DE3344309C2 - Rotationskompressor - Google Patents

Abstract

Es wird ein Drehkolbengebläse bzw. ein Kreiselverdichter mit einem Mittelgehäuse und einer Drehhülse geschaffen, die in dem Mittelgehäuse zwecks Rotation mit einer Vielzahl von Flügeln angeordnet ist, welche radial bewegbar in einem Rotor angeordnet sind, der exzentrisch in der Drehhülse angeordnet ist. Es ist ein Luftlagerraum zwischen dem Außenumfang der Drehhülse und dem Innenumfang des Mittelgehäuses begrenzt, um die Drehhülse schwimmend zu lagern, wobei ein Teil der in dem Rotationskompressor verdichteten Luft in den Luftlagerraum durch Drosseln eingeblasen wird, die in der Kompressionsseitenwand des Mittelgehäuses vorgesehen sind, um zu verhindern, daß die Drehhülse den Innenumfang des Mittelgehäuses abnutzt.

Description

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durch eine Vielzahl von Drosseldurchgängen eingebla- seiten-Gehäuseteil 23 weist ein Hochdruckloch 44 auf, sen, die sich vom Hochdruckdurchgang zum kompres- das sich von dem Abgabeventil 60 zu einer Verbinsionsseitigen Innenumfang des Mittelgehäuseteiles er- dungsfläche zwischen dem Mittelgehäuseteil 22 und stresken. Die in die Kompressionsseite des Luftlager- dem Rückseiten-Gehäuseteil 23 erstreckt Das Mittelgeraumes eingeblasene Luft produziert einen statischen 5 häuseteil 22 ist an seiner rückseitigen Fläche mit einer Druck, um die Drehhülse zurückzudrücken und sie dar- Hochdruckausnehmung 45 versehen, die einen Kreisboan zu hindern, den Innenumfang des Mittelgehäuseteiles gen mit einem eingeschlossenen Winkel von weniger als zu berühren. Der Luftlagerraum ist entweder mit der 170° bildet, um das Hochdruckloch 44 zu kreuzen. Das Atmosphäre über vordere und rückwärtige Luftrück- Mittelgehäuseteil 22 weist eine Vielzahl von Hochführeinrichtungen in den saugseitigen Innenflächen der 10 druckdurchgängen 46 auf, die sich axial von der Hoch-Vorderseiterä- und Rückseiten-Gehäuseteilen, wobei druckausnehmung 45 erstrecken. Jeder Hochdrucksich ein Luftrückkehrdurchgang durch das Mittelgehäu- durchgang 46 ist mit einer Vielzahl von Drosseldurchse erstreckt und die beiden Luftrückkehrausnehmungen gangen 47 versehen, welche zu dem kompressionsseitikreuzt, wobei ein Abzug von dem Luftrückkehrdurch- gen Innenumfang des Mittelgehäuseteiles 22 geöffnet gang zur Atmosphäre abzweigt oder mit der Saugkam- 15 sind. Somit ist die Abgabekammer mit dem Luftlagermer durch ein .Niederdruckloch in dem Seitengehäuse- raum 40 verbunden. Die Abgabekammer 41 ist ebenfalls teil verbunden, am den Luftrückkehrdurchgang mit der mit der Aussparung 15 für die Schieber über Zwischen-Saugkammer zu verbinden. Die Luft strömt schnell aus schaltung eines Hochdruckloches 48 verbunden, das der Kompressionsseite zu der Saugseite des Luftlager- sich von dem Auslaßdurchgang 42 erstreckt und mit raumes und erzeugt einen dynamischen Druck, um die 20 einer Hochdruckausnehmung 49 in Verbindung steht, Drehhülse schwimmend zu lagern. während sich jeder Schieber 16 in der Kompressionssei-

