DE3623825C2 - - Google Patents
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- F04C29/12—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
Description
Die Erfindung betrifft einen Flügelzellenverdichter nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1. Solche Verdichter finden bevorzugte Anwendung
für die Verdichtung des Kühlmittels in Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen.
Aus der japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift 55-2000 ist
ein Flügelzellenverdichter mit variabler Fördermenge bekannt, bei dem
die Fördermenge dadurch gesteuert wird, daß die Ansaugmenge eines
zu verdichtenden Gases verändert wird. Bei diesem bekannten Verdichter
wird ein bogenförmiger Schlitz in der Außenwand des Zylinders
ausgebildet und erstreckt sich von einer Kühlmittel-Einlaßöffnung,
welche durch dieselbe Umfangswand des Zylinders ausgebildet ist und
auch durch eine Endplatte des Zylinders, und in ihr ist verschiebbar
eine Drosselplatte angeordnet. Die wirksame, in Umfangsrichtung gemessene
Länge der Öffnung der Kühlmittel-Einlaßöffnung wird verändert, indem
man die Drosselplatte relativ zum Schlitz verschiebt, so daß in einer
im Zylinder gebildeten Verdichtungskammer der Ort, wo die Verdichtung
beginnt, sich ändert, wodurch sich auch die Fördermenge des Verdichters
ändert. Ein Verbindungsglied ist - über eine mit der Endplatte
verbundene Stützwelle - mit der Drosselplatte verbunden, und
sein anderes Ende ist mit einem Betätigungsglied verbunden. Wird
letzteres betätigt, so wird das Verbindungsglied verschwenkt und
verschiebt die Drosselplatte.
Nachteilig ist bei diesem bekannten Flügelzellenverdichter, daß das
Einschalten eines Verbindungsgliedes zwischen dem Betätigungsglied
und der Drosselplatte (zur Betätigung der letzteren) eine große
Hysterese bei der Betätigung der Drosselplatte bewirkt, was die
Steuerung der Fördermenge des Verdichters unzuverlässig macht. Ferner
benötigt eine solche Fördermengenverstellung mit dem Verbindungsglied
etc. eine komplizierte Herstellung und Montage.
Aus der US-PS 45 02 850 ist ein Flügelzellenverdichter bekannt, bei
dem im Gehäuse auf dessen dem Rotor zugewandten Seite ein scheibenartiges
Drehventil angeordnet ist. Dieses Ventil enthält eine Rückströmöffnung;
der Grad ihrer Öffnung hängt von der Drehstellung des
Ventils ab. Letzteres kann von einem Schrittmotor verdreht werden.
Nachteilig ist hierbei, daß durch diese Rückströmöffnung ein Teil
des bereits verdichteten Kühlmittels wieder der Saugkammer zugeführt
wird, was den Wirkungsgrad verschlechtert.
Aus der US-PS 40 60 343 kennt man einen Flügelzellenverdichter
für eine Klimaanlage. Bei diesem Verdichter ist in einer Seitenplatte
eine ringförmige Steuerplatte drehbar gelagert. In ihr befindet
sich eine längliche, bogenförmige Öffnung, welche als Bypass für
die Flügel dient, d. h. das verdichtete Druckmittel kann durch
den Bypass um die Flügel herum zur Saugseite zurückströmen. Ferner
hat diese Steuerplatte einen radial nach außen ragenden Vorsprung,
welcher eine Ausnehmung des Gehäuses in zwei Kammern trennt, und diesen
Kammern wird - abhängig vom Saugdruck des Verdichters - Druckmittel
von einer Hydropumpe zugeführt, um diese Steuerplatte abhängig von
der Höhe des Saugdrucks zu verstellen. Nachteilig bei diesem Verdichter
ist ebenfalls, daß durch den Bypass ein Teil des bereits verdichteten
Druckmittels wieder der Saugkammer zugeführt wird, was den
Wirkungsgrad verschlechtert.
Die US-PS 26 85 842 zeigt eine Flügelzellenpumpe, deren Fördermenge
dadurch verstellbar ist, daß der Hubring, der exzentrisch
gelagert ist, verdrehbar ist. Zur Änderung der Fördermenge der
Pumpe dient ein Kolben, der entgegen der Kraft einer Feder durch
den Förderdruck der Pumpe verschiebbar ist und bei dieser Verschiebung
den Hubring verdreht und dadurch die Form der Pumpkammer verändert.
Hierdurch wird der Druck der Pumpe auf einen Höchstwert begrenzt.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, einen Flügelzellenverdichter
zu schaffen, bei dem die Fördermenge in einfacher Weise verstellbar
ist.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem eingangs genannten
Flügelzellenverdichter gelöst durch die im Anspruch 1 angegebenen
Maßnahmen. Ein solcher Verdichter hat einen einfachen, raumsparenden
Aufbau, was die Montage erleichtert und die Herstellungskosten niedrig
hält. Ferner arbeitet er mit einem guten Wirkungsgrad, da die zweite
Einlaßöffnung, wenn sie geöffnet ist, nur den Beginn des Förderhubs
verzögert und dadurch die Förderleistung des Verdichters verändert,
wobei Energieverluste vermieden werden, da sich in den Verdichtungskammern
bis zum Beginn des Förderhubs kein Druck aufbauen kann.
Ein besonders einfacher und kompakter Aufbau eines solchen Verdichters
ergibt sich in Weiterbildung der Erfindung durch die Merkmale des
Anspruchs 2. Dabei ergeben sich für die Verdrehung eines solchen
verdrehbaren Steuerelements verschiedene sehr vorteilhafte Möglichkeiten,
wie sie in den Ansprüchen 3 und 4 beispielhaft angegeben sind, wobei
die Lösung nach Anspruch 4 besonders einfach und kompakt ist.
Ferner geht man in Weiterbildung der Erfindung mit großem Vorteil
so vor, daß die erste Druckkammer mit dem Rückdruck beaufschlagt wird,
welcher auf die inneren Enden der Flügel wirkt. Man erreicht so, daß
die Flügel mit ihren auf der Innenseite des Hubrings gleitenden Enden
mit reduziertem Kontaktdruck am Hubring anliegen, wenn der Verdichter
mit reduzierten Fördermenge arbeitet.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Drucksteuervorrichtung
ist im Anspruch 9 angegeben. Sie arbeitet abhängig von der Belastung
des Verdichters. Eine besonders einfache Ausgestaltung einer solchen
Drucksteuervorrichtung ergibt sich dabei durch die Merkmale des
Anspruchs 10. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Drucksteuervorrichtung
sind Gegenstand der Ansprüche 11 und 12.
