DE3313000A1

DE3313000A1 - Verdraengermaschine fuer kompressible medien

Info

Publication number: DE3313000A1
Application number: DE19833313000
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Dr.-Ing. Emmenthal; Claus Müller; Otto Ing.(grad.) 3180 Wolfsburg Schäfer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1983-04-12
Filing date: 1983-04-12
Publication date: 1984-10-18

Description

Verdrängermaschine für kompressible Medien
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verdrängermaschine für kompressible Medien gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Na-ch dem Spiralprinzip arbeitende Verdrängermaschinen sind beispielsweise durch die DE-OS 26 03 462 bekannt. Ein nach diesem bekannten Prinzip aufgebauter Kompressor zeichnet sich durch eine nahezu pulsationsfreie Förderung des beispielsweise aus Luft oder einem Luft-Kraftstoff-Gemisch bestehenden gasförmigen Arbeitsmittels aus und könnte daher vor allem auch für Aufladezwecke von Brennkraftmaschinen mit Vorteil herangezogen werden. Während des Betriebes eines solchen Kompressors werden entlang der Verdrängerkammer zwischen dem spiralförmig ausgebildeten Verdrängerkörper und den beiden Umfangswänden der Verdrängerkammer mehrere etwa sichelförmige Arbeitsräume eingeschlossen, die sich von dem Einlaß durch die Verdrängerkammer hindurch zum Auslaß hin bewegen, wobei ihr Volumen ständig verringert und der Druck des Arbeitsmittels dementspUechend erhöht wird. Es sind jedoch auch Bauformen möglich, bei denen lediglich eine Volumenverschiebung ohne eine wesentliche Druckerhöhung vorgenommen wird.
Bisher wurden derartige Verdrängermaschinen in der Weise hergestellt, daß die spiralförmigen Verdrängerkammern in den beispielsweise aus Leichtmetall bestehenden Gehäuseteilen durch Gießen oder andere Herstellungsverfahren und anschließende spangebende Verformung eingearbeitet wurden. Insbesondere die nachträgliche spangebende Verformung der Gehäuseteile erforderte jedoch aufgrund der komplizierten Formen der Verdrängerkammern einen erheblichen Aufwand.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, den Aufwand für die Fertigung der Verdrängerkammern zu reduzieren.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Dadurch, daß die Verdrängerkammern erfindungsgemäß durch einen, vorsugsweise aus Kunststoff im Spritzgußver fahren hergestellten Einsatz gebildet werden, der in dem feststehenden Gehäuse befestigt wird, ergibt sich eine wesentliche Fertigungsaufwandsverringerung. Insbesondere fällt damit die früher erf orderlich Nachbearbeitung der direkt in das Gehäuse eingearbeiteten Verdrängerkammern weg.
Ein Ilusführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Figur 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Verdrängermas chine und Figur 2 eine Draufsicht auf eine Gehäusehälfte mit dem darin gehaltenen, die Verdrängerkammern bildenden-Einsåtz.
In der Zeichnung ist die Verdrängermaschine insgesamt mit 1 bezeichnet, deren Gehäuse aus zwei Gehäusehälften 2 und 3 zusammengesetzt ist, die jeweils einen aus einem Kunststoffmaterial bestehenden Gehäuseeinsatz 30a bzw. 30b mit jeweils zwei darin angeordneten Verdrängerkammern 24a und 25a bzw. 24b und 25b aufweisen. Ein in diesem aus den beiden Gehäusehälften 2, 3 bestehenden Gehäuse umlaufender Läufer ist insgesamt mit 6 bezeichnet und besteht aus einer Drägerscheibe, die an beiden Stirnseiten jeweils zwei als Verdrängerkörper wirkende spiralförmige Leisten 20a und 21a bsw. 20b und-2b trägt, die in die Verdrängerkammern 24a, 25a bzw. 24b, 25b hineinragen.
Der Läufer 6 wird von einer über eine starre Antriebsverbindung mit einem Antriebsmotor, beispielsweise mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, verbundenen Antriebswelle 4 über einen Exzenterbund 5 angetrieben, der mittels eines Radiallagers 19 in der zylindrischen Nabe 6a des Läufers 6 gelagert ist. Zur eindeutigen Führung des scheibenförmigen Läufers 6 ist eine zweite, am äußeren Umfang des Läufers angreifende Exzenteranordnung vorgesehen, die aus einer mit einem exzentrischen Zapfen 13 versehenen Führungswelle 12 durch Lager 14 gehalten ist. Der Exzenterzapfen 13 dieser Führungswelle 12 ist über ein Lager 18 in einer am äußeren Umfang der Trägerscheibe des Läufers 6 angebrachten zylindrischen Rülse 17 gelagert, die in dem an den Gehäusehälften 2, 3 angesetzten Auge 32 angeordnet ist. Die Exzentrizität des Exzenterzapfens 13 entspricht dabei der Exzentrizität ??e?V des Exzenterbundes 5 der Antriebswelle 4.
Die im übrigen mittels Radiallager 7 in den Gehäusehälften 2, 3 gelagerte Antriebswelle 4 ist über einen Zahnriementrieb 9 bis 11 mit der Fuhrmngswslle 12 zwangsschlüssig verbunden, wobei mit 9 und 10 zwei auf den jeweiligen Wellen 4 bzw. 12 angeordnete Zahnriemenscheiben und mit 11 der Zahnriemen selbst angedeutet sind.
Mit 8 sind schließlich noch auf der Antriebswelle 4 angeordnete Gegengewichte zum Ausgleich der beim exzentrischen Antrieb des Läufers 6 entstehenden Massenkräfte angegeben, während ein auf der Führungswelle angeordnetes Gegengewicht mit 31 bezeichnet ist.
Der Antrieb des Läufers 6 erfolgt bei einer derartigen Antriebsanordnung in der Weise, daß alle Punkte des Verdrängerkörpers Jeweils eine Kreisbewegung ausführen, deren Durchmesser dem doppelten Exzenterhub zea des Exzenterbundes 5 der Antriebswelle' 4 entspricht. Aufgrund der spiralförmigen Ausbildung der in dem Gehäuse bzw. in dem Gehäuseeinsatz 30a, 30b angeordneten Verdrängerkammern 24a, 25a bzw.
24b, 25b als auch der durch die Leisten 20a und 21a bzw. 20b gebildeten, in die Verdrängerkammern eingreifenden Verdrängerkörper. ergeben sich beim Umlauf der Antriebswelle 4 jeweils zwischen dem Verdrängerkörper und den Wänden den zugeordneten Verdrängerkammern mehrere sichelförmige Arbeitsräume, die, wie aus der Figur 2 näher ersichtlich ist, von einer mit dem Einlaßstutzen verbundenen Einlaßöffnung durch die Verdrängerkammer nach innen zu einer mit 26 bezeichneten Auslaßöffnung verschoben werden. Dabei stehen diese Auslaßöffnungen 26 jeweils mit einem Jeder Gehäusehälfte 2 bzw. 3 zugeordneten radial inneren Auslaßraum 26a bzw. 26b in Verbindung die untereinander über Durchtrittsöffnungen 27 in der Trägerscheibe des Läufers 6 verbunden sind. Mit 28 ist ein Gehäuseauslaßanschluß bezeichnet, über den das Arbeitsmittel abgeführt wird.
Mit 23 ist in der Zeichnung noch ein halbringförmiger Raum angedeutet, der den Einlaßstutzen 22 mit der Einlaßöffnung der äußeren spiralförmigen Verdrängerkammer 25b verbindet, die bezogen auf die innere spiralförmige Verdrängerkammer 24b um 1800 auf dem Umfang-versetzt beginnt. Mit 29 sind schließlich an den Gehäusehälften 2 bzw. 3 angeordnete Befestigungsaugen zur Aufnahme von Durchgangsbohrungen vorgesehen, durch die hier nicht näher gezeigte Befestigungsschrauben zur Festlegung der beiden Gehäusehälften greifen.
Der entscheidende Gedanke der vorliegenden Erfindung bestand nun aber darin, die in dem feststehenden Gehäuse angeordneten Verdrängerkammern nicht direkt aus den üblicherweise aus metallischen Werkstoffen bestehenden Gehäusehälften 2, 3 herauszuarbeiten, sondern in jeder Gehäusehälfte Jeweils einen aus einem Kunststoffmaterial be-: stehenden Einsatz 30a bzwf 30d einzubringen, der die spiralförmigen Verdrängerkammern aufweist. Dieser Einsatz kann dabei im Spritzgußverfahren ohne eine sonst erforderliche Nachbearbeitung formgenau hergestellt werden und wird dann lediglich in entsprechende Ausnehmungen der Gehäusehälften eingesetzt, so daß die gesamte Rerstellung dieser dum Teil komplizierten Gehäuseformen wesentlich vereinfacht wird. Beispielsweise kann dieser Einsatz aus einem gefüllten oder auch ungefüllten Kunststoff bestehen.

