DE3042846C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Flügelzellenverdichter entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, der insbesondere zum Verdichten von Kühlmitteldämpfen in Klimaanlagen von Kraftfahr­ zeugen verwendbar ist.

Bei bekannten Verdichtern dieser Art besteht die Schwierigkeit, daß ihre Lebensdauer im Vergleich zu anderen Teilen der Anlage verhältnismäßig kurz ist, weil sich die Flügel in ihrer radialen Schlitzführung verklemmen können. Bei speziellen Konstruktionen von Verdichtern dieser Art können die Flügel lippenförmige Absätze (GB 5 51 685) oder Abwinkelungen (FR 11 19 613) auf­ weisen, weshalb auf der zylindrischen Mantelfläche des Rotors Ausnehmungen vorgesehen werden, welche es ermöglichen, daß die Flügel in ihrer tiefsten Lage mit der Oberfläche des Rotors abschließen. Dabei besteht jedoch ebenfalls die Schwierig­ keit, daß durch das Gleiten auf der Innenwand des Hohlzylinders die abdichtenden Flügel nach verhältnismäßig kurzer Betriebs­ dauer deformiert sein können, und dann nicht mehr aus der äußeren Lage in die innere Lage gleitend verschoben werden können, so daß sie nicht mehr durch die nach außen wirkende Kraft abdichtend an die Innenwand angedrückt werden können und deshalb nicht mehr genügend abzudichten vermögen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Flügelzellenver­ dichter der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß eine höhere Lebensdauer erzielbar ist. Diese Aufgabe wird er­ findungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patent­ anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Der Erfindung liegt deshalb die Erkenntnis zugrunde, daß eine ausreichende Gleitfähigkeit für die Flügel in den Schlitz­ führungen auch noch nach längerer Standzeit erzielt werden kann, wenn berücksichtigt wird, daß die äußeren Enden der Flügel auf­ grund der auftretenden Zentrifugalkräfte deformiert werden.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher er­ läutert werden. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen umlaufenden Verdichter, auf den die Erfindung anwendbar ist;

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt im Bereich eines der in einer Schlitzführung angeordneten Flügel; und

Fig. 3 und 4 zwei der Darstellung in Fig. 2 entsprechende Aus­ führungsbeispiele der Erfindung.

Der in Fig. 1 dargestellte Verdichter enthält einen Zylinder 1 mi einem elliptischen Querschnitt, an dem Einlaßöffnungen 2 und Auslaßöffnungen 3 in symmetrischen Lagen jeweils versetzt um einen Winkel von 180° angeordnet sind. Ein kreiszylindrischer Rotor 5 ist in dem Zylinder 1 angeordnet, der über eine Antriebswelle 4 antreibbar ist. Etwas versetzt zu der radialen Richtung des Rotors 5 sind in diesem vier Schlitzführungen 6 ausgebildet, in denen je­ weils ein Flügel 7 gleitend verschiebbar angeordnet ist.

Wenn der Rotor in Richtung des Pfeils a angetrieben wird, werden die Flügel 7 durch Zentrifugalkräfte gegen die Innenwand des Zy­ linders 1 angedrückt. Die inneren Enden der Flügel 7 stehen mit einer Druckleitung 8 im Innenraum des Rotors 5 in Verbindung, so daß durch einen ausreichenden Überdruck eine sichere Anlage der äußeren Enden der Flügel an der Innenwand des Zylinders 1 erzielt werden kann. Dadurch wird der Innenraum des Zylinders 1 durch die Flügel 7 in vier Kammern unterteilt, in welchen bei der Drehung des Rotors eine Druckverringerung bzw. eine Druckerhöhung erzeugt wird.

Ein als Kühlmittel dienendes Gas wird durch die Einlässe 2 ange­ saugt und in der oberen rechten und der unteren linken Kammer komprimiert, so daß das komprimierte Gas durch die Auslaßöffnun­ gen 3 austreten kann, an denen jeweils ein Auslaßventil 9 ange­ ordnet ist. Das komprimierte Gas tritt aus dem Gehäuse 10 durch eine nicht dargestellte Auslaßleitung aus.

