DE3640125C2 - Rotationskolbenmaschine der Spiralbauart - Google Patents

Rotationskolbenmaschine der Spiralbauart

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Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationskolbenmaschine der Spi­ ralbauart gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
Eine derartige Maschine ist durch die EP0 157 390 A2 bekannt. Solche Maschinen werden als Kompressoren z. B. als Kältemittelkompressoren, Luftkompressoren, als Fluid­ pumpen, als Expansionsmaschinen und in anderer Weise einge­ setzt. Bei der gattungsgemäßen Rotationskolbenmaschine soll eine ungleichförmige Belastung der Axiallager im Betrieb durch Kippen oder Verformung des umlaufenden Spiralgliedes vermieden werden (vgl. S. 57 und Fig. 25 der EP 0157390 A2).
Im folgenden sei eine derartige Rotationskolbenmaschine der Spiralbauart beschrieben.
Die Fig. 10(a) bis 10(d) der beigefügten Zeichnungen zeigen die grundsätzlichen Bauelemente eines Spiralkompressors und veranschaulichen die Theorie der damit bewirkten Kompression. Es bezeichnen Bezugszahl 1 ein stationäres Spiralglied, Be­ zugszahl 2 ein umlaufendes Spiralglied, Bezugszahl 3 einen Auslaß und Bezugszahl 4 eine Kompressionskammer. Buchstabe 0 bezeichnet einen festen Punkt des stationären Spiralgliedes, während Buchstabe O′ einen festen Punkt des umlaufenden Spi­ ralgliedes bezeichnet. Sowohl das stationäre Spiralglied 1 als auch das umlaufende Spiralglied 2 haben die Gestalt einer Hüllkontur 1a bzw. 2a, welche beide mit einer Evolventenkurve als Bogen o. dgl. in gleicher Gestalt, jedoch mit entgegenge­ setzter Windungsrichtung, ausgebildet sind.
Im folgenden wird der Betrieb dieser Bauart eines Spiralkom­ pressors erläutert. Das stationäre Spiralglied 1 steht im Raum still, während das umlaufende Spiralglied 2, das mit dem sta­ tionären Spiralglied 1 kombiniert ist, seine Stellung gemäß den Fig. 10(a), 10(b), 10(c) und 10(d) gemäß den entsprechen­ den Winkellagen von 0°, 90°, 180° und 270° verändert, ohne jedoch seine grundsätzliche Lage bezüglich des Raumes zu ver­ ändern. Mit der Bewegung des umlaufenden Spiralgliedes 2 ver­ ringert die Kompressionskammer 4 von sichelförmiger Gestalt zwischen Spiralwand 1a des stationären Spiralgliedes 1 und der Spiralwand 2a des umlaufenden Spiralgliedes 2 kontinuierlich ihr Volumen, wodurch in der Kompressionskammer 4 eingeschlos­ senes Gas komprimiert und über den Auslaß 3 entladen wird. Während des Kompressionshubes bleibt der Abstand zwischen den Festpunkten O-O′ in den Fig. 10(a) bis 10(d) konstant, und wenn der größte Abstand zwischen den Spiralwänden mit a und deren Stärke mit t bezeichnet wird, ermittelt sich der Abstand (O-O′) zu O-O′ = a/2-t. Der Abstand a entspricht dabei der Steigung der Spiralwand.
Im folgenden seien eine ausgeführte Konstruktion und der Be­ trieb des konventionellen Spiralkompressors erläutert.
