beiden Lagerplatten zu verschieben oder zu verschwenken« Eine solche unerwünschte Veränderung und Beeinträchtigung der Ausrichtung kann auch dann auftreten, wenn die Platten und der Zylinder durch verschiedene große Bolzen» Schrauben» Stiftechruuben und Muttern zusammengehalten weraen, Die Verschiebung ist aufgrund der notwendigen Maßabweichungen zwischen den Bolzen und Schrauben sowie den Bohrungen, duxoh die sie sich erstrecken, suöglioh· Als Ergebnis kann ein ziemlich großes, au Berührungspunkt vorgesehenes und ursprünglich bei der Herstellung eines Rotationsgebliises eingebautes Spiel noch größer werden aufgrund"der Verschiebung der Kompressortoile relativ zuoinanaer_e

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Bio vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, dieee Nachteile der bisher bekannten Rot&tionskompreeeoren zu überwinden, indem ein neues Konotruktions- und Montageverfahren Torgeßchlegen wird, das ein optimales Spiel an Berührungspunkt sicherstellt und aufrechterhält» um geringere Lockverluste zu erreichen« als sie bisher möglich waren, während gleichzeitig keine wesentliche Reibung auftritt ₀

Naoh einem Merkmal der Erfindung besteht ein Verfahren zum Zusauaaenbau eines Komprecsora mit gleitenden Sohaufeln,/ in einem geschlitzten Rotor angeordnet sind» der eine äußere zylindrische Oberfläche uua eelbßtaohiaierendea Material besitzt, und deeeen Antriebswelle in Lagern mit parallelen, einen Abstand voneinander uufv/e ie enden vorderen und hinteren Stirnflächen drehbar und exzentrisch innerhalb der Zylinderinnenvandung einee Zylindere gelagert ist, der zwischen den Lagerplatten angeordnet ist, um dadurch zwischen der Zylinderinnenfläohe und zwischen den Lagerplatten eine sichelförmige Korapresalonskanaaer mit einer Hoohdruok- und einer Nlederdruokseite zu. schaffen, die voneinander dioht getrennt sind und in der aioh Stifte zwischen dem Zylinder und der vorderen und der hinteren. Lagerplatte erstrecken, um deren Auerichtung aufrechtzuerhalten und eine Salatiwerschiebung dieser drei Elemente ^uenelnander zu verhindern, darin, uafi dl« Antriebswelle drehbar im Lager der

hinteren Lagerplatte gelagert iet, daß der Zylinder um den Rotor und la Anschluß an die hintere Lagerplatte angeordnet wird, daß der Zylinder relativ zur hinteren Platte versohwcnkt vird, um den Berührungspunkt zwlsohon der zylinderIschen Oberfläche des Rotors und der zylinderiechen Wandung dee Zylinders einzustellen und daduroh eine linienartige Dichtung ohne Spiel zu schaffen, daß UIe vordere und die hintere Lagerplatte, der Zylinder

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und der Rotor in ihrer Lage festgehalten werden» daß venigetenfl eine Bohrung parallel zur Rotoraohoe und durch. Teile der vorderen Lagerplatte und des Zylinders und wenigstens eine Bohrung parallel zur Rotorachse duroh Seile des Zylinders und der hinteren Lagerplatte gebohrt und geräumt \,erden und daß. ein Paßstif t in jede dioaer Bohrungen eingetrieben wixdo *

Anhand der nun folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführun^sbeispiels der Erfindung wird diese näher erläutert. Ea zeigt:

Mg. 1 einen Langesohnltt duroh einen er-

findungsgemäß konstruierten Rotationskompressor mit rotierenden» gleitenden Schaufeln» entsprechend dor Linie 1-1 in Eig, 2,

Figo 2 einen yuereohnitt durch den in Figo 1

gezeigten Kompressor lan, β der Uni· 2-2 in Pig. 1 und

Figo 3 und 4 jeweils eine explosionsartige,

perspektivische Darstellung zur Erläuterung des Zusammenbau« dee Kompressors ο

Zur Vereinfachung der Erläuterung der Erfindung wird zunäohat die Konstruktion und Wirkungsweise des dargestellten Kompressors ohne Bezugnahme auf das Zusanuenbauverfahren erläutert« uer Kompressor besitzt ein Gehäuse 10_v das einen Zylinder 11 umsohließt» der eine innere zylindrische Wandung oder Bohrung 12 besitzt» die sich duroh da«