Eine sehr einfache, vorteilhafte und bevorzugte Ausgestaltung der
ersten und der zweiten Einlaßöffnung(en) ist Gegenstand des Anspruchs 13,
und durch die Merkmale des Anspruchs 14 ergibt sich eine sehr sichere
Funktion eines erfindungsgemäßen Flügelzellenverdichters.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung
dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu
verstehenden Ausführungsbeispielen, sowie aus den Unteransprüchen.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel
eines Flügelzellenverdichters mit variabler Fördermenge,
bei Betrieb mit maximaler Fördermenge,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein wichtiges Teil des Flügelzellenverdichters
der Fig. 1 beim Betrieb mit mittlerer
Fördermenge,
Fig. 3 einen Schnitt, gesehen längs der Linie III-III der Fig. 1,
Fig. 4 eine Draufsicht, vom Rotor her gesehen, auf ein vorderes
Seitenteil, welches mit einem Steuerelement versehen ist,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Steuerelements,
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines drehbaren Elements,
Fig. 7 einen Schnitt, gesehen längs der Linie VII-VII der Fig. 1,
Fig. 8 einen Längsschnitt, welcher eine Ventilanordnung zeigt,
Fig. 9 eine Schnittdarstellung, welche ein zweites Beispiel
einer Ventilanordnung zeigt,
Fig. 10 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Flügelzellenverdichters mit variabler
Fördermenge,
Fig. 11 eine Draufsicht, vom Rotor her gesehen auf ein vorderes Seitenteil, welches mit
einem Steuerelement versehen ist,
Fig. 12 eine Draufsicht auf das Steuerelement,
Fig. 13 einen Schnitt, gesehen längs der Linie XIII-XIII der
Fig. 12, und
Fig. 14 einen Schnitt, gesehen längs der Linie XIV-XIV der Fig. 11.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Flügelzellenverdichter mit
variabler Fördermenge, nach einem ersten Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Dieser Flügelzellenverdichter hat ein Gehäuse 1, und dieses
hat ein zylindrisches Gehäuse 2 mit einem offenen Ende, und ein
Kopfteil 3, welches mittels Schrauben 70 am Gehäuse 2 befestigt ist
und dessen Öffnung verschließt.
Im Gehäuse 1 ist ein Pumpenkörper 4 angeordnet. Dieser besteht hauptsächlich
aus einem von einem Hubring 5 gebildeten Zylinder und
einem vorderen Seitenteil 6 sowie einem hinteren Seitenteil 7,
welche die gegenüberliegenden Enden des Hubrings 5 verschließen.
Ein Rotor 8 ist drehbar im Hubring 5 angeordnet und wird von einer
Antriebswelle 9 angetrieben. Letztere ist in zwei Radiallagern 10
und 11 gelagert, welche in den Seitenteilen 6 bzw. 7 angeordnet sind,
wie das Fig. 1 zeigt.
Der Hubring 5 hat, wie in Fig. 3 dargestellt, einen elliptischen
Querschnitt. Der Außenumfang des Rotors 8 steht in Gleitkontakt
mit diametral gegenüberliegenden Berührungsabschnitten 5a und 5b
des Hubrings 5, und es werden Verdichtungskammern 12, 12
zwischen dem Innenumfang des Hubrings 5 und dem Außenumfang des
zylindrischen Rotors 8 gebildet.
Am Außenumfang des Rotors 8 sind mehrere axiale Flügelschlitze
13 (beim Ausführungsbeispiel: 4 Schlitze) mit gleichen Umfangsabständen
angeordnet, und in jedem dieser Schlitze ist, radial
verschiebbar, ein Flügel 14 angeordnet. Die Verdichtungskammern 12,
welche durch dort liegende Flügel 14 unterteilt sind, ändern ihr
Volumen, wenn sich der Rotor 8 dreht. An der tiefsten Stelle jedes
Flügelschlitzes 13 ist eine Rückdruckkammer 18 ausgebildet.
Jeweils zwischen zwei benachbarten Flügeln 14 liegt eine Verdichtungskammer
12.
Zwei zur Zuführung von Rückdruck dienende Nuten 19 sind jeweils
an der Seitenfläche des vorderen Seitenteils 6 und des hinteren
Seitenteils 7 ausgebildet, und zwar in diametral symmetrischer
Ausbildung. Die Seitenteile 6 und 7 stehen in Gleitkontakt mit dem
Rotor.
Da die in den Seitenteilen 6 und 7 ausgebildeten Nuten 19 zur
Zufuhr von Rückdruck dieselbe Form haben, wird nur die Nut im
vorderen Seitenteil 6 beschrieben, während die den Teilen im
vorderen Seitenteil 6 entsprechenden Teile im hinteren Seitenteil 7
mit identischen Bezugszeichen versehen sind.
Die im vorderen Seitenteil 6 vorgesehenen Nuten 19 zur Zufuhr von
Rückdruck erstrecken sich längs einer Kante des Lagers 10 für
die Welle 9, und sie sind so
angeordnet, daß sie mit den Rückdruckkammern
18 in Verbindung stehen, vgl. Fig. 3.
Einlaßöffnungen 21, 21 für Druckmittel, im vorliegenden Fall z. B.
Kühlmittel, sind im vorderen Seitenteil 6 an diametral gegenüberliegenden
Stellen und radial außerhalb der Nuten 19 angeordnet.
Eine ringförmige Saugkammer 22 ist im vorderen Kopfteil 3 und neben
dem vorderen Seitenteil 6 ausgebildet und so angeordnet, daß sie
über diese Kühlmittel-Einlässe 21 jeweils beim Saughub mit der
entsprechenden Verdichtungskammer 12 in Verbindung kommt. Kühlmittelauslässe
23, 23 erstrecken sich durch die Wand des Hubrings 5 und
zwar an diametral gegenüberliegenden Stellen. Eine Auslaßdruckkammer
24 ist im Gehäuse 2 ausgebildet und so angeordnet, daß sie
über diese Kühlmittelauslässe 23 jeweils mit den Verdichtungskammern
12 beim Verdichtungshub in Verbindung steht. Jeder Auslaß 23 ist
mit einem Auslaßventil 25 und einem Anschlag 25a für dasselbe
versehen. An dieser Stelle sei auch erwähnt, daß die Auslaßdruckkammer
24 über einen nicht dargestellten, in der Wand des Gehäuses
2 ausgebildeten Auslaß mit einem nicht dargestellten Kühlkreis in
Verbindung steht. Dieser Kühlkreis kann z. B. derjenige einer Klimaanlage
sein, z. B. in einem Kraftfahrzeug.
Wie die Fig. 1 und 4 zeigen, ist eine Ringnut 15 auf der hinteren Seitenfläche
des vorderen Seitenteils 6 ausgebildet. Zwei bogenförmige zweite
Einlaßöffnungen 26 erstrecken sich an diametral gegenüberliegenden Stellen
durch das vordere Seitenteil 6 und erstrecken sich vom Boden der Ringnut 15
zur vorderen Seitenfläche des vorderen Seitenteils 6. Ein ringförmiges
Steuerelement 16, das in Fig. 5 dargestellt ist, befindet sich in der Nut
15 und dient bei seiner Drehung dazu, den Öffnungswinkel der zweiten Einlaßöffnung
26 zu steuern. Das Steuerelement 16 ist in Gleitkontakt mit
bzw. nahe bei der vorderen Seitenfläche des Rotors 8 angeordnet, so daß
bei Drehung des Rotors 8 ein Drehmoment F durch Reibung auf dieses Element
16 übertragen wird, wie das nachfolgend beschrieben wird. Das Steuerelement
16 ist an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen mit Ausschnitten 17
versehen, und es hat zwei sich in Achsrichtung erstreckende Zapfen 27,
welche an ihm an einer oberen und an einer unteren Umfangsstelle befestigt
sind, wie das klar aus den Fig. 1 und 5 hervorgeht.