Claims

ANSPRüCHE 1. Verdrängermaschine fUr kompressible Medien mit wenigstens einer in einem feststehenden Gehäuse angeordneten, im wesentlichen nach Art eines spiralförmigen Schlitzes ausgebildeten Verdrängerkammer und mit einem Jeder Verdrängerkammer zugeordneten und in diese eingreifenden, ebenfalls im wesentlichen spiralförmig ausgebildeten Verdrängerkörper, der als bandförmige Leiste auf einem gegenüber dem Gehäuse exzentrisch angetriebenen, scheibenförmigen Läufer angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerkammer (24a, 24b, 25a, 25b,) durch einen in dem Gehäuse (2, 3) gehaltenen Einsatz (30a, 30b) gebildet ist.
2. Verdrängermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (30a, 30b) aus einem Eunststoffteil besteht, das in dem metallischen Gehäuse (2, 3) formschlüssig gehalten ist.
3. Verdrängermaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (3Oa, 30b) im Spritzgußverfahren hergestellt ist.
4. Verdrängermaschine nach einem der Anspruche 1 bis 3, wobei das Gehäuse aus zwei, durch eine im wesentlichen vertikale Teilfuge geteilten Gehäusehälften besteht und wobei der scheibenförmige Läufer im wesentlichen in Höhe der Teilfugenebene angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäusehälften (2, 3) jeweils einen die Verdrängerkammern (24a, 24b, 25a, 25b) bildenden Einsatz (30a; 30b) aufweisen.