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Gehäuse erstreckt, eov/Ιβ eine vordere Lagerplatte 15 und eine hintere Lagerplatte 16» die alle miteinander in einer no oh zu erläuternden Me La β zusammengefügt und verbunden sind. Das Gehäuse 10 umfaßt oder umschließt einen geschlossenen sylinderiochen Hohlraum, der duroh die Zylinderwandung 1ü und die Lagerplatten 15 und 16 begrenzt wird, die ale parallele, mit abs «.and voneinander ungeordnete Stirnwandungen des Hohlruumt- dienen» Eine Rotoranordnung 20 (Insbeöondere/FIg, 2 dargestellt) let exzentrisch und drehbar innerhalb der Wandung 12 gelagert und umfaßt einen geschlitzten Rotor 21 mit vier Sahlitzen 22, die in Uufangerlchtung verteilt- angeordnet sind und ule sich jeweils län^s einer zur Hotorächeβ parallelen Lbene erstrecken. Bas geschlossene Ende eines joden Schlitzes wird der Einfachheit halber als Sohle bezeichnet« Jede Gebläseschaufel einer Reihe von vier hin- und herbeweglichen Schaufelblättern 23 ist verfehloblioh In jeweils einem der Schlitze 22 angeordnet» Aue noch zu erläuternden Gründen ist die zylinderieche Oberfläche des Rotors 21 mit einer Schicht 21a aus solbsteohwierendeia iiaterlal Überzogen oder beklebt, wie ZoB₀ mit Teflon·

Pie exzentrische Anordnung der Sotüranordnung 20 wird daduroh erhalten, daß der Rotor 21 um eine . ohae drehbur gelagert wird, die gegenüber der Achse der Zylindervandung 12 versetzt ist· Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich let, besteht an der Berührungsstelle (durch das Bezugs zeichen 24 gekennzeichnet) zwischen der Beschichtung 21a und der Zylinderwandung 12 im wesentlichen aas Spiel Hull. Auf diece Welse eifcteht am Berührungspunkt 24 eine Dichtung, ao daß der vojt Rotor 21, dem Zylinder 11 und den Lagerplatten 15 und 16 begrenzte offene Kaum eine sichelförmige Kompreuslonekuiouer darstellt, die mit 25 gekennzeichnet ist. Der Rotor 21 und das Gehäuse 10 sind

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derart gestaltet, daß die Abmessung zwischen den parallelen Rotorstirnflächen 26 und 27 geringfügig kleiner ist als der Abstand zwischen den Lagerplatte» 15 und 16₀ Auf dieoe. ..oioe wird ein sehr kleines Spiel (durch 28 und 29 gekennzeichnet) zwischen den Rotorßtlrnflächan und den Lagerplutten geschaffen, daß et, dem Rotor 21 ermöglicht, frei ohne metallische Berührung zu rotieren, wodurch die Keimung zwischen den flachen Oberflächen des Hot ore und dor La^erplutten auf ein Minimum reduziert wird· „„,,„,-, -.

Der Rotor 21 "besitzt eine Antriebswelle 30, die in Lagern 31 und 32 gelagert ißt, die ^n Lagurplatten 15 bzw» 16 gelagert oind« Daß linke Ende der 'welle 30 (Mg* 1) oteht aus der Außenseite der La&crplutte 15 hervor, so daß die V eile angetrieben v/erden kann· Veil did dargestellte AusführunuSform infibeuondere für dio Verwendung in Kraft«· fahrzeugen bestimmt iet, lot vorgesehen, daß um linken üina© der Welle 30 eine Keilriemenscheibe und ein KupplungB-meoh&nisjBUB angebracht v/erden kann, um den Kompressor Cturch den Ltifterrieuen ueo Hoters oder einen zusätzlichen Antrieberieneä des Kraftfuhrzeugoe anzutreiben« Der gezeigte KomprsiiBor kann natürlich für viele verschiedene .ufgaben eingesetzt werden uau. kann auch bei anderen ulb Kühl- oder Kliaiuanlutien eingesät at v/eraen, um eine Viel-Kahl verschiedener gunfcJrifliiier i5trb'i«unt;smittel zu kotapximicreno Um velches Antriebsmittel en eich auch handelt, es kann vorteilhuf terv/eiso mit der Antriebswelle. 30 gekuppelt \;urüen·

lährend die Welle 30 und der ilotor 21 relativ fetitgelegt sind, kann eine kleine Achslarue-wegung z\/iochen dieuen Eleuenten auftreten, innerhalb der ürensen, nie uux-Qh den Spalt «wischen den Lagerplatten 15 und 16

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beet ium t sind« \<ie bus Fie· ¹ ereiohtlioh ist« liegt der Rotor 21 in der Mitte zwischen den Wandungen 15 und 16 und dementsprechend sind die Spulte 28 und 29 tfleieh groS· Wie nachfolgend no oh bee ohr loben wird, wird dl«·· Ingleiohung der Spaltbreite bvw» de« Spiele beibehalten, \.©nn Aohsialkrüfte auftreten, die daiu neigen, den Rotor uuu dem Mittel zu bewegen.