Ein Vorsprung 3a im vorderen Kopfteil 3 hat zwei diametral gegenüberliegende
Vorsprünge 3b, welche sich radial und einstückig vom Außenumfang des Vorsprungs
3a weg erstrecken, wie das Fig. 7 besonders deutlich zeigt.
Ein zylindrisches, verdrehbares Element 28, wie es in Fig. 6 dargestellt
ist, ist auf dem Vorsprung 3a angeordnet und um diesen verdrehbar, und zwar
an einer dem Steuerelement gegenüberliegenden Seite des vorderen Seitenteils 6.
Es wird durch eine Torsionsfeder 71, also mit einem Drehmoment, in Drehrichtung
beaufschlagt.
Das verdrehbare Element 28 hat zwei Flansche 30 auf seinem Außenumfang,
und jeder dieser Flansche ist mit einer Ausnehmung 29 versehen, welche einen
entsprechenden Stift 27 des Steuerelements 16 aufnimmt. Infolgedessen
drehen sich das drehbare Element 28 und das Steuerelement 16 zusammen wie
ein Körper. Wie Fig. 1 zeigt, durchdringen die Stifte 27 die zugeordneten
zweiten Einlaßöffnungen 26. Zwei diametral gegenüberliegende, Druck aufnehmende
Vorsprünge 31 sind am Innenumfang des drehbaren Elements 28 vorgesehen.
Die gegenüberliegenden inneren Umfangsflächen der Druck aufnehmenden
Vorsprünge 31 sind in Gleitkontakt mit der Außenumfangsfläche des Vorsprungs
3a
des vorderen Kopfteiles 3 angeordnet, und
die Vorsprünge 3b des Vorsprungs 3a haben Außenumfangsflächen, welche
in Gleitkontakt mit den inneren Umfangsflächen des verdrehbaren Elements
28 angeordnet sind. Zwei Paare von in ihrem Volumen variablen Hochdruckkammern
42, 42 und Niederdruckkammern 43, 43, welche jeweils an
diametral gegenüberliegenden Stellen angeordnet sind, sind gebildet
zwischen den Vorsprüngen 3b und den Druck aufnehmenden Vorsprüngen
31, 31, vgl. Fig. 7, welche dies zeigt.
Im Vorsprung 3a des Kopfteils 3 ist ein Innenraum 33 an einer Stelle
zwischen dem Lager 10 auf der Vorderseite (die Vorderseite ist die
dem Wellenende zugewandte Seite) und einer Dichtanordnung 32 vorgesehen,
und dieser Innenraum 33 steht über Verbindungsöffnungen 44,
44 in der Wand des Vorsprungs 3a mit den Hochdruckkammern 42 in Verbindung.
Der Innenraum 33 steht auch - über das Lager 10 und die
Rückdruck-Verbindungsnuten 19 - mit den Rückdruckkammern 18 (Fig. 3)
am Boden der Nuten 13 in Verbindung, so daß ein Rückdruck Pk (Fig. 7)
den Hochdruckkammern 42 zugeführt wird.
Andererseits stehen die Niederdruckkammern 43, 43 über Verbindungsöffnungen
45, 45 (in der Außenwand des drehbaren Elements 28, vgl.
Fig. 6) mit der Saugkammer 22 in Verbindung, so daß ein Saugdruck
Ps (Fig. 7, 8) den Niederdruckkammern 43 zugeführt wird. Fig. 1 zeigt
ferner zwei O-Ringe 28′ und 28″, die dazu dienen, das drehbare Teil
28 gegen das Kopfteil 3 abzudichten und damit die ersten Druckkammern
42 und die zweiten Druckkammern 43 voneinander zu trennen. Das
Teil 28 hat einen kragenartigen Vorsprung 28‴, der eine Schulter
des Kopfteils 3 übergreift und der durch den O-Ring 28″ am rückwärtigen
Ende des nabenartigen Vorsprungs 3a des Kopfteils 3 zur Abdichtung
gegen den Innenumfang des drehbaren Teils 28, so daß die Druckkammern
42 und 43 nur über die Ausnehmungen 44 bzw. 45 Zugang zur Außenwelt
haben.
Fig. 8 zeigt eine Ventilanordnung 34, welche im vorderen Seitenteil 6
und in der Saugkammer 22 angeordnet ist. Eine Ventilkammer 40 befindet
sich im vorderen Seitenteil 6. In ihr ist eine Ventilkugel 36
angeordnet, die von einer Druckfeder 35 (Spiralfeder) in Richtung
auf ihren Ventilsitz beaufschlagt wird. Schließt die Kugel 36 den
Ventilsitz, so verschließt sie eine Verbindungsöffnung 40a im
Seitenteil 6, welche im geöffneten Zustand eine Verbindung zwischen
der Ventilkammer 40 und der Saugkammer 22 bildet. Gegen die Ventilkugel
36 liegt ein an einem flexiblen Blagen 37 befestigter
Stift 38 an. Der Balgen 37 befindet sich, wie dargestellt, in der
Saugkammer 22.
Die Ventilkammer 40 steht über einen im Seitenteil 6 ausgebildeten
Durchlaß 46 mit dem Lager 10 auf der Vorderseite des Verdichters
in Verbindung, ebenso mit der vorderen Stirnseite des Rotors 8,
und zwar über den Durchlaß 46 und einen von ihm abzweigenden
Durchlaß 47. Ist der Saugdruck Ps in der Saugkammer 22 höher als
ein bestimmter Sollwert, z. B. als 2 bar, so zieht sich
wie in Fig. 8 dargestellt, der Balgen 37 gegen seine eigene
Federkraft zusammen, so daß die Ventilkugel 36 gegen ihren Sitz
anliegt und den Durchlaß 40a sperrt. Wird andererseits der Saugdruck
Ps kleiner als der Sollwert, so dehnt sich der Balgen 37
durch seine Federkraft, so daß der Stift die Ventilkugel 36 entgegen
der Kraft der Feder 35 verschiebt und dadurch den Durchlaß
40a öffnet. Zweckmäßig ist der Balgen 37 nach Art einer Barometerdose
ausgebildet, also z. B. evakuiert. Wenn er sich dehnt, ist der
Grad der Öffnung der
Ventilkugel 36 proportional zur Abweichung
des Saugdrucks Ps von seinem Sollwert. Ist die Ventilkugel 36
voll geöffnet, so wird der Rückdruck Pk, der auf die unteren
Enden der Flügel 14 wirkt, entsprechend reduziert, so daß die
Flügel weniger stark gegen die Innenseiten des Hubrings 5 gepreßt
werden, was vorteilhaft ist.
Wird die Welle 9 angetrieben, z. B. von der Brennkraftmaschine eines
Fahrzeugs, so dreht sich der Rotor 8 im Uhrzeigersinn, wie in Fig. 3
durch einen Pfeil angedeutet. Die Flügel 14 erfahren durch die
Drehung eine Zentrifugalkraft, die sie nach außen treibt. Außerdem
wirkt auf ihre inneren Enden der Rückdruck Pk von den Rückdruckkammern
18, so daß die Flügel etwa radial aus den Schlitzen 13 herausgeschoben
werden und ihre Spitzen gegen die Innenseiten des Hubrings
5 gepreßt werden, längs der sie gleiten.