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbei- te befindet

spielen anhand der beigefügten Zeichnung näher erläu- Die Saugkammer 51 in der Abdeckung 24 ist mit einer

tert rückwärtigen Niederdruckausnehmung 55 in dem Mit-

In der Zeichnung zeigt 25 telgehäuseteil 22 über ein Niederdruckloch 54 in dem

F i g. 1 perspektivisch einen Rotationskompressor, Rückseiten-Gehäuseteii verbunden. Ein Luftrückführ-

wobei ein Teil weggebrochen ist, um den Innenbereich durchgang 56 erstreckt sich durch das Mittelgehäuseteil

freizulegen, 22, um die vorderen und rückwärtigen Niederdruckaus-

F i g. 2 eine axiale Schnittansicht des Rotationskom- nehmungen 55 miteinander zu verbinden. Diese Nieder-

pressorsnach Fig. 1, 30 druckausnehmungen 55 sind symmetrisch ausgebildet

F i g. 3 eine Schnittansicht längs der Linie IH-Ul in und mit dem Luftlagerraum 40 unter Zwischenschaltung

Fig.2, von vorderen und rückwärtigen Luftrückkehrausneh-

F i g. 4 eine etwas vergrößerte Schnittansicht der An- mungen 57 verbunden, die sich radial von dem Luftla-

ordnung nach F i g. 1, gerraum 40 zu der Niederdruckausnehmung 55 erstrek-

F i g. 5 eine Schnittansicht einer anderen Ausfüh- 35 ken. Der Luftrückführdurchgang 56 ist zur Atmosphäre

rungsform ähnlich F i g. 3, über einen Abzug 50 abgezweigt, in welchem ein nicht

Fig.6 eine Schnittansicht längs der Linie VI-VI in gezeigtes Steuerventil angeordnet ist Somit ist der

F i g. 5, Luftlagerraum 40 mit der Saugkammer 51 oder der At-

F i g. 7 eine Schnittansicht einer weiteren Ausfüh- mosphäre verbunden. Die Saugkammer ist ebenfalls mit

rungsform ähnlich F i g. 3, 40 der Schieberaussparung 15 in der Saugseite über ein

F i g. 8 und 9 Schnittansichten weiterer Ausführungs- Niederdruckloch 58 in dem Rückseiten-Gehäuseteil 23

formen ähnlich F i g. 6. und einer Niederdruckausnehmung 59 verbunden. Falls

Der in F i g. 1 gezeigte Rotationskompressor weist der Rotationskompressor einen hohen Verdichtungs-

einen Rotor 10 auf, der mit einer Drehwelle 12 versehen grad aufweisen muß, sind der Luftrückführdurchgang

ist, die in Lagern 18,19 in Vorderseiten- und Rückseiten- 45 und die Ausnehmungen 56,57 und das Niederdruckloch

Gehäuseteilen 21, 23 drehbar gelagert ist und an ihrem und die Ausnehmung 54,55 fortgelassen.

vorderen Ende an einer Scheibe 14 befestigt ist, welche Wie in F i g. 2 gezeigt ist, sind die Lager 18,19 in den

von einem nicht gezeigten Motor gedreht werden kann. Vorderseiten- und Rückseiten-Gehäuseteilen 21,23 vor-

Eine Vielzahl von Schiebern 16 ist radial gleitbar in gesehen, um die Drehwelle 12 zu lagern, die mit der

entsprechenden Aussparungen in dem Rotor 10 aufge- 50 Scheibe 14 durch Zwischenschaltung einer elektroma-

nommen. Die Drehhülse 30 ist innerhalb des Mitteige- gnetischen Kupplung lösbar verbunden ist. Die Seiten-

häuseteiles 22 angeordnet und begrenzt einen Luftla- gehäuse 21,23 weisen Innenflächen auf, die mit ringför-

gerraum mit einer Breite von 0,02 bis 0,15 mm. Eine migen Ausnehmungen 26 versehen sind, in denen ölfreie

Dichtung ist zwischen dem Rückseiten-Gehäuseteil 23 Lagerglieder 25 zwecks glatten Kontakts mit den Sei-

und einer rückwärtigen Abdeckung 24 vorgesehen, in 55 tenflächen der Drehhülse 30 eingebettet sind.

welcher die Entladekammer 41 und die Saugkammer 51 Wie in Fig. 3 gezeigt ist, sind die Hochdruckdurch-

(F i g. 2) vorgesehen sind. gänge 46 in der Hochdruckausnehmung 45 angeordnet,

Wie in F i g. 2 und 4 gezeigt ist, erstreckt sich jeder die einen Kreisbogen mit einem Winkel von weniger als

Schieber 16 radial aus der Aussparung 15 und weist eine 170° in der Kompressionsseite des Rotationskompres-