Der Kompressor ist so ^estultet, daß die Rohranordnung βloh in der Blickrichtung der Fig. 2 im Uhrzeigersinn dreht ₉ wobei gleichseitig die Gebläseschaufel 23 feat an der zylindrischen Wandung 12 anliegen und alt dieser ein· strömungamitteldiohte Verbindung herstellen· Während de· Betriebes wird der Suuganßohluß für Kühlgas aus dem Ver*· dämpfer eier KraftfUirseug-Kliataanlatse alt einen im Zylinder 11 ausgebildeten Einlaß 35 verbunden· VIe aus Fig· 2 ersichtlich 1st, strömt das Kühlgas in den Caugabsohnitt der Kompressionskuuiaer ü5· \«enn der Rotor im Uhrzeigersinn !angetrieben ulrd, v/ird das Oae zvleohen zwei be* nuchbarten Kompressorschuufeln 23 eingesperrt und vorwärts in Richtung auf die Auolaßzone bewegt· Venn dies «auftritt» wird das Volumen zwischen den benachbarten Sohuufein verr-in^ert, woraus sioh eine entspreohende Zunahme des Ousdrucks ergibt* Eine Auslaeventllunordnun^ 36 befindet sich in der Auslaßzone, um βichereucteilen, dad cie aus drei Reihen von Auolaßöffnun^en 37 in Zylinder 11 uustretenden (kxse eine ausreichende Kompression er» fahren,und um ein Rückströmen des Gases in die Kompression·· kammer 25 zu verhindern. Pie Ventilanordnung 36 1st in oiner Blattfederbauart ausgeführt und besitzt drei Blattfedern 38, die jeweils duroh drei Ventilaneohläte 39 festgeJialton werden₀ Bus uus den öffnungen 37 austretende koupriidierte Kühlgas strömt in eino Karauer 32, die vom

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- 9 » Zylinder 11 und einer Deckplatte 43 begrenzt wird«.

Die weitere Verwendung des unter hohem Druck stehenden Gases n»ch coiner Einspeisung in die Kammer 42 vird später betruohteb. An dieser ."teile ist es erwünscht» das Schmiersystem des Kompressors au erläutern» Kurz gesagt, vird unter Druck stehendes Öl an alle beweglichen 'feile und I&gerfläohen beliefert, um eine ausreichende Schmierung zu bewirken und um die Dichtung zwischen der Hochdruok- und' der Niederdrucks ei te der Kompressionskaiamer zu unterstützen« Zusätzlich vird Öl an die Sohlen der Schlitze 22 geliefert, um die Schaufeln 23 nach außen und in Richtung auf die Wandung 12 zu drüoken·

Mehr im einzelnen ist ein Ölbehälter oder ölsumpf 44 im unteren Abschnitt einer Ummantelung 46 vorgesehen» c.eren offenes Ende an einen Lagerring 47 angeschlossen und diesem gegenüber hermetisch abgedichtet ist» Der Lagerring 47 seinerseits ist am Gehäuse 10 befestigt« Ölkanäle 49 und 51, die in der Platte 16 und im Lagerring 47 ausgebildet sind, und ein Aufnahuerohr 52 bilden einen htro'mun^skanal zwischen dem ölsumpf und dem Einlaß einer Ölpumpe 54» £ie an der Platte 16 durch vier Kopfsclirauben 55 befestigt ist und vorzugsweise von üblicher Bauart wit lunenverzfcthnung ist_t \tobei ein frei drehbares, inueuvcrzUintee äußeres Zahnrad 56 durch ein außenverzahnt et» inneres Zahnrad 57 angetrieben wird _B das innerehalb des Zahnrades 56 exzentrisch angeordnet ist» Das rechte Ende der Antriebswelle 30 (in Pig· 1) steht au& αem Gehäuse 10 heraus und tat mit dem inneren Zahrrad vorkeilt, um eine Antriebsverbindung zwischen dieser Antriebewelle und dem Zahnrad herzustellen· Das obere Ende des Kanals 49 steht mit dem Pumpenelnlfcß in Verbindung,

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während der Pumpenuuslaß eine r>trömungumittelverblndung zu einer eich In axialer Richtung erstreckenden Bohrung mit großem querschnitt in der Antriebswelle 30 hereteilt.

Wenn die Antriebewelle 30 angetrieben wird, dreht eloh somit das innere Zahnrad 57 in gleicher Richtung und bewirkt ein Pumpen des Öls aus dem Sumpf 44 in die Acheialbohrung 68, Das unter Druck stehende Öl kann duroh dl« gesamte Länge der Bohrung 68 fließen« ohne wesentlich an Druck zu verlieren, weil die Bohrung einen großen Querschnitt besitzt· Du der Öldruck über die Län^e dee Kanals 68 gleioh groß bleibt, stellt der Kanal 68 praktisch ein· Druokölquelle dar·

Ein einfacher, sich radial erstreckender Kanal 69 in der Welle 30 verbindet die Ölquelle 68 iiit einer in Unfungfl« richtung verlaufenden ringförmigen Nut 71, die ihrerseits über eine Koihe von vier, sich radial erstreckenden, in den Rotor 21 eingebohrten Kanälen 72 verbunden ist· Durch dies«: Konstruktion vird der hoho, durch die ölpumpe 54 aufgebaute Öldruck an die Sohlen hinter die Schaufeln 23 geliefert, wodurch diese gegen die zylindrische './andung 12 und in dichtende Berührung ölt dieser gedrückt werden« Die Größe des Öldrucks 1st so eingestellt, daß während der Anlaufzeit das unter Druck stehende Öl allein ausreichend ist, uie Schaufeln aus ihren Schlitzen herauszubewegen und eine strömunt,oiaitteldiohte Verbindung alt der zylindrischen V/andung herzustellen· Vorzugsweise v/ird der Druckpegel gerade ausreichend sein, den erforderlichen Dichtun₀akontakt zvischcn den ncLuufelapitzen und der zyllndrisoiien .zündung herζυεteilen, jedoch keine unnötige Beanspruchung der Schaufeln und unnötige Abnützung hervorzurufen.