Während des Saughubs, bei dem jeweils das Volumen der Verdichtungskammern
12 zunimmt, wird Kühlmittel über eine nicht dargestellte
Ansaugöffnung des Kopfteils 3, die Saugkammer 22, und die entsprechende
Kühlmittel-Einlaßöffnung 21, in die betreffende Verdichtungskammer 12
angesaugt, und bei der Drehung des Rotors 8 wird das Volumen der Verdichtungskammer
12 verringert und dadurch das Kühlmittel mit Druck
beaufschlagt. Bei einem Förderhub, welcher am Ende des Verdichtungshubs
liegt, wird das mit Druck beaufschlagte Kühlmittel durch die
Kühlmittel-Auslaßöffnung 23 und Auslaßventile 25 in die Förderdruckkammer
24 gefördert und von dort über einen nicht dargestellten
Auslaß dem Kühlkreis einer Klimaanlage zugeführt.
Wenn sich der Verdichter dreht, wirkt ständig ein Drehmoment F (Fig. 4, 7)
auf das Steuerelement 16. Dieses Drehmoment F wird durch den drehenden
Rotor 8 erzeugt und bewirkt, daß das Steuerelement bestrebt ist, sich
in derselben Richtung zu drehen wie der Rotor 8, also in einer Richtung,
in welcher der Öffnungswinkel der zweiten Einlaßöffnungen 26 vergrößert
wird, also in Fig. 4 entgegen dem Uhrzeigersinn. Dies ist eine Folge
davon, daß der Spalt zwischen dem Steuerelement 16 und der ihm benachbarten
Stirnfläche des Rotors 8 sehr klein ist und daß das Kühlmittel,
welches sich in diesem Spalt befindet, eine gewisse Viskosität hat.
Arbeitet der Verdichter in einem Bereich niedriger Drehzahl, wo der
Saugdruck Ps in der Saugkammer 22 höher als der eben erwähnte Sollwert
ist, so zieht sich der Balgen 37 der Ventilanordnung 34 (Fig. 8)
zusammen und bewirkt, daß die Ventilkugel 36 den Durchlaß 40a sperrt,
wodurch die Verbindung zwischen der ersten Kammer 42 (Hochdruckkammer)
und der Saugkammer 22 unterbrochen wird. Infolgedessen wird der
Rückdruck Pk in der Hochdruckkammer 42 hoch gehalten, so daß der
Unterschied zwischen dem Rückdruck Pk und dem Saugdruck Ps, also
der Wert (Pk-Ps), größer als das Drehmoment F ist, wodurch das
drehbare Element 28 zusammen mit dem Steuerelement 16 entgegen dem
Drehmoment F verdreht wird, und zwar in einer Richtung, bei der das
Volumen der Hockdruckkammer 42, welcher der Rückdruck Pk zugeführt wird,
zunimmt, also im Uhrzeigersinn, bezogen auf die Fig. 4 und 7. Dieser
Vorgang dauert an, bis die Elemente 28 und 16 die Lage einnehmen, wie
sie in Fig. 4 und 7 durch durchgehende Linien dargestellt ist, und in
dieser Lage schließen sie die zweiten Einlaßöffnungen 26 des vorderen
Seitenteils 6. In diesem Fall wird dann beim Saughub das gesamte Kühlmittel,
welches aus der Saugkammer 22 über die entsprechenden Kühlmittel-
Einlaßöffnungen 21 in die Verdichtungskammern 12 angesaugt wurde, während
des folgenden Verdichtungshubs verdichtet und anschließend in den Raum
24 gefördert. In diesem Fall ist also die Kühlmittelmenge, welche verdichtet
und gefördert wird, auf einem Maximum, so daß der Verdichter
mit seiner maximalen Fördermenge arbeitet.
Arbeitet andererseits der Verdichter in einem Gebiet hoher Drehzahl,
in dem der Saugdruck Ps in der Saugkammer 22 kleiner als der angegebene
Sollwert ist, so dehnt sich der Balgen 37 der Ventilanordnung 34 (Fig. 8)
und bewirkt über seinen Stift 38 eine Verschiebung der Ventilkugel 36,
so daß die Verbindung 40a geöffnet wird, und zwar in dem Maß, wie sich
der Balgen 37 dehnt, so daß das Druckmittel mit hohem Druck (Rückdruck Pk) von den
Hochdruckkammern 42 über die Öffnung 44, den Innenraum 33, das vordere
Lager 10, den Durchlaß 46, die Ventilkammern 40 und den Durchlaß 40a
zur Saugkammer 22 strömen kann, wodurch der Druck Pk in den Hochdruckkammern
42 abnimmt, so daß der Unterschied (Pk-Ps) kleiner als das
Drehmoment F wird. Infolgedessen wird das drehbare Element 28 und das
Steuerelement 16 durch das vom Rotor 8 übertragene Drehmoment F aus
der in Fig. 4 und 7 mit durchgehenden Linien dargestellten Stellung entgegen
dem Uhrzeigersinn verdreht, so daß der Öffnungswinkel der zweiten
Einlaßöffnungen 26 vergrößert wird. Der Druckunterschied (Pk-Ps)
hat ein Drehmoment K zur Folge, und wenn dieses ins Gleichgewicht kommt
mit dem durch Reibung erzeugten Drehmoment F, so hört die Bewegung des
drehbaren Elements 28 und des Steuerelements 16 entgegen dem Uhrzeigersinn
auf. Nehmen dann das zum Stillstand gekommene Steuerelement 16
und das drehbare Element 28 die Lage ein, wie sie die mit zwei Punkten
strichpunktierten Linien der Fig. 4 und 7 darstellen, so wird die zweite
Einlaßöffnung 26 um einen größeren Winkel A geöffnet, wie das in Fig. 4
dargestellt ist.
In diesem Fall fließt der größte Teil des Kühlmittels beim Saughub
durch die entsprechenden zweiten Einlaßöffnungen 26 in die Verdichtungskammern
12, wie das in Fig. 2 durch Pfeile angedeutet ist. Auch wird der
Zeitpunkt, bei welchem der Verdichtungshub beginnt, um eine Zeitspanne
verzögert, welche dem Öffnungswinkel A entspricht; infolgedessen wird
die Kühlmittelmenge, welche verdichtet und gefördert wird, um einen
Betrag reduziert, welcher der Verzögerungs-Zeitspanne entspricht.
Wenn deshalb der Saugdruck Ps in der Saugkammer 22 niedriger ist als
der erwähnte Sollwert, so ändert sich die Winkelstellung des drehbaren
Elements 28 und des Steuerelements 16 (d. h. die Winkelstellung, bei
welcher das Drehmoment F, welches auf das Steuerelement 16 wirkt,
und der Wert (Pk-Ps), welcher auf das drehbare Element 28 wirkt, im
Gleichgewicht sind), also der Öffnungswinkel A der zweiten Einlaßöffnungen
26, kontinuierlich, wenn der Unterschied zwischen den Drücken Pk und Ps
sich ändert. Deswegen ist es möglich, die Fördermenge des Verdichters
kontinuierlich zu steuern.