Spitze auf, die im Kontakt mit dem Innenumfang der 60 sors bildet. Eine Vielzahl von Hochdruckdurchgängen

Prehhiilse 30 ist Die Abgabekammer 41 ist mit einem 46 erstreckt sich axial von der Hochdruckausnehmung

Abgabedurchgang 42 über ein Abgabeventil 60 verbun- 45 in das Mittelgehäuseteil 22. Ein einziger Luftrück-

den, und die Saugkammer 51 ist mit einem Saugdurch- führdurchgang 56 ist an der Niederdruckausnehmung

gang 52 verbunden. Bolzen 27 erstrecken sich durch 55 engeordnet und über die Luftrückführausnehmung

dickere Wandabschnitte 28 des Mittelgehäuseteiles 22, 65 57 mit dem Luftlagerraum 40 verbunden, der zwischen

um die Vorderseiten-, und Rückseiten-Gehäuseteile 21, dem Innenumfang des Mittelgehäuses 22 und dem Au-

23, das Mittelgehäuseteil 22 und die rückwärtige Abdek- ßenumfang der Drehhülse 30 vorgesehen ist. In F i g. 3

kune 24 axial zu einer Baueinheit zu fixieren. Das Rück- sind Schieber 18 in den Schieberaussparungen 15 vorge-

sehen, um die !Compressions- und Saugräume 43, 53 zusammen mit der Außenfläche des Rotors 10 und der Innenfläche der Drehhülse 30 zu begrenzen. Es sind vier Bolzen 27 umfangsmäßig in gleichem Abstand voneinander in den verdickten Wandabschnitten 28 des Mittelgehäuseteiles 22 gezeigt.

Im Betrieb wird die Rotation des Motors auf den Rotor 10 über die Scheibe 14 übertragen. Wenn sich der Rotor 10 dreht, wird Luft in den Saugraum 53 aus der Saugkammer 51 geführt und dann in dem Kompressionsraum 43 verdichtet, von wo die verdichtete Luft zu der Abgabekammer 41 geführt wird. Ein Teil der verdichteten Luft in der Abgabekammer 41 wird zu dem Hochdruckdurchgang 46 durch das Hochdruckloch 44 und zu der Hochdruckausnehmung 45 geführt und dann in den Luftlagerraum 40 durch die Drosseldurchgänge 47 eingeblasen, die axial symmetrisch in dem kompressionsseitigen Innenumfang des Mittelgehäuseteiles 22 angeordnet sind. Die eingeblasene Luft bildet ein statisches Luftlager, um zu verhindern, daß die Drehhülse 30 den Innenumfang des Mittelgehäuseteiles 22 berührt Dann strömt die Luft stabil symmetrisch aus der Kompressionsseite zu der Saugseite des Luftlagerraumes 40, um einen dynamischen Druck zu schaffen und die Drehhülse 30 schwimmend zu lagern. Das heißt, daß der stati- 2s sehe und dynamische Druck der eingeblasenen Luft nicht nur die Drehhülse 30 in die Mitte zurückdrückt, wenn die verdichtete Luft in dem Kompressionsraum 43 die Drehhülse zum Innenumfang der Kompressionsseite des Mittelgehäuseteiles 22 bewegt, sondern auch die Lagerfähigkeit des Luftlagerraumes 40 erhöht Danach tritt die Luft radial symmetrisch in die vorderen und rückwärtigen Luftrückführausnehmungen 57 und strömt zur Atmosphäre durch den Luftrückführdurchgang 56 und den Abzug 50, oder sie kehrt zu der Saugkammer 51 durch die Niederdruckausnehmung 55 und das Niederdruckloch 54 zurück.

Das Hochdruckloch 44 kann direkt mit dem Abgabedurchgang 42 ohne die Zwischenschaltung des Abgabeventiles 60 verbunden sein. Hochdruck- und Niederdruckausnehmungen 45,55 können in jedem oder allen Gehäuseteilen 22,21,23 ausgebildet sein.