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Da die Ölpumpe duroh die Antriebewelle 30 angetrieben wird» würde der an die Schlitze 22 gelieferte Öldruok normalerweise dazu neigen, linear mit einer Zunahme der Rotorgeschwindigkeit anzusteigen_o Beim gezeigten Kompressor 1st die Geschwindigkeit, mit der der öldruok mit der Drehzahl zuniiamt, reduziert, 8ο daß tier Druck die Neigung besitzt, sich auf einer konstanten Größe einzupegeln· Dies ist insofern erwünscht, als die Zentrifugalkraft, die ebenfalls die Wirkung besitzt, jede der Schaufeln ge^en die Wandung 12 zu drücken» mit zunehmender Drehzahl ansteigtο Durch wirksame Begrenzung des Ausaaßes, bis zu dem der öldruok vom Betriebsbeginn bis zur maximalen Rotorgeschwindigkeit ansteigt, wird die Gesamtkraft, die uuroh den Öldruck und die Zentrifugalwirkung hervorgerufen wird und die jede der Schaufeln gegen die zylindrische Vvandung drückt, innerhalb eines relativ en^en, annehmbaren Bereichen gehalten und vlrd nie zu groß» Die obere Grenze des Bereiches, der bei maximaler Geschwindigkeit auftritt, wird geringer sein ds uer Bereich, dar eine unzulässige Belastung, iteibung und Abnützung an den Schaufeln hervorruft.

Da« Verhältnis, mit dem die Ölgesohwindigkeit an der Sohle der Sohlitze 22 underenfalls mit zunehmender Geschwindigkeit zunehmen v/ürde, wird dadurch reduziert, aaß die Wirksamkeit der Ölpumpe 54 alt zunehmender Drehgeschwindigkeit ver-ringert wird. Dies vlrd dadurch erreioht, daß der sich zwischen dem Ölsumpf 44 und dem Pumpeneinlaß erstreckende Kanal derart bemessen oder dimensioniert wird, daß Kavitation auftritt, deren Ausmaß mit der Rotorgeschwindigkeit zunimmt _o Hit anderen Y/prten kann bei einem Betrieb alt hoher Geschwindigkeit daß Öl nicht schnell genug in die Pumpe 54 einströmen, wodurch ein Vacuum oder

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Unterdruck In der Pumpe entsteht, der eine Verringerung der Geschwindigkeit zur FoI^e hat* mit der der Öldruck bei zunehmender Geschwindigkeit ansteigt. Je schneller der Betrieb ctattfindift, dee to größer wird das hervorgerufene Vakuum sein und urne ο geringer v.ird die Geschwindigkeit des Öldruckanstiegea sein·

Kurz ijeaütit wird dor Rotor von einem Paar hydrostatischer Lu^erhohlräuiae umfaßt, wobei der Druck in jedem dieser Hohlräume sich jeweils in kompensierendeia Sinn verändert, \<enn der Kotor aus seiner ilittcllage her auswandert, um den Rotor wieder in «eine Ursprun^sl^age oder Wittella^e zurückzufahren. Im tjezeigten Fall besitzen die Hohlräume die For in ringförmiger Einbuchtungen 75 und 76 in den Rotorstirnflachen 2b und 27ο Sas öl strömt sum Hohlraum 75 üUG deu Ölkanal oder der Ölquelle 66 i.ber eine sich radial erstreckende Bohrung 77 und eine in Uiifungarichtung verlaufende ringförmige Nut 7Ö in der V eile 30. In ähnlicher '..eise verbind at ein ti cn radial erctreckender Kanal ü1 und elno U^fan^snut 82 in der Wolle 30 den ölkunal CB mit dem hydrostutisciien La^erhohlraum 76. Die KanLUe 77 und u1 becitaen einen relativ ^erin^en Querschnitt, so daü sie als die rtrönun^ steuernd« Mündungen wirken ο Auf diese '..eise bewirkt der Ölet rom zu jedem der Hohlräume 73 und 76 einen wesentlichen Druckabfuli in den zugehörigen Öffnungen 77 und d1.

Nach dem Erreichen des Hohlraumes 73 fließt das Öl dünn Ιϋη^β der Uo tor stirnfläche 2b radial nuch aulien und durch einen en^en Spalt 2ü zur KoMpreasionsltaimaer 25· Auf tjlelohe weise fließt das öl <-uc deu Lugerhohlrauu 7i> lanijiJ der Hotorstirnfl.iche 27 radial nach außen und durch uinen cn^en i'.palt 29 in die Kompreseloneikamuer. './öhrend

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in den Hohlräumen 7i> und 76 kMn .bekerkenswirrter Druckabfall auftritt, entsteht ein beaolitlicher Druckabfall durch den Ölstrom durch jeden der Spalte 23 und 29« Di« Größe eines jeden Druckäkfalls wird umgekehrt proportional der Größe des Spaltes Bein« Hit anderen v/orttn, je nähar sich die Rotorstirnflache dor benachbarten Lu-,erplatte befindet» umso grüßer wird der Widerstund Kein* der dem Ületroid entgegengesetzt v/ird _t und umöo größer wird der uuf das Öl sioh auswirkende Druckabfall beim Dur ehe tx Urnen des Spaltes eein₀ -.