Fig. 11 zeigt einen Längsschnitt des mechanischen Kompres­ sionsteils eines konventionellen Spiralkompressors. In Fig. 11 bezeichnen Bezugszahl 1 ein stationäres Spiralglied mit einer Spiralwand 1a, z. B. in Evolventengestalt, 1b eine Grundplatte (oder Deckplatte), von deren einer Seite die Spiralwand 1a nach unten ragt, 3 einen Auslaß in einem Abschnitt der Grund­ platte 1b und 5 einen in einem anderen Abschnitt der Grund­ platte ausgebildeten Einlaß. Bezugszahl 2 bezeichnet ein um­ laufendes Spiralglied mit einer Spiralwand 2a gleicher Form wie die Spiralwand 1a des stationären Spiralgliedes, jedoch in entgegengesetzter Richtung zur Spiralwand 1a gewunden; 2b eine Grundplatte (oder Bodenplatte), von deren einer Seite die Spi­ ralwand 2a nach oben ragt; und 13 einen Zapfen, der von der anderen Seite der Grundplatte 2b nach unten ragt. Bezugszahl 4 bezeichnet eine Kompressionskammer, welche von der Spiralwand 1a des stationären Spiralgliedes 1, der Grundplatte 1b, der Spiralwand 2a des umlaufenden Spiralgliedes 2 und der Grund­ platte 2b begrenzt ist. Bezugszahl 6 bezeichnet einen Lager­ rahmen, Bezugszahl 7 ein Axiallager am Lagerrahmen 6 zum Un­ terstützen der Unterseite der Grundplatte 2b des umlaufenden Spiralgliedes 2 und Bezugszahl 8 eine Hauptwelle mit exzentri­ scher Bohrung 14, in welche der Zapfen 13 des umlaufenden Spi­ ralgliedes 2 frei drehbar paßt. Bezugszahl 9 bezeichnet einen Mechanismus zum Verhindern von Rotation, wie eine Oldham-Kupp­ lung o. dgl., welche das umlaufende Spiralglied 2 an einer Dre­ hung um den Zapfen 13 als Welle hindert und veranlaßt, daß das Spiralglied 2 um die Hauptwelle 8 als seine Kurbelwelle trans­ latorisch umläuft. Bezugszahl 10 bezeichnet eine Ausgleichs­ vorrichtung. Dies sind die grundsätzlichen Bauteile des mecha­ nischen Kompressionsteils des Spiralkompressors. In dieser Konstruktion sind die Spiralwand 2a des umlaufenden Spiral­ gliedes 2 und die Spiralwand 1a des stationären Spiralgliedes 1 zueinander hinweisend zusammengesteckt, und der Zapfen 13 des umlaufenden Spiralgliedes 2 ist in die exzentrische Boh­ rung 14 der Hauptwelle 8 gesteckt. Die Hauptwelle 8 ist im Lagerrahmen 6 frei drehbar unterstützt, wobei der Lagerrahmen 6 und das stationäre Spiralglied 1 miteinander durch Schraub­ bolzen o. dgl. (nicht gezeigt) verbunden sind. Ferner stehen die obere Fläche oder Lagerfläche des Axiallagers 7, welches am Lagerrahmen 6 angebracht ist, und die untere Fläche oder Bodenfläche der Grundplatte 2b des umlaufenden Spiralgliedes 2 gegenüber der Spiralwand 2a miteinander in Kontakt. Die Aus­ gleichsvorrichtung 10 ist durch Preßsitz auf einem Abschnitt der Hauptwelle 8 befestigt.
Im folgenden ist der Betrieb des Spiralkompressors der oben beschriebenen Konstruktion beschrieben. Wenn ein Drehmoment von einem Antrieb, wie einem Elektromotor o. dgl. (nicht ge­ zeigt) auf die Hauptwelle 8 über­ tragen wird, beginnt das umlaufende Spiralglied seine Umlauf­ bewegung. Da jedoch das umlaufende Spiralglied 2 an einer Ro­ tation durch den an ihm angeordneten Mechanismus 9 gehindert ist, wirken das stationäre Spiralglied 1 und das umlaufende Spiralglied 2 miteinander zu einer Verdichtung des Betriebs­ fluids nach dem oben anhand der Fig. 10 erläuterten Kompres­ sionsprinzip zusammen. Dabei vollführt das umlaufende Spiral­ glied 2 seine exzentrische Umlaufbewegung, wobei die Aus­ gleichsvorrichtung 10 den statischen und dynamischen Ausgleich besorgt. Bei einem solchen Spiralkompressor tritt eine Axial­ last auf, welche das stationäre Spiralglied 1 und das umlau­ fende Spiralglied 2 während der Kompression des Betriebsfluids in axialer Richtung zu trennen sucht. Diese Axiallast wird durch Unterstützen der Bodenfläche der Grundplatte 2b des um­ laufenden Spiralgliedes 2 auf der oberen Lagerfläche des Axi­ allagers 7 am Lagerrahmen 6 aufgenommen.