Wie in F i g. 5 und 6 gezeigt ist ist das Mittelgehäusetei! 22 an seinen inneren gegenüberliegenden Seiten mit beiden Luftrückführausnehmungen 61 versehen, die einen halbkreisförmigen Bogen auf der Saugseite des Mittelgehäuseteiles 22 bilden. Diese Luftrückführausnehmungen 61 schneiden den Luftrückführdurchgang 56. Die Luft wird durch die Drosseldurchgänge 47 in den Luftlagerraum 40 zwischen Drehhülse 30 und Mitteigehäuseteil 22 eingeblasen, um schnell zu dem Luftrückführdurchgang 56 durch die Luftrückführausnehmungen 61 zu strömen und einen dynamischen Druck zu erzeugen. Wie in F i g. 7 gezeigt ist ist die Luftrückführausnehmirng 61 nicht auf eine halbkreisförmige Ausbildung begrenzt sondern kann vollkreisförmig in den gegenüberliegenden Seiten des Mittelgehäuseteiles 22 ausgebildet sein.

Wie in F i g. 8 und 9 gezeigt ist kann die Luftrückführausnehmung 61 in jeder oder beiden Außenseiten der Drehhülse 30 und des Mittelgehäuseteiles 22 vorgesehen sein, um eine gleichmäßige Luftströmung in dem Luftlagerraum 40 hervorzurufen und den Luftlagereffekt zu erhöhen.

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Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 2 Drehhülse enthaltenen exzentrischen Rotor, der eine Patentansprüche: Vielzahl von in ihm radial beweglich eingesetzten Schie bern aufweist, mit einer AuslaBkammer, die zumindest

1. Rotationskompressor mit Vorderseiten-, Mittel- in einem der Vorderseiten- und Rückseiten-Gehäusetei- und Rückseiten-Gehäuseteilen, mit einer Drehhülse, 5 Ie vorgesehen ist, mit einem Zwischenraum zwischen welche in dem Mittel-Gehäuseteil drehbeweglich Mittel-Gehäuseteil und Drehhülse, mit zumindest einem untergebracht ist, mit einem in der Drehhülse ent- Hochdruck-Durchgang zu in dem Mittel-Gehäuseteil haltenen exzentrischen Rotor, der eine Vielzahl von vorgesehenen radialen Lufteinlsssen im Kompressionsin ihm radial beweglich eingesetzten Schiebern auf- bereich sowie mit einem im Saugbereich des Mittel-Geweist, mit einer Auslaßkammer, die zumindest in ei- to häuseteils angeordneten Luftauslaß, wobei die Lufteinnem der Vorderseiten- und Rückseiten-Gehäusetei- lasse und der Luftauslaß mit dem Zwischenraum in Ver-Ie vorgesehen ist, mit einem Zwischenraum zwischen bindung stehen.

Mittel-Gehäuseteil und Drehhülse, mit zumindest ei- Aus der DE-AS 10 00 559 ist ein solcher Rotationsnem Hochdruck-Durchgang zu in dem Mittel-Ge- kompressor bekannt, bei welchem voneinander durch häuseteil vorgesehenen radialen Lufteinlässen im 15 Hilfsschieber getrennte Zwischenräume am Außenum-Kompressionsbereich sowie mit einem im Saugbe- fang der Drehhülse vorgesehen sind. Dabei werden diereich des Niittel-Gehäuseteils angeordneten Luft- se als Entlastungskammern wirkenden Zwischenräume ausJaß, wobei die Lufteinlässe und der Luftauslaß direkt über sogenannte Anzapfbohrungen mit dem in mit dem Zwischenraum in Verbindung stehen, da- dem Arbeitsraum herrschenden Druck gespeist Die durch gekennzeichnet, daß der Zwischen- 20 Hilfsschieber sind mit dem Mittelgehäuseteil reibend in raum als ungeteilter zylinderförmiger Luftlager- Kontakt, um die Entlastungskammer in eine Vielzahl raum (40) mit an seinen Stirnseiten wenigstens im von Räumen zu unterteilen. Die Drehhülse ist im we-Saugbereich angeordneten ringförmigen Luftrück- sentlichen von den Hilfsschiebern und teilweise mittels führausnehmungen (61) ausgebildet ist, die die Dreh- eines Luftlagers getragen, das in die Entlastungskamhülse (30) umströmende Druckluft aufnehmen und 25 mer durch eine Gehäusebohrung eintritt
mit einem das Mittel-Gehäuseteil (22) durchsetzen- In der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanden Luftrückführdurchgang (56) verbunden sind. meldung gemäß der DE-OS 32 37 803 ist ein Rotations-