Es ist nicht unbedingt erforderlich, den Rückdruck Pk der Hochdruckkammer
42 zuzuführen; stattdessen kann man ihr den Förderdruck (Pd) oder
einen Förderöldruck (Pd′) zuführen, welche beide höher sind als der Rückdruck
Pk. Hierzu muß man die Hochdruckkammer 42 mit einem Verbindungsdurchlaß
versehen, welcher eine Drossel aufweist, und welcher zur Förderdruckkammer
24 führt. In diesem Fall sind sowohl der Fördergasdruck Pd
wie der Förder-Öldruck Pd′ höher als der Rückdruck Pk, so daß der Wert
von (Pd-Ps) oder (Pd′-Ps) größer sein kann als (Pk-Ps), und infolgedessen
drehen sich dann das drehbare Element 28 und das Steuerelement 16
schneller als beim dargestellten Ausführungsbeispiel, wenn sich der Saugdruck
Ps ändert. Dadurch wird dann das Ansprechverhalten bei der Steuerung
der variablen Fördermenge verbessert. - Das Schmieröl, welches zur Steuerung
verwendet werden kann, ist in Fig 3 im unteren Teil des Behälters 2 angedeutet.
Es dient dazu, die bewegten Teile des Verdichters zu schmieren.
Ferner kann das Steuerelement 16 mit einer Vorspannung beaufschlagt
werden, z. B. durch die Feder 71, welche so angeordnet ist, daß sie
das Steuerelement 16 in eine Richtung drückt, welche der Drehrichtung des
Rotors 8 entspricht.
Man kann auch, anstatt die Änderung des Saugdrucks Ps mittels des
Balgens 37 der Ventilanordnung 34 zu erfassen, eine Änderung in
einem Signal erfassen, welches kennzeichnend ist für die Belastung des Verdichters, z. B. die Auslaß-Lufttemperatur des Verdampfers,
die Temperatur im Fahrgastraum, die Außentemperatur, die
Sonneneinstrahlung etc., und man kann mit einem solchen Signal ein
Magnetventil 48 ansteueren, wie es in Fig. 9 dargestellt ist und welches
dann die Verbindung zwischen der Ventilkammer 49 und der Saugkammer
12 entweder unterbricht oder herstellt.
Die Fig. 10-14 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Gemäß Fig. 11 ist eine ringförmige Nut 51 auf der rückwärtigen Seite
eines vorderen Seitenteils 50 ausgebildet, und im Boden dieser ringförmigen
Nut 51 sind zwei zweite Einlaßöffnungen 52 an diametral
gegenüberliegenden Stellen eingearbeitet. Die zweiten Einlaßöffnungen
52 haben jeweils einen abgewinkelten Abschnitt und sind ausgebildet
durch eine Öffnung 52a, welche mit der Saugkammer 22 in Verbindung
steht, und eine Öffnung 52b, welche mit der Verdichtungskammer 12
beim Saughub in Verbindung steht; diese Öffnungen sind in Umfangsrichtung
nebeneinander und aufeinanderfolgend angeordnet.
Ein ringförmiges Steuerelement 53 ist in der ringförmigen Nut 51
angeordnet. Wird es verdreht, so steuert es den Öffnungswinkel der
zweiten Einlaßöffnung 52. Das Steuerelement 53 hat zwei diametral
gegenüberliegende Aussparungen 54 längs seines Umfangs, und zwar, bezogen
auf Fig. 12, an einem oberen und an einem unteren Umfangsabschnitt.
Zwei Trennplatten 55 sind am Steuerelement 53 angeordnet,
und sie erstrecken sich axial und in radialer Richtung von einer
Seitenfläche des Elements 53, welche Seitenfläche vom Rotor 8 abgewandt
ist, und in der Nähe der Aussparungen 54 des Steuerelements 53,
also an diametral gegenüberliegenden Stellen. Zwischen den Trennplatten
55 befindet sich jeweils eine Dichtungsplatte 56, und sie
bildet zusammen mit den Trennplatten 55 einen zur Druckaufnahme dienenden
Vorsprung 57, welcher in hermetischem Gleitkontakt mit der inneren
Umfangsfläche der Öffnung 52b der entsprechenden zweiten Einlaßöffnung
52 steht und den Raum in dieser Öffnung 52 in zwei Kammern teilt,
nämlich eine Hochdruckkammer 58, welche einen bogenförmigen Querschnitt
hat, und eine Niederdruckkammer 59, welche mit der Saugkammer 22 in Verbindung
steht. Die Hochdruckkammer 58 steht mit der entsprechenden
Rückdruck-Verbindungsnut 19 über eine Ausnehmung 60 in Verbindung,
welche Ausnehmung im vorderen Seitenteil 50 ausgebildet ist, so
daß
der Rückdruck Pk der Hochdruckkammer 58 zugeführt wird. Alternativ könnten
auch hier die Drücke Pd oder Pd′ verwendet werden, wie das beim ersten
Ausführungsbeispiel beschrieben wurde.
In dem vorderen Seitenteil 50 und dem Hubring 5 sind an Stellen, welche
radial außerhalb der ringförmigen Nut 51 liegen, zwei Saugkanäle
(Kühlmitteleinlaßöffnungen) 61 vorgesehen; sie erstrecken sich axial
von einer Stirnfläche des Hubrings 5 in diesen hinein und biegen dann
radial nach innen ab und öffnen sich dort, wo die Verdichtungskammern 12
ihren Saughub ausführen. In den Fig. 10-14 ist dies nicht dargestellt.
Die Saugkammer 22 steht also im Bereich des Saughubs mit den Verdichtungskammern
12 über diese Saugkanäle in Verbindung.
In Fig. 10 ist mit 34 eine Ventilanordnung bezeichnet, welche gleich
aufgebaut ist wie diejenige nach dem ersten Ausführungsbeispiel, und
die Bezugszeichen 62 und 63 bezeichnen einen Sauganschluß bzw. einen
Förderanschluß für Kühlgas. Die anderen Bauelemente sind im Aufbau
identisch mit den entsprechenden Bauelementen des ersten Ausführungsbeispiels
und werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, jedoch
- zur Vermeidung unnötiger Längen - nicht nochmals beschrieben.
Wenn der Verdichter arbeitet, wirkt auf das Steuerelement 53 (Fig. 11)
ein entgegen dem Uhrzeigersinn wirkendes Drehmoment F vom Rotor 8,
d. h. dieses Drehmoment ist bestrebt, ebenso wie beim ersten Ausführungsbeispiel
die zweiten Einlaßöffnungen 52 zu öffnen.
