DE2557160A1

DE2557160A1 - Drehkolbenverdichter

Info

Publication number: DE2557160A1
Application number: DE19752557160
Authority: DE
Inventors: Endre Agoston Mayer
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1975-01-14
Filing date: 1975-12-18
Publication date: 1976-07-15
Also published as: AU501603B2; JPS5732235B2; GB1483010A; IT1054061B; JPS5197009A; FR2298020B1; US4118157A; FR2298020A1; CA1066678A; AU1019076A

Description

Drehkolbenverdichter

Die Erfindung betrifft einen Drehkolbenverdichter mit einem Rotor, der drehbar in einem Gehäuse angeordnet ist und in diesem eine Mehrzahl von Arbeitszellen veränderlichen Volumens begrenzt, und mit einer mit den Arbeitszellen in Verbindung stehenden Einlaßöffnung.

Bei derartigen Drehkolbenverdichtern ist der Rotor auf einer exzentrischen Welle angeordnet. Die Drehung des Rotors erfolgt derart, daß die Spitzen der Rotorscheitel stets in Berührung mit der Wand der zusammen mit dem Rotor die Arbeitszellen begrenzenden Arbeitskammer des Gehäuses stehen.

Bei herkömmlichen Drehkolbenverdichtern besteht das Problem, den bei den Rotorscheiteln angeordneten Dichtleisten ausreichend Schmiermittel zuzuführen, um das Verdichtungsverhältnis zu ver-

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bessern und eine übermäßig starke Abnützung der Dichtleisten zu verhindern. Eine weitere Schwierigkeit bei herkömmlichen Drehkolbenverdichtern ist die, daß ein Einlaßrückschlagventil benötigt wird, durch welches eine Drosselung von Strömungsmittel vorgenommen wird und das Beschränkungen für die Arbeitsweise des Drehkolbenverdichters mit sich bringt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Verwendung eines Einlaßrückschlagventiles dadurch ausgeräumt, daß die Einlaßöffnung bei einer neutralen Druckzone angeordnet ist, bei der das Tot-

(ullage volume)
volumen/auf einen Druck expandiert ist, der gleich dem bei der Einlaßöffnung ist. Vorzugsweise ist auch die Auslaßöffnung bei einer neutralen Druckzone vorgesehen, die der Einlaßöffnung gegenüber bei der entgegengesetzten Seite des Rotors liegt. Durch diese Anordnung werden die Beschränkungen und die Begrenzungen, welche durch das Einlaßrückschlagventil bedingt sind, ausgeräumt, und der Wirkungsgrad des Verdichters wird verbessert; zugleich erhält man eine Verminderung der Kosten und ein besseres Betriebsverhalten bei hohen Drehzahlen.

um die bei den Scheiteln des Rotors vorgesehenen Dichtleisten angemessen und gleichmäßig zu schmieren, wird das Schmiermittel vorzugsweise durch eine Kapillare zu einem Schlitz gefördert, der auf der inneren Begrenzungsfläche des Gehäuses in der Nachbarschaft der Einlaßöffnung und im wesentlichen in der neutralen i

\Druckzone liegend ausgebildet ist.

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Nachstehend, wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 einen radialen Schnitt durch einen erfindungs

gemäßen Drehkolbenverdichter;

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Arbeitskammer des in

Fig. 1 gezeigten Drehkolbenverdichters, wobei Teile des Gehäuses weggebrochen sind, um die Einlaß- und die Auslaßöffnung sowie den Schlitz zum Schmieren des Rotors im Schnitt zeigen zu können;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 2,

gesehen in Richtung der in Fig. 2 angegebenen Pfeile, wobei Einzelheiten der Schmiermittel zuführung gezeigt sind;

Fig. 4 eine Aufsicht auf die in der epitrochoiden-

förmigen inneren Begrenzungsfläche des Gehäuses ausgebildete Auslaßöffnung.