2. Rotationskompressor nach Anspruch 1, dadurch kompressor beschrieben, der mit einer Drehhülse versegekennzeichnet daß der Hochdruckdurchgang (46) hen ist, die zwischen dem Mittelgehäuseteil und dem innen mit der Entladekammer (41) über eine Hoch- 30 Rotor angeordnet ist und schwimmend von einem komdruckausnehmung (45) verbunden ist, die in dem primierbaren Fluid gelagert wird. Dieser Rotationskom-Mittelgehäuse und/oder wenigstens einem der Sei- pressor ist besonders für einen Lader bzw. Vorverdichtengehäuse ausgebildet ist, und daß ein Hochdruck- ter für die Verwendung bei einem Kraftfahrzeugmotor loch (44) sich von der Entladekammer zu der Hoch- geeignet, der über einen weiten Geschwindigkeitsbedruckausnehmung erstreckt. 35 reich arbeiten soll. Die Drehhülse dreht sich zusammen

3. Rotationskompressor nach Anspruch 1, dadurch mit den Schiebern, um Reibungshitze als auch Abrieb an gekennzeichnet, daß die Hochdruckdurchgänge (46) der Spitze eines jeden Schiebers zu beseitigen. Jedoch einen Kreisbogen mit einem eingeschlossenen Win- besteht die Möglichkeit eines Abnutzens und Festfreßkel von weniger als 170° bilden. probleme, wenn Luft in dem Kompressionsraum hoch

4. Rotationskompressor nach einem der Ansprü- 40 verdichtet wird, der von Drehhülse, Rotor und benachche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Luft- harten Schiebern begrenzt ist, um die Drehhülse in Berückführdurchgang (56) mit einem Niederdruckloch zug auf den Innenumfang des Mittelgehäuseteiles zu (54) in einem der beiden Seitengehäuse in Verbin- drücken.

dung steht, das zu der Saugkammer (51) führt. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht

5. Rotationskompressor nach Anspruch 4, dadurch 45 darin, einen Rotationskompressor der eingangs umrisgekennzeichnet, daß der Luftrückführdurchgang senen Art so auszubilden, daß unter Berücksichtigung (56) zur Atmosphäre abgezweigt ist. des sich im Kompressor aufbauenden Druckes die

6. Rotationskompressor nach einem der Ansprü- Drehhülse gegenüber dem Gehäuse reibungsfrei geche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Luft- führt ist.

rückführausnehmung (61) kreisförmig in beiden Sei- 50 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

ten eines jeden Innenumfanges des Mittelgehäuses daß der Zwischenraum als ungeteilter zylinderförmiger

(22) und dem Außenumfang der Drehhülse (30) aus- Luftlagerraum mit an seinen Stirnseiten wenigstens im

gebildet und zum Luftlagerraum (40) offen ist Saugbereich angeordneten ringförmigen Luftrückführ-

(F i g. 9). ausnehmungen ausgebildet ist, die die Drehhülse um-

7. Rotationskompressor nach einem der Ansprü- 55 strömende Druckluft aufnehmen und mit einem das Mitche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft- tel-Gehäuseteil durchsetzenden Luftrückführdurchrückführausnehmung (61) in jeder oder beiden der gang verbunden sind.

Innenflächen eines jeden Seitengehäuses (21,23) und Zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemä-

der Seitenfläche des Mittelgehäuses (22) ausgebildet Ben Rotationskompressors ergeben sich aus den Unter- und zum Luftlagerraum (40) geöffnet ist (F i g. 1). 60 ansprüchen.

Die Hocniiruukluii wird zu dem ! iochdruck-Durch-

gang in der Kompressionsseite des Mittelgehäuseteilcs

über ein Hochdruckloch, welches sich von der Abgabekammer zu den Verbindungsflächen der Vorderseiten-

Die Erfindung betrifft einen Rotationskompressor 65 und Rückseiten- und Mittelgehäuseteile erstreckt und mit Vorderseiten-, Mittel- und Rückseiten-Gehäusetei- einer Hochdruckausnehmung geleitet, die sich längs den len, mit einer Drehhülse, welche indem Mittel-Gehäuse- Verbindungsflächen erstreckt und das Hochdruckloch teil drehbeweglich untergebracht ist, mit einem in der schneidet. Damit wird die Luft in den Luftlagerraum