Xn jeaeu der hohlräume 75 und 76 wird ein hydro»tütiecLer Druok erzeugt, der von Sohmierdrück im Hohlraum und Ton der Fläche des Hohlrtiuiaea abhängt₀ Die öffnungen 77 und Ö1 und die hohlxäuiae 75 und 76 kUnnen 6ο dimensioniert und ausgebildet ßeiii, daß unter normalen Bedingungen des gleich© Druckabfall in den Öffnungen und in den beiden Spalten 28 und 29 auftritt, woruuf «ich als Ergebnis in den Hohlräumen glelolie Drücke und hydrostatisch· Kräfte ergeben, die den Hotor 21 zv/lechen don La^csplatten 15 und 16 zu zentrieren versuchen. Falls der Hotor aus seiner liittellage abwandern will, bei^plelsveise aufgrund einiger äußerer axialer Kräfte auf die Welle 30, ni.jiat uer Druckabfall in einem der Spalte 28 oaer 29 sü und verringert 8ich zugleich im anderen Spalt» αerart, daß der Kotos in ueine Ausgangslage zurückgodrüokt wird. Zur Erläuterung wird beispielsweise angenommen, daß der Hotor 21 dl· !{«igung besitzt, sioh/in Fig. 1 nach rechte zu bewegen. Xn diesem Fall wird der Spalt 29 klainer, wULrend sich der Spalt 28 vergrößert» Demgemäß tritt ein erhöhter Druokabfall im Spalt 29 auf, während aer Druckabfall la Spalt ' 28 Blch ver-ringert„ Da die Drücke an der Stell·, axt der das Öl aus den beiden Spalten austritt und in die Kompresoionskaumer strömt, nämlich an cien radial zu äußeret

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gelebenen Abschnitten dor Ro torstirnfläche gleich Bind, bedeutet ein erhöhter und verringerter Druckabfall la don üpalten 29 bzw. 20, daß der Druok In Hohlraum 76 zunehmen muß, führend aloh der Druck la Hohlraum 75 verringert. Dor Rotor 21 wird auf diese Weiet zurück In seine i4itfcolla»;e gedrückt, vorauf diö auf den Rotor einwirkenden Kraft α i:iCii v/iadtir im Gleichgewicht befinden werden«.

durch die Spalte 28 und 29 und dl« Kotapreoeionokajaiasr 25 fließende Schnioraittol dringt v/ährond des Koiapresolone·» Vorgangs in das Kühlgas, ein, üq daß deohalb di^ unter liohea Druck duroh das Ventil 36 und in die Kammer 42 otrömonde Gas ccliwer mit öl υβΐ&αβη ist» Di en es mltgeschleppte Ol muß aus dem Gas entfernt werύen, weil weuentliehe Ülmengen in dem austretenden Gaa eile \/iiriaeübertrübung im Kondensat or und Verdampfer beeinträchti^ene AuXi ordern 1st ca viel schwieriger, eine auereiohende öltuonge zur KompreBoionekaHuar zuzuleiten, um uie nötige Dichtung zwischen dem Kotor und der Kaiuieroberflache zu bewirken.

Die Ölabuehe1dung im ^ozoigten imd bedehr!ebenen Kompressor findet innerhalb 4er UcUiiuntoluiig 46 statt· KIn auroh Öffnungen Q'j, ob und b7 Im Zylinder 11, dar hinteren Lagerplutte 16 und dea La^errinn 47 uue^ebildQtor Kanal verbindet zueauuaen mit dem Rohr üö dl· Kaunaer 42 mit dem äußeren iinde inncrlialb der Ummantelung 46· Dan Hohr 80 erstreckt eich duroh eine ölabucheidende Pilterwand U9 aus taadurchlüiiöigem lUiterial, wie a_oli, t,robuaBOhl(;en tietallfaaern, vie In einem Metallaohrubber· Der Utif»ng dee Ölabsoheidere Ü9 hat dl· gleiche Kontur wie dl« Unuantelung, bo daß «eine Ränder sich am Innendurohmeotier der Umuantelung unpaocon. Auf diene eise bildet der

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BAD ORIGiNAl.

ölabscheider 89 eine Trennwand, die zwei verßohieclene Karzern 91 und 92 innerlialb der Ummantelung 46 bildet. l)aa Teil 93 dient «la Stützrahmen für den Ölabscheider Ü9, wahrend das Teil 94 eine !leitplanke darstellt.