Arbeitet der Verdichter in einem Gebiet niedriger Drehzahlen, wo der
Saugdruck Ps in der Saugkammer 22 höher als ein vorgegebener Sollwert
ist,
so wird, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, der Durchlaß 40a der
Ventilanordnung 34 gesperrt. Infolgedessen wird der Rückdruck Pk
in der Hochdruckkammer 58 des Verdichters hoch gehalten, so daß der
Unterschied zwischen dem Druck Pk und dem Saugdruck Ps, also (Pk-Ps),
größer als die vom Drehmoment F hervorgerufene Kraft ist, wodurch
das Steuerelement 53 entgegen diesem Drehmoment F verdreht wird
in einer solchen Richtung, daß das Volumen der Hochdruckkammer 58,
welcher der Rückdruck Pk zugeführt wird, zunimmt. Das Steuerelement
53 wird also, bezogen auf Fig. 11, im Uhrzeigersinn verdreht,
und, bezogen auf Fig. 14, nach rechts verschoben. Diese Verdrehung
bzw. Verschiebung des Steuerelements 53 geht so lange vor sich, bis
es die in den Fig. 11 und 14 mit durchgehenden Linien eingezeichnete
Lage einnimmt und dadurch die zweiten Einlaßöffnungen 52 des vorderen
Seitenteils 50 verschließt. In diesem Fall wird während des Saughubs das
gesamte Kühlmittel, welches beim Saughub aus der entsprechenden
Saugkammer über die außenliegenden Saugkanäle 61 in die Saugkammern
12 angesaugt wird, während des folgenden Verdichtungshubs verdichtet
und dann gefördert. In diesem Fall arbeitet also der Verdichter
mit seiner maximalen Förderleistung.
Arbeitet der Verdichter in einem Gebiet hoher Drehzahlen, wo der Saugdruck
Ps in der Saugkammer 22 kleiner als der eben genannte Sollwert
ist, so dehnt sich der Balgen 37 der Ventilanordnung 34 und verschiebt
über den Stift 38 die Ventilkugel 36 und öffnet so den Durchlaß 40a
der Ventilkammer 40 so weit, wie es der jeweiligen Dehnung des Balgens
entspricht, und hierdurch
fließt Gas unter hohem Druck (Rückdruck
Pk) aus der Hochdruckkammer 58 in die Saugkammer 22. Dies geschieht
mit einer Durchflußrate, welche der Öffnung des Durchlasses 40a entspricht,
und es geschieht über die Ausnehmung 60, die Rückdruck-
Verbindungsnuten 19, das Lager 10 auf der vorderen Seite, den Durchlaß
46, die Ventilkammer 40, und den Durchlaß 40a. Es bewirkt eine
Abnahme des Rückdrucks Pk in der Hochdruckkammer 58, so daß der
Unterschied (Pk-Ps) kleiner wird als die durch das Drehmoment F
hervorgerufene Gegenkraft. Infolgedessen wird das Steuerelement
53 durch das vom Rotor 8 übertragene Drehmoment F dazugebracht, sich,
bezogen auf Fig. 11, entgegen dem Uhrzeigersinn aus der mit durchgehenden
Linien eingetragenen Stellung in diejenige Stellung zu bewegen,
welche in den Fig. 11 und 14 mit mit zwei Punkten strichpunktierten
Linien bezeichnet ist. Dabei nimmt der Öffnungswinkel der zweiten
Einlaßöffnung 52 zu. Ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel
hört diese Bewegung des Steuerelements 53 entgegen dem Uhrzeigersinn
auf, wenn das auf das Steuerelement 53 wirkende Drehmoment K (infolge
des Druckunterschiedes Pk-Ps) mit dem Drehmoment F ins Gleichgewicht
kommt. Nimmt hierbei das zum Stillstand gekommene Steuerelement
53 die Lage ein, welche in Fig. 11 durch die mit zwei Punkten strichpunktierten
Linie angezeigt ist, wo wird die zweite Einlaßöffnung
52 um einen Winkel B geöffnet. Der Zeitpunkt, an welchem der Verdichtungshub
beginnt, wird infolgedessen um eine Zeitspanne verzögert, welche
dem Öffnungswinkel B entspricht, und infolgedessen wird die Kühlmittelmenge,
welche verdichtet wird, um einen Betrag reduziert, der der
Verzögerungs-Zeitspanne entspricht, mit der Folge einer reduzierten
Fördermenge.
Auch hier ändert sich also, ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel,
der Öffnungswinkel B der Öffnung 52b der zweiten Einlaßöffnung 52 kontinuierlich,
wenn sich der Druckunterschied (Pk-Ps) ändert. Es ist
also auch hier möglich, die Fördermenge des Verdichters kontinuierlich
zu steuern.
Es ist nicht unbedingt erforderlich, den Rückdruck Pk der Hochdruckkammer
58 zuzuführen; stattdessen kann man ihr den Fördergasdruck (Pd) oder
einen Förderöldruck (Pd′) zuführen, welche beide höher sind als der
Rückdruck Pk. Hierzu muß man die Hochdruckkammer 58 mit einem Verbindungsdurchlaß
versehen, welcher eine Drossel enthält und zur Förderdruckkammer
24 führt. In diesem Fall sind sowohl der Fördergasdruck Pd
wie der Förder-Öldruck Pd′ höher als der Rückdruck Pk, so daß der Wert
von (Pd-Ps) oder (Pd′-Ps) größer sein kann als (Pk-Ps), und
infolgedessen dreht sich dann das Steuerelement 53 schneller als beim
dargestellten Ausführungsbeispiel, wenn sich der Saugdruck Ps ändert;
dadurch wird dann das Ansprechverhalten bei der Steuerung der variablen
Fördermenge verbessert. - Das Schmieröl, welches zur Steuerung verwendet
werden kann, ist z. B. in Fig. 3 im unteren Teil des Behälters 2 angedeutet.
Es dient dazu, die bewegten Teile des Verdichters zu schmieren.
Ferner kann auch das Steuerelement 53 mit einer Vorspannung beaufschlagt
werden, z. B. durch eine Feder, welche so angeordnet ist, daß
sie das Steuerelement 53 in eine Richtung drückt, welche der Drehrichtung
des Rotors 8 entspricht.
Man kann auch, anstatt die Änderung des Saugdrucks Ps mittels des
Balgens 37 der Ventilanordnung 34 (Fig. 8) zu erfassen, eine Änderung
in einem Signal erfassen, welches kennzeichnend ist für die
Belastung des Verdichters, z. B. die Auslaß-Lufttemperatur des Verdampfers,
die Temperatur im Fahrgastraum, die Außentemperatur, die
Sonnenstrahlung etc., und man kann mit einem solchen Signal ein
Magnetventil 48 ansteuern, wie es in Fig. 9 dargestellt ist und welches
dann die Verbindung zwischen der Ventilkammer 49 und der Saugkammer
12 entweder unterbricht oder herstellt. Auch hier findet dann eine Entlastung der Flügel statt.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel besteht das Steuerelement zum
Öffnen und Schließen der zweiten Einlaßöffnungen aus einem einzigen
Teil, und deshalb ist hier der Aufbau besonders einfach und von hoher
Zuverlässigkeit bei der Steuerung der Fördermenge des Verdichters.
Naturgemäß können im Rahmen der vorliegenden Erfindung zahlreiche
Abwandlungen und Modifikationen vorgenommen werden, ohne das Grundkonzept
zu verlassen.