In Fig. 1 ist ein Drehkolbenverdichter gezeigt, der ein Gehäuse 1 ^! aufweist. Im Gehäuse ist eine innenliegende Arbeitskammer 3 ausgebildet, die durch zwei Stirnwände 7, 9 und eine zwischen diesen !angeordnete, in Umfangsrichtung verlaufende Randwand 5 begrenzt

j ist. Die Randwand 5 hat eine innen liegende Begrenzungsfläche, j die in transversaler Schnittansicht die Form

i ■ ;

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einer einflügeligen Epitrochoide hat. Ein im wesentlichen elliptischer, zweiflügeliger Rotor 11 ist in der Arbeitskammer 3 drehbar angeordnet. Er ist mittels Lagern 12 auf einem Exzenter 13 gelagert, der von einer Welle 15 getragen ist. Die letztere ist über Lager 17 drehbar im Gehäuse 1 gelagert.

Der Rotor 11 hat zwei im wesentlichen konvexe Rotorabschnitte 19, die der Randwand 5 zugewandt sind und mit dieser zusammen zwei Arbeitszellen variablen Volumens S und C begrenzen. Bei den beiden gegenüberliegenden Scheiteln des Rotors 11 sind axiale Dichtleisten 23 angeordnet, und an den Ecken und Seitenflächen des Rotors sind Dichtleisten 25 vorgesehen. Die letzteren arbeiten mit den Stirnwänden 7 und 9 zusammen, während die Dichtleisten 23 mit der inneren Begrenzungsfläche der Randwand 5 zusammenarbeiten. Hierdurch werden die Arbeitszellen abgedichtet.

ι Eine Einlaßöffnung 29 weist einen in axialer Richtung verlaufenden ! Schlitz 33, eine Auslaßöffnung 31 einen in axialer Richtung verlaufenden Schlitz 35 auf. Die Schlitze 33 und 35 sind in der Randwand 5 des Gehäuses 1 ausgebildet und stehen in Verbindung mit den Arbeitszellen. Die Einlaßöffnung 29 und die Auslaßöffnung 31 sind in neutralen Druckzonen angeordnet und liegen einander bezüglich des Rotors 11 diametral gegenüber bei den Rotorscheitelft, wenn die Arbeitszellen unter dem gleichen Druck stehen wie die ; Einlaßöffnung 29. Dieser Betriebszustand wird kurz nach dem Zeit-j punkt erreicht, zu dem der Rotor über den oberen Totpunkt hinwegläuft (vgl. Fig. 2) . Der Rotor ist dann um etwa loo° aus der Mittel-.

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lage herausgedreht, in der die Volumen der beiden Arbeitszellen gleich groß sind.

Die Einlaßöffnung 29 tritt dann in Verbindung mit der den Ansaug· raum darstellenden Arbeitszelle S, wenn das Totvolumen im Ansaugraum auf den Druck der Einlaßöffnung expandiert worden ist. Die den Kompressionsraum darstellende Arbeitszelle C befindet sich zu diesem Zeitpunkt ebenfalls auf dem Druck der Einlaßöffnung, da die Einlaßöffnung freigegeben ist und die Auslaßöffnung verschlossen ist. Die Auslaßöffnung ist mit einem nicht dargestellten Rückschlagventil versehen, und es kann ein getrenntes Druckentlastungsventil vorgesehen sein, um die Herstellung des Gehäuses zu vereinfachen.

Schmiermittel für die axialen Dichtleisten 23 wird unter Druck über eine Drossel, z.B. eine Kapillare 43 zu einem eine Filzspitze aufnehmenden Verteilerschlitz 41 gefördert, der sich in axialer Richtung erstreckend in der Randwand 5 des Gehäuses in der Nachbarschaft des Schlitzes 33 und in der neutralen Druckzone ausgebildet ist. Der Verteilerschlitz 41 ist zur Arbeitskammer hin offen und erstreckt sich eine kleine Strecke in das Gehäuse hinein. Dort geht er über in einen etwas breiteren Schlitz 45, der mit der Kapillare 43 in Verbindung steht. Ein Docht 47 zur Zufuhr von Schmiermittel hat eine dem Schlitz 45 und dem Verteilerschlitz 41 angepaßte Form und ist in diesen angeordnet. Das Strömen von Schmiermittel, z.B. öl, von der Druckquelle läßt sich über die Kapillare und den Docht derart dosieren und ein-

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stellen, daß das Schmiermittel den axialen Dichtleisten 23 bei den Rotorscheiteln unter einem Druck zugeführt wird, der bei oder in der Nähe des Druckes der Einlaßöffnung liegt.