Bei laufendem Rotor stehen deshalb die äußeren Enden der Flügel 7 in Berührung mit der Innenwand des Zylinders 1. Beim Beginn der Drehung des Rotors 5 schlagen jedoch die äußeren Enden der Flügel 7 gegen die Innenwand des Zylinders an, was besonders oft bei Verdichtern der Fall ist, die für Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge verwendet werden. Da die Flügel 7 aus einem verhältnismäßig leich­ ten und weichen Metall bestehen, werden die äußeren Enden der Flü­ gel nach einer längeren Betriebsdauer deformiert, wie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Dadurch kann die Dicke des äußeren Endes der Flügel in der Drehrichtung a erhöht werden, wodurch der für eine weitgehend reibungsfreie Gleitbewegung erforderliche geringe Spielraum zwischen dem Ende des Flügels 7 und dem äußeren Ende der Seitenwände der Schlitzführung 6 soweit verrringert wird, daß sich die Flügel 7 in der Schlitzführung 6 verklemmen können, wodurch der Verdichter frühzeitig ausfällt.

Um dadurch bedingte Schwierigkeiten möglichst weitgehend zu ver­ meiden, wird mindestens an einer der beiden Seitenwände am äußeren Ewnde der Schlitzführungen eine Erweiterung vorgesehen, um einen verhältnismäßig großen Zwischenraum zwischen der führenden Seiten­ fläche und der nachlaufenden Seitenfläche freizulassen, so daß die gegebenenfals deformieten Bereiche in das äußere Ende der betreffenden Schlitzführung ohne Behinderung eingeschoben werden können.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind deshalb nach außen divergierende Erweiterungen 31, 32 in den Seitenwänden der Schlitzführung 6 an deren radial äußerem Ende vorgesehen. Diese Erweiterungen weisen einen derartigen Neigungs­ winkel zu den Seitenflächen der Flügel 7 auf, daß selbst nach län­ gerem Betrieb ein entsprechend Fig. 2 angestauchtes Ende der Flü­ gel in der Schlitzführung aufgenommen werden kann, wenn sich die Flügel 7 in der in Fig. 1 rechts und links dargestellten innersten Lage beim Betrieb des Verdichters befinden. Deshalb bleibt ge­ währleistet, daß der für eine gleitende Verschiebung erforderli­ che Mindestabstand nicht unterschritten wird.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind Erwei­ terungen 41, 42 vorgesehen, die parallel zu der Innenwand der Schlitzführungen 6 verlaufende Bereiche b und geneigte Bereiche c aufweisen.

Obwohl bei den beschriebenen beiden Ausführungsbeispielen an bei­ den Innenwänden der Schlitzführunugen 5 Erweiterungen vorgesehen sind, dementsprechend der in Fig. 2 beispielsweise dargestellten Deformation des äußeren Endes der Flügel 7 reicht es in gewissen Fällen aus, nur in einer Seitenfläche der Schlitzführung eine derartige Erweiterung vorzusehen, wenn beispielsweise in Abhängig­ keit von der Konstruktion der Enden der Flügel und der Form des Zylinders derartige Deformationen nur an der vorlaufenden oder der nachlaufenden Seitenfläche der Flügel auftreten können.

Claims (3)

1. Flügelzellenverdichter mit einem Rotor, der zumindest angenä­ her radial nach außen verlaufende Führungsschlitze aufweist, in denen gegen die Innenwand eines Hohlzylinders abdichtende Flügel gleitverschiebbar angeord­ net und beim Verdrehen des Rotors durch ihr Anliegen an der Innenwand des Hohlzylinders entgegen einer nach außen wirkenden Kraft nach innen geführt sind, insbesondere zum Vedichten von Kühlmiteldämpfen in Klima­ anlagen von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweils äußere Ende jedes Führungsschlitzes (6) eine Verbreiterung (31, 32 bzw. 41, 42) solcher Breite und Tiefe aufweist, daß die durch Abnutzung gegebenenfalls gestauchten oder sonstwie unterschiedlich deformierten äußeren Enden der zugeordneten Flügel (7) beim Verdrehen des Rotors (5) berührungs­ los in diese Verbreiterung (31, 32 bzw. 41, 42) eintreten.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vebreiterungen (31, 32) keilnutförmig ausgebildt sind und direkt in die Führungsschlitze (6) übergehen.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbreiterungen (41, 42) schlitznutförmig (b) ausgebildet sind und keil­ förmig (c) in die Führungsschlitze (6) übergehen.