Beim Betrieb doa Ölabechaiders etrüint das uuffltruuendo üaa zMaiataen mit dem darin enthaltenen Öl uuo der Kammer 4ii in uie Kaiiaaer 91 über den durch die Bohrungen 85» 86 und 137 β ο wie duo Rohr üü gebildeten Kanal» An üleeor Stelle v;lrd die Geachvindigkelt deß Gaßäß in hohem Ilaßfe riiduziurt> weil ei; in ein viel größeres Volumen einströmt _ύ Beijn Expandieren trifft daß Gas auf daa Ende der Uwaantelung 46 und ändert seine Richtung, wodurch ein großer 'feil des Öls t.Ich auf der hinteren Stirnfläche der Ummantelung abscheidet und in dan Euiapf 44 abfließt· Das Gas ütröiat nun nach dam Auftreffen uuf die Ummantelung vuiü die Umkehr tseiner Ströaiuiitjsrielrfcung in Richtung auf daa vordere Ende äea Kompresc-oro» wobei es durch den Ölcibaclieider L»9 hin&urchtritt, wo eich das restliche Öl niederschlllöt und nach unten in den Vorr^tbrauia 44 ßb~ Btrüat. Das in die Ktu-imer 92 einstxüuende Gas ist uoiiit Ölfrei. Der auf der Uiauantelung 4& befestigte Auslaüßtutzen 95 ermöglicht aeu Qua den Austritt aus der Küsuaer 92« Die -beltplanke 94 hindert duß turbulente Gue daran, in Uen Ölsuupf. 44 einzudringen und diesen c-ufzuvirbeln und wieder Öl in das Gas zurückzureisen«

Viird nun daa besondere Verführen betrachtet, nuoh dem der KompreoBor netMö deia erfindungstjemäßen Verfahren zuBiujaongeb^ut vlrd. Di© hintere Lagerplatte. 16, an der die ölpumpe 54 duroh Kopfschrauben 55 befestigt ibt und nach unten woiot» wird horizontal iin&eordnet, v/ie dieB in Pig, 3 atirßcKtöllt jet^ v/obel diose La»jerplatte 16

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BAD OfttöfNAL

in einer nioht ^zeigten Vorrichtung festgehalten wird· SIt Rotüranordnung 20 wird dann dadurch erg&nzt, AuB da· ontoprechende ünde einer Antriebswelle 30 in das Lager der hinteren Lagerplatte 16 eingesetzt v/ird, woruuf der Zylinder 11 υπ αen Rotor poeitioniert und auf die Qbereeite der Platte 16 aufgebracht vird. Sie Binhultung eines t~enauen und sor^falti,; kontrollierten Abstandes zwischen dem Zyllcaer 1t und den Rotor 21 wird durch einen Position niwrctift 101 erleichtert, der eich durch eine Bohrung erstreckt, die in einem Au^e 1la cos Zylinders 11 mit verringerter Wundstärke umgebildet ist· Der Durchmesser des Stiftea 101 ist geringer als der der Bohrung 102, εο tiaß der U ti ft frei durch die Bohrung hlndurch^eßteckt und dann in ein mit Innengewinde versehenes Loch 103 eingeschraubt νerαen kuin# Durch diece Anordnung kann der Zylinder 11 In einer horizontalen Ubene üb einen Sehwenkpunkt verccliv/enkt wurden, der durch den Stift 101 ijt-^eboa ist. Durch Yereckuenlceii des Zylinders 11 relutiv eur kinteren La^orplutte 16 kann die^rllnderwuidung 12 in. Berllhrung nit äen übersui; klu uv.b oelbstsohciierendem 1-itttoriel uuf acr zylindrlscliea Hotoroberfläoh« gebracht vurden» woduroh «in berührUßfopunlrt 24 LIa opielfrei· Diehtung in linearer BerüliruiUt upsgebildet werctn kann«

Bit vordere liuger^lutte 1'J wird nun Über den Zylinuer 11 derart ^elt^ti QaS due cbur« Knde der »eile 30 (flg. 3) vos Lftgtr 31 uiititinuiaaien wird» 'da 1·Λ dann erforderlich, ai· iiaifcrpldi.%tfn» den Zylinder und don Rotor zeitv/eilig in dieoer euew-iuengefü^ten Lace festeul*alten· Diee» wird duxQh drei Hilfebolzen 105 ermöglicht, von denen jedes durch ein P*ur zueinander uusgeriohteten Öffnungen 106 107 in der Xia&orplutte 15 bew· dea Zylinder 11 einwird und dann in ein mit Innengewinde versehenes

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Loch 108 der hinteren Lagerplatte 16 eingeschraubt wird· Natürlich sind, die Durchmesser der LUoher 106 und 107 ausreichend groß, im es zu ermöglichen, daß die Bo1b«b 105 hindur angesteckt und In die hintere Lagerplatte 16 eingeschraubt veraen könnenι unabhängig von der Relativ«» des Zylindere und der hinteren lagerplatte·