Dadurch, daß die Einlaßöffnung und die Auslaßöffnung in den Arbeitszellen bei der neutralen Druckzone angeordnet ist, wird vermieden, daß ein Einlaßrückschlagventil vorgesehen werden muß. Zugleich werden die durch ein solches Einlaßrückschlagventil hervorgerufenen Beschränkungen und Begrenzungen für den Verdichterbetrieb ausgeräumt, der Wirkungsgrad des Verdichters wird verbessert, und es wird ein verbessertes Betriebsverhalten bei hoher Drehzahl erhalten. Dadurch, daß unter Druck stehendes Schmiermittel über eine Drosselöffnung bei der neutralen Druckzone zugeführt wird, ist ferner zugleich sichergestellt, daß das Schmiermittel stets unter einem Druck eingebracht wird, der bei oder in der Nähe des Druckes der Einlaßöffnung liegt. Das Schmiermittel läßt sich genau dosieren und man erhält so eine angemessene, gleichförmige Schmierung der von dem Rotor getragenen axialen Dichtleisten.

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Claims

ι Patentansprüche

/ 1.JDrehkolbenverdichter mit einem Rotor, der drehbar in einem Gehäuse angeordnet ist und in diesem eine Mehrzahl von Arbeitszellen veränderlichen Volumens begrenzt, und mit einer mit den Arbeitszellen in Verbindung stehenden Einlaßöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (29) in einer neutralen Druckzone angeordnet ist, bei der das Totvolumen auf einen Druck expandiert ist, der gleich dem bei der Einlaßöffnung ist.
2. Drehkolbenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung einen gestreckten Schlitz (33) aufweist, der in der die Arbeitszellen begrenzenden Wand (5) des Gehäuses (1) ausgebildet ist.
3. Drehkolbenverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Arbeitszellen begrenzende Wand epitrochoidenförmige Gestalt hat, und dass der Schlitz in transversaler Richtung in der Wand (5) angeordnet ist.

j i
4. Drehkolbenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch; ■ i ι gekennzeichnet, daß eine Auslaßöffnung (31), die mit jeder i

j

, der Arbeitszellen in Verbindung steht, bei einer neutralen j

ι j

Druckzone angeordnet ist. ' j

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5. Drehkolbenverdichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (11) zwei Scheitel aufweist und die Einlaßöffnung (29) und die Auslaßöffnung (31) einander bezüglich des Rotors gegenüberliegend bei den Orten der Rotorscheitel liegen, wenn die Arbeitszellen unter demselben Druck stehen wie die Einlaßöffnung (29).
6. Drehkolbenverdichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (11) zwei Scheitel aufweist und die Einlaßöffnung (29) und die Auslaßöffnung (31) einander bezüglich des Rotors gegenüberliegend bei den Orten der Rotorscheitel liegen, wenn der Rotor um einen Winkel von etwa loo° aus der Mittellage herausgedreht ist.
7. Drehkolbenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch

gekennzeichnet, daß in der die Arbeitszellen begrenzenden

(41,45) Wand (5) des Gehäuses (1) eine öffnung/in der Nachbarschaft der Einlaßöffnung (29) und im wesentlichen in der neutralen Druckzone ausgebildet ist, durch welche den vom Rotor (11) getragenen axialen Dichtleisten Schmiermittel zugeführt wird.

;
8. Drehkolbenverdichter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß in der öffnung (41,45) ein Docht (47) zur Zufuhr von ; Schmiermittel angeordnet ist.

■
9. Drehkolbenverdichter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, ; • daß der öffnung (41,45) Schmiermittel über eine Drossel (43)

' zugeführt wird.

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lo. Drehkolbenverdichter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel eine Kapillare (4 3) ist.

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