Claims (14)
1. Flügelzellenverdichter mit variabler Fördermenge,
mit einem Gehäuse (1), in dem eine Saugkammer (22) ausgebildet ist,
mit einem im Gehäuse (1) angeordneten Pumpengehäuse (4), welches einen Hubring (5) und zwei die beiden Seiten des Hubrings (5) verschließende Seitenteile (6, 7; 50) aufweist,
mit einem in diesem Pumpengehäuse (4) drehbar angeordneten Rotor (8), welcher Schlitze (13) aufweist, in denen jeweils ein Flügel (14) verschiebbar angeordnet ist,
mit zwischen dem Pumpengehäuse (4), dem Rotor (8) und benachbarten Flügeln (14) ausgebildeten Verdichtungskammern (12), deren Volumina sich jeweils bei Drehung des Rotors (8) ändert, um das Ansaugen von zu verdichtendem Druckmittel aus der Saugkammer (22) durch mindestens eine erste Einlaßöffnung (21; 52a) in die Verdichtungskammer (12) zu bewirken, dieses Druckmittel mit Druck zu beaufschlagen, und zu fördern,
dadurch gekennzeichnet,
daß in mindestens einem Seitenteil (6; 50) mindestens eine zweite Einlaßöffnung (26; 52) vorgesehen ist, welche im geöffneten Zustand die Saugkammer (22) mit mindestens einer der Verdichtungskammern (12) verbindet, bei einer zugeordneten ersten Einlaßöffnung (21; 52a) angeordnet ist und sich von dort in Drehrichtung erstreckt,
daß eine Öffnungssteuervorrichtung (16, 28; 50, 53) zum Ändern des Öffnungswinkels (Fig. 4: A; Fig. 11: B) der mindestens einen zweiten Einlaßöffnung (26; 52) vorgesehen ist, wobei der Beginn der Verdichtung des Druckmittels eine Funktion dieses Öffnungswinkels (Fig. 4: A; Fig. 11: B) ist
daß die Öffnungssteuervorrichtung (16, 28; 50, 53) ein mit Druck beaufschlagbares Teil (31; 57) aufweist, das eine erste Druckkammer (42; 58) begrenzt, der im Betrieb ein vom Ausgangsdruck des Verdichters abgeleiteter höherer Druck (Pk) zuführbar ist, und eine zweite Druckkammer (43; 59), der im Betrieb ein niedrigerer Druck (Ps) zuführbar ist, wobei das mit Druck beaufschlagbare Teil (31; 57) die Öffnungssteuervorrichtung (16, 28; 50, 53) abhängig von der Differenz zwischen dem höheren Druck (Pk) in der ersten Druckkammer (42; 58) und dem niedrigeren Druck (Ps) in der zweiten Druckkammer (43; 59) verdreht und dadurch die Förderkapazität des Verdichters verändert, und
daß dem mit Druck beaufschlagbaren Teil (31; 57) eine Drucksteuervorrichtung (34) zugeordnet ist, welche eine von mindestens einem für die Belastung des Verdichters kennzeichnenden Parameter steuerbare Ventilanordnung (Fig. 8: 34, 36, 37, 38; Fig. 9: 34, 48, 49) aufweist, die abhängig von der Größe dieses Parameters entweder die erste Druckkammer (42; 58) von der Saugkammer (22) trennt oder sie mit ihr verbindet, damit im letzteren Fall unter Druck (Pk) stehendes Druckmittel aus der ersten Druckkammer (42; 58) zur Saugkammer (22) strömen und dadurch die Differenz zwischen dem höheren Druck (Pk) in der ersten Druckkammer (42; 58) und dem niedrigeren Druck (Ps) in der zweiten Druckkammer (43; 59) abnehmen und die Kapazität des Verdichters durch die Öffnungssteuervorrichtung (16, 28; 50, 53) entsprechend verändert werden kann.
mit einem Gehäuse (1), in dem eine Saugkammer (22) ausgebildet ist,
mit einem im Gehäuse (1) angeordneten Pumpengehäuse (4), welches einen Hubring (5) und zwei die beiden Seiten des Hubrings (5) verschließende Seitenteile (6, 7; 50) aufweist,
mit einem in diesem Pumpengehäuse (4) drehbar angeordneten Rotor (8), welcher Schlitze (13) aufweist, in denen jeweils ein Flügel (14) verschiebbar angeordnet ist,
mit zwischen dem Pumpengehäuse (4), dem Rotor (8) und benachbarten Flügeln (14) ausgebildeten Verdichtungskammern (12), deren Volumina sich jeweils bei Drehung des Rotors (8) ändert, um das Ansaugen von zu verdichtendem Druckmittel aus der Saugkammer (22) durch mindestens eine erste Einlaßöffnung (21; 52a) in die Verdichtungskammer (12) zu bewirken, dieses Druckmittel mit Druck zu beaufschlagen, und zu fördern,
dadurch gekennzeichnet,
daß in mindestens einem Seitenteil (6; 50) mindestens eine zweite Einlaßöffnung (26; 52) vorgesehen ist, welche im geöffneten Zustand die Saugkammer (22) mit mindestens einer der Verdichtungskammern (12) verbindet, bei einer zugeordneten ersten Einlaßöffnung (21; 52a) angeordnet ist und sich von dort in Drehrichtung erstreckt,
daß eine Öffnungssteuervorrichtung (16, 28; 50, 53) zum Ändern des Öffnungswinkels (Fig. 4: A; Fig. 11: B) der mindestens einen zweiten Einlaßöffnung (26; 52) vorgesehen ist, wobei der Beginn der Verdichtung des Druckmittels eine Funktion dieses Öffnungswinkels (Fig. 4: A; Fig. 11: B) ist
daß die Öffnungssteuervorrichtung (16, 28; 50, 53) ein mit Druck beaufschlagbares Teil (31; 57) aufweist, das eine erste Druckkammer (42; 58) begrenzt, der im Betrieb ein vom Ausgangsdruck des Verdichters abgeleiteter höherer Druck (Pk) zuführbar ist, und eine zweite Druckkammer (43; 59), der im Betrieb ein niedrigerer Druck (Ps) zuführbar ist, wobei das mit Druck beaufschlagbare Teil (31; 57) die Öffnungssteuervorrichtung (16, 28; 50, 53) abhängig von der Differenz zwischen dem höheren Druck (Pk) in der ersten Druckkammer (42; 58) und dem niedrigeren Druck (Ps) in der zweiten Druckkammer (43; 59) verdreht und dadurch die Förderkapazität des Verdichters verändert, und
daß dem mit Druck beaufschlagbaren Teil (31; 57) eine Drucksteuervorrichtung (34) zugeordnet ist, welche eine von mindestens einem für die Belastung des Verdichters kennzeichnenden Parameter steuerbare Ventilanordnung (Fig. 8: 34, 36, 37, 38; Fig. 9: 34, 48, 49) aufweist, die abhängig von der Größe dieses Parameters entweder die erste Druckkammer (42; 58) von der Saugkammer (22) trennt oder sie mit ihr verbindet, damit im letzteren Fall unter Druck (Pk) stehendes Druckmittel aus der ersten Druckkammer (42; 58) zur Saugkammer (22) strömen und dadurch die Differenz zwischen dem höheren Druck (Pk) in der ersten Druckkammer (42; 58) und dem niedrigeren Druck (Ps) in der zweiten Druckkammer (43; 59) abnehmen und die Kapazität des Verdichters durch die Öffnungssteuervorrichtung (16, 28; 50, 53) entsprechend verändert werden kann.
2. Flügelzellenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnungssteuervorrichtung (16, 28; 50, 53) ein Steuerelement (16; 53) aufweist, das dicht bei derjenigen Seite des Rotors (8) angeordnet ist, welche dem einen (6; 50) der beiden Seitenteile (6, 7) zugewandt ist und das um eine mit der Drehachse des Rotors (8) mindestens nahezu identische Drehachse verdrehbar ist, wobei auf dieses Steuerelement (16; 53) im Betrieb ein durch die Drehung des Rotors (8) bewirktes Drehmoment (F) wirkt, und
daß das Steuerelement (16; 53) so angeordnet ist, daß seine Drehstellung den Öffnungswinkel der mindestens einen zweiten Einlaßöffnung (26; 52) bestimmt.
daß die Öffnungssteuervorrichtung (16, 28; 50, 53) ein Steuerelement (16; 53) aufweist, das dicht bei derjenigen Seite des Rotors (8) angeordnet ist, welche dem einen (6; 50) der beiden Seitenteile (6, 7) zugewandt ist und das um eine mit der Drehachse des Rotors (8) mindestens nahezu identische Drehachse verdrehbar ist, wobei auf dieses Steuerelement (16; 53) im Betrieb ein durch die Drehung des Rotors (8) bewirktes Drehmoment (F) wirkt, und
daß das Steuerelement (16; 53) so angeordnet ist, daß seine Drehstellung den Öffnungswinkel der mindestens einen zweiten Einlaßöffnung (26; 52) bestimmt.
3. Flügelzellenverdichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Öffnungssteuervorrichtung (16, 28) ein verdrehbares Element (28,
Fig. 3) aufweist, welches das mit Druck beaufschlagbare Element (31)
aufweist und mit dem Steuerelement (16) durch Eingriff mit diesem
verdrehbar ist, und welches abhängig von einer Änderung im Unterschied
zwischen hohem und niedrigem Druck ein Drehmoment auf das
Steuerelement (16) ausübt (Fig. 1 bis 9).
4. Flügelzellenverdichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das mit Druck beaufschlagbare Teil (57) am Steuerelement (53) und
bevorzugt einstückig mit diesem so ausgebildet ist, daß eine Drehverstellung
des mit Druck beaufschlagbaren Teils (57) infolge des
Unterschieds zwischen dem hohen und dem niedrigen Druck eine Verdrehung
des Steuerelements (53) bewirkt (Fig. 10 bis 14).
5. Flügelzellenverdichter nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Druckkammer (42; 58)
mit dem Rückdruck (Pk) beaufschlagt ist, welcher auf die inneren
Ende der Flügel (14) wirkt.
6. Flügelzellenverdichter nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Druckkammer (42; 58)
mit dem Förderdruck (Pd) des aus den Verdichtungskammern (12) geförderten
Druckmittels beaufschlagt ist.
7. Flügelzellenverdichter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Druckkammer (42; 58) mit dem
Förderdruck (Pd′) des im Druckmittel enthaltenen Schmieröls beaufschlagt
wird, das zusammen mit dem Druckmittel aus den Verdichtungskammern
(12) gefördert wird.
8. Flügelzellenverdichter nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Druckkammer
(43; 59) mit dem Saugdruck des in der Sauggkammer (22) befindlichen
Druckmittels beaufschlagt ist.
9. Flügelzellenverdichter nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksteuervorrichtung
(34) eine Ventilanordnung (36, 37) aufweist, welche dazu ausgebildet
ist, den Saugdruck (Ps) des Druckmittels in der Saugkammer (22) als
das Signal zu erfassen, welches für die Belastung des Verdichters kennzeichnend
ist, und welche geschlossen wird, um die erste und die zweite
Druckkammer (42; 58 bzw. 43; 59) voneinander zu trennen, wenn der
erfaßte Saugdruck höher ist als sein Sollwert,
und welche entsprechend der erfaßten Saugdruckabweichung geöffnet
wird, wenn der erfaßte Saugdruck (Ps) niedriger ist als der genannte
Sollwert, damit der hohe Druck in der ersten Druckkammer (42; 58) in
die zweite Druckkammer (43; 59) entweichen kann, um dadurch den Unterschied
zwischen dem hohen Druck (Pk) und dem niedrigen Druck (Ps)
zu senken.
10. Flügelzellenverdichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventilanordnung einen in der Saugkammer (22) angeordneten Balgen (37) aufweist, welcher sich abhängig vom in der Saugkammer (22) herrschenden Saugdruck zusammenzieht oder weitet, und
daß sie ferner einen Ventilkörper (36) aufweist, der schließt und die erste Druckkammer (42; 58) von der zweiten Druckkammer (43; 59) trennt, wenn sich der Balgen (37) zusammenzieht, und der sich entsprechend der Saugdruckabweichung öffnet, um eine Verbindung zwischen der ersten Druckkammer (42; 58) und der zweiten Druckkammer (43; 59) zu ermöglichen, wenn sich der Balgen (37) weitet (Fig. 8).
daß die Ventilanordnung einen in der Saugkammer (22) angeordneten Balgen (37) aufweist, welcher sich abhängig vom in der Saugkammer (22) herrschenden Saugdruck zusammenzieht oder weitet, und
daß sie ferner einen Ventilkörper (36) aufweist, der schließt und die erste Druckkammer (42; 58) von der zweiten Druckkammer (43; 59) trennt, wenn sich der Balgen (37) zusammenzieht, und der sich entsprechend der Saugdruckabweichung öffnet, um eine Verbindung zwischen der ersten Druckkammer (42; 58) und der zweiten Druckkammer (43; 59) zu ermöglichen, wenn sich der Balgen (37) weitet (Fig. 8).
11. Flügelzellenverdichter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksteuervorrichtung (34) eine
Ventilanordnung (48, 49) aufweist, welche abhängig von dem für die
Belastung des Verdichters kennzeichnenden Signal entweder die erste
Druckkammer (42; 58) von der zweiten Druckkammer (43; 59) trennt oder
diese Kammern analog dem Wert dieses Signals miteinander verbindet,
um dadurch den Unterschied zwischen dem hohen Druck und dem niedrigen
Druck zu verringern.
12. Flügelzellenverdichter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventilanordnung (34) ein Magnetventil (48) aufweist, welches
abhängig von dem für die Belastung des Verdichters kennzeichnenden
Wert im Betrieb geschlossen oder geöffnet wird.
13. Flügelzellenverdichter nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine erste Einlaßöffnung
(21) in dem einen Seitenteil (6) ausgebildet ist, und daß
eine zweite Einlaßöffnung (26) neben dieser ersten Einlaßöffnung
(21) in dem einen Seitenteil (6) ausgebildet ist.
14. Flügelzellenverdichter nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (16; 53)
mit einer Vorspannung beaufschlagt ist, insbesondere durch eine Feder
(71), welche Vorspannung das Steuerelement (16; 53) in eine Richtung
beaufschlagt, welche der Drehrichtung des Rotors (8) entspricht.
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