Durch fest an^eaofjene Bolzen 105 verusn das. Gehäuse 10 und die Rotorunordnung 20 feet zusammengehalten· Dies· Elemente laüasen nun derart featgelegt werden, daß due eingestellte Spiel Null am Berührungspunkt 24 während des nachfolgenden Betrieben nloht mehr Texändert Werden kann durch das Auftreten starker Kräfte, ule während des Kompression entwickelt verden, und die dazu neigen} den Zylinder 11 gegenüber den La^^rpldtten zu vcrsohieben· Dies 1st ein entscheidender Schritt beim Zusammenbau und v/ird durch Paß&tlfte mit extrem en^er Pas&un^ bewirkt, ale eich zwischen den Zylinder und der vorderen und hinteren Lagerplatte und längs zur Rotoraohse paralleler Achsen ertitrvoken· Insbesondere ..ind die Bohrungen 111 entsprechend der in Flg· 3 c*aeigten Ansicht von der Oberseite her und durch die vordere Lagerplatte 15 und durch Au^enubschnitt ITb dei; Zylinder» 11 mit verringerter Wandstärke gebohrt und geräumt, üine dritte Bohrung 113 vlrd von der Oberseite aus und durch den Abschnitt 11c verringerter Dick· und durch die hinter« Lagerplatt« 16 gebohrt und geräumt«, Di« beiden PeJstlft« 115 werden dann in 1«wells eine der Bohrungen 111 von der Oberselt« der vorderen Lagerplatte au« eingetrieben und der dritte Paßatift 117 wird von der Oberseite de» Zylinder« au« durch die Bohrung 113 eingetrieben, Di« Paßutlft« sitzen somit «xtrea eng innerhalb ihrer züge» hörigen Bohrungen« weshalb absolut kein Verschieben des

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Zylinders relativ tu jeder der Lagerplatten möglloh ist· Eine fehlerhafte Auerichtung kann dethalb während dt· Betriebes nioht auftreten, wenn die Gaee komprimiert werden, und das erwünschte Spiel Hull an der Berührungcatelle wird nioht gestört. Daß zusammengebaute (fohiiuat mit den Hotor wird dann von der Vorriohtung entfernte

Der ölabscheider wird innerhalb der Itaaontelung 46 eu~ Siuimengebaut und der Laßerring 47 vird, z#B« duxoh Löten, alt deui offenen Ende der Uuuantelunei Torbundeno Mit dem Lagerring 47 sind soehe in Uufungerichtung v«r· teilte Hauptbefeotigungflbolzen 119 verbunden· Me Um- : ioantelung 46 und der zustuaiaenge baute Ölabscheider können am Oohäuee, der Rotoranordnung und der Ölpumpe ungebracht werOLon,, während glelohzeltlg zusätzliche hultekxiifte vorgesehen worden, indem die Balzen 119 durch jeweila eine von ueoho großen· uimiuierierten öffnungen in jeder der Platten15 und 16 und im Zylinder eingesetzt werden. Auf jeden der Bolücn 119 wlzd tint Itutter 121 aufgesogen, wie es inebetondert aus Figo 1 erciohtlioh 1st. Auf dieot v/eiee woruen nioht nur Alt Ummantelung und der ölabscheider nlt dem Rest dee Kompreesor· verbunden» sondern es 1st von größorer B#- aeutung, daß die stöhn großen Verbindungsbolzen 119 und die Muttern 121 gusätzlloht Kräfte für den Zusammenhalt des Koiapresaors liefern und jegliche Axialbewecung der Kompreeeorteile autlnander vorliindern. DIt Deokplattt 43, Alt in den Flg. 3 und 4 nioht dargeetellv. ist, kann in jeder geeigneten '/eist während des fahrens auf dem Zylinder 11 befestigt werden.

Wenn der vollständig zusammengebaute Kompressor ^n-■ohlleStnd an der üttllt und In dta Syetta, für das tr

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BAD ORIOfNAL

beetimat wird, in Bttrieb gesetztwird* b®iepi©lawi©· unterhalb der Motorhaube eines Kraftfahrsstugts,) wann fOx die Anwendung in einer

stimmt ittt, kaa» eine *Metallausd«tauiis auferaiA Betriebstemperaturen die Nsigwag heVTonruiaii, da® Betos und Zylinder öiah am Bertilnwii,@pu&}rl 24 veil ein Spiel Hull vorgesehen Äst., di«0 vlrd einen Überzug 21a sue 3?®£l9a (^©gistrii©stes irerhindort» der eich soweit abnütsen Wi^i₉ biß ©ia wüneohter, sehr en^®r Biolitungßsitz alt mialBials am BerührunööpwöW ©ntateJa/i_e" ¥©im des Koiapsess©»

iex

β», gy a»

Die Erfindung liefert eomlt eine Kompreeeoreinhelt nlt rotierenden, gleitenden Schaufeln und ein Verfuhren für den Zusammenbau dieser Konstruktion» wobei ein optimale· Spiel £ua Berührungspunkt bewirkt und aufrechterhalten wirdι um sowohl die üeibung als auoh Leokrerluete an dieaea Punkt auf ein Hinimuu zu reduzieren» wodurch die Vlrkungswelee, Kapazität, der Kirtun^Jgrad und die Verläßlichkeit dee Koapreaeors Terbeeeert

Aneprüohei

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Claims

- 21 Ansprüche:

Ί ·J Rotationakoapreeaor mit gleitenden Sohaufslia wid mit einem Gehäuse» das ssueinundor pasaXielö, mit Abeta&d voneinander angeordnet© vordere und hinter© Lagerplatton im* faßt» die duroh einen J3ylind©r voneinander getrennt sind» der eine innere Zylinderwandu&g foeeitat_f netonnTOieii&et duroh einen geschlitzten Rotor (20) mi& el»©r äußeren sylindrieohen Oberfläche (21a) aue @»lbstsolmle£@£Ldea llaterial und einer Anteiebeuoll« (30), *le in äio@@n lagorplattea (15» 16) drehbar gelagert ist, wsl am Rotor exsentrieoli innerhalb der Zylind^rwatidung dioeee und zvieohen den La^erplatten su lugera* aweoh förxaige Koiapreafionskammßx (25) fflit eisier einer Nied@rdrucke@ito_f duroh ein@n Bertihrungspunkt (24) uit ittinimaloia ^piel zwischen d#m Rotor und dem um UXq Hoolidruck- und die M®deräsu@ks©ite der ktsuaaer voneinander dichtend an trenne», ein® Bohrung (111)* die ßloh parallel hut Hot©raeto® durch Seile der vorderen Lagerplatte und ü®& Zylinder» eretreokt und duroh wenigstens eino weitere Bohrung die eich parallel but Rotoraohs» und duroh 'feile des Zylinder« und der hinteren Lagerplatte ex&tseektg und duroh eine Mehrzahl von Paßstiftan (115)» deren jeder in eine untersohiedlloho dieser Bohrungon eingetrieben iet, um die gegenseitige Ausriohtung der vorderen und hinteren Lagerplatte und das Zylindere

2 ο Verfahren ssvtm Zuoaaaaenoau eines Kosapressore mit gleitenden Sohauieln, die in einem geschlitzten Rotor angeordnet sind, der ein® äußere e^linderische Qüerfläoh© aus selbeteohmierendam Material beoitat und dsse®n Antriebav/ello in Lagern mit parallelen, einen Abstand

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voneinander aufweisenden vorderen und hint or en Stlrnfläohon drehbar und exzentrisch innerhalb der2^linder-Innenwandung eines Zylinders gelagert 1st, des swleohon den Lagerplatten angeordnet 1st, um dadurch zwischen des Zylinderinnenfläche und den Lagerplatten ein· aiohelförmige Kompreseionakamraer alt einer Hoohdruok· und einer Niederdruokselte zu schaffen, die voneinander dicht getrennt sind, und duroh den eloh Stifte zwischen den Zylinder und der vorderen und dar hinteren Lagerplatte erstrecken, um deren Ausrichtung aufrecht zu erhalten und eine RelatlvverSchiebung dieser drei Elemente gegeneinander su verhlndern_t inabesondere, nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet» daß die Antriebswelle (30) drehbar im Lager (32) der hinteren Lagerplatte (16) gelagert ist, dufi der Zylinder (11) üb den Kotor (20) und im AnschluB an dlo hintere Lagerplatte angeordnet wird, daß der Zylinder (11) relativ zur hinteren Lagerplatte (16) versohwenkt wird, um den Berührungspunkt (24) zv/ieohen der zylinderißohon Oberfläche (21a) dos Rotors und der zylinderluohen Wandung (12) des Zylinders einzuteilen und daduroh eine linienartige Diohtung ohne Spiel au ooaaffen, dafl die vordere (15) und die hintere (16) Lager·· platte· der Zylinder (11) und der Rotor (20) in ihrer ßo 2U8tuQuengefiiiiten Lage festgehulton werden, daß wenigstens ein· Bohrung (11t) parallel zur Ro tor achse und durch 'felle der vorderen Lagerplatte und dee Zylinaers und wenige teile eine Bohrung (113) parallel sur Rotoradioβ durch Teile dee Zylinders und der hinteren Lagerplatte gebohrt und geräumt wercen und dafl ein Poßatift (11S) In Jede dieser Bohrungen eingetrieben wird.

3ο Verfahren naoh Anspruch 2, daduroh fcekennsolahnet, daß vor dem Bohren und Raunen eine i-lehrzahl von Kilfs-

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bolzen (105) durch, die vordere !Lagerplatte (15) und den Zylinder (11) geeteokt und in die hintere Lagerplatte (16) eingeschraubt werden» um die Platten, den Zylinder und den Rotor in ihrer zusaomeiig^fü&ten Lage festzuhalten·

4· Verfahren nach einem der Aneprüohe 2 oder 3-.# dadurch gekennzeichnet, daß naoh dem Eintreiben der Paßetlfte (115) in ihre Lage ein© Mehrzahl von Hauptbolzen (119) durch die La&erplatten (15$ 16) und den Zylinder (-11) geateclct verden und dann mit aufgesetzten Muttern (121) versehen werden, um ausätslich« Kräfte für daa Zueamnenhalton dos zusaidiaengebauten KomproBsore aufzubringen₀

5ο Verfahren uaoh einem der Ansprüche 2 bis Ap dadurch, gekennzeichnet, daß dor Zylinder (11) relativ zur hinteren Lagerplatte (16) nittole einee Posltlonieretiftee (101), der bieh duroh den Zylinder und in die hintere Lagerplatte eretreckt, verschvenkt vird, um das Spiel liull am Berührungspunkt zwißohen dem Rotor und dem Zylinder einzustellen.

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