Der wie oben beschrieben gestaltete konventionelle Spiralkom­ pressor steigert den Fluiddruck des stationären und des umlau­ fenden Spiralgliedes zur Mitte hin im Betrieb, wie anhand des in Fig. 10 dargestellten Funktionsprinzips des Spiralkompres­ sors deutlich geworden ist, wodurch die Grundplatte 2b des umlaufenden Spiralgliedes 2 in die zur Mitte hin konvex ausge­ wölbte Gestalt mit einer Verlagerung beispielsweise von δ1 un­ ter einer durch das komprimierte Gas ausgeübten Last sich ver­ formt. Aufgrund dessen entsteht einseitiger Gleitkontakt an der Bodenfläche der Grundplatte 2b des umlaufenden Spiralgliedes 2 im Bereich des inneren Umfangsrandes der Lagerfläche des Axi­ allagers 7. Dieses im Betrieb des Kompressors auftretende Phä­ nomen führt aufgrund der einseitig relativ zu einander glei­ tenden Teile zu abnormem Verschleiß oder Fressen mit ggf. dar­ aus folgenden verschiedenen Schwierigkeiten wie einer Beschä­ digung des Kompressors, Zunahme der mechanischen Verluste usw. Ein solches einseitiges Gleit-Phänomen tritt insbesondere auf, wenn die Oberfläche des Axiallagers oder die Unterfläche der Grundplatte 2b des umlaufenden Spiralgliedes in der zentrisch- konvex gewölbten Gestalt mit einer Erhöhung der inneren Um­ fangskante bezüglich der äußeren Umfangskante aufgrund seiner Bearbeitung ausgebildet ist, oder wenn sowohl die Oberfläche des Axiallagers 7 als auch die Unterfläche der Grundplatte 2b in zentrisch-konvex verformter Gestalt mit erhabenem inneren Umfangsrand bezüglich dem äußeren Umfangsrand sind, wobei in all diesen Fällen abnorme Reibung, Fressen und andere uner­ wünschte Erscheinungen im Axiallager die Folge sind.
Axiallager mit biegefedernden Tragstücken oder Kippsegmenten mit Zwischenkugel und kegeligen Vertiefungen zur Fixierung sind an sich bekannt (G. Niemann "Maschinenelemente", Berlin, Springer-Verlag, 1981, S. 320).
Es ist bei Gleitlagern ferner bekannt, eine Anpassung der La­ gerflächen mit Hilfe kleiner elastischer Durchbiegungen zu erzielen (Gersdorfer "Das Gleitlager", Wien, Bohmann-Verlag, 1954, S. 35/36).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rotationskol­ benmaschine der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit einfachen Mitteln die Axiallagerung des umlaufenden Spiral­ gliedes unter Berücksichtigung der Verformungen unter Be­ triebsdruck gewährleistet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind gemäß der Erfindung bei einer Rotationskolbenmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs beschriebenen Art die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs vorgesehen.
Bei einer Rotationskolbenmaschine nach der Erfindung weist das Axiallager hohe Zuverlässigkeit im Betrieb auf, und die Boden­ fläche der Grundplatte des umlaufenden Spiralgliedes und die Lagerfläche des Axiallagers selbst halten hohen Axiallasten im Betrieb stand.
Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnun­ gen an Ausführungsbeispielen mit Einzelheiten näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch das laufende Spiralglied des Spiralkompressors nach den Fig. 6(a) und 6(b;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den mechanischen Kompres­ sionsteil des Spiralkompressors gemäß einer Ausfüh­ rung der Erfindung;
Fig. 3(a), 3(b) und 3(c) schematische Darstellungen zur Erläu­ terung der Funktion des Spiralkompressors nach Fig. 2 in verschiedenen Betriebszuständen;
Fig. 4(a) und 4(b) eine Draufsicht und einen Längsschnitt durch das Axiallager des Spiralkompressors nach Fig. 2;
Fig. 5 einen Längsschnitt durch das umlaufende Spiralglied eines Spiralkompressors gemäß einer anderen Ausfüh­ rung der Erfindung;
Fig. 6 einen Längsschnitt durch den mechanischen Kompres­ sionsteil des Spiralkompressors einer weiteren Aus­ führung der Erfindung;
Fig. 7 eine Draufsicht auf das Axiallager des Spiralkom­ pressors nach Fig. 6;
Fig. 8(a) und 8(b) schematische Teilschnitte zur Erläuterung der Funktion des Axiallagers nach Fig. 7 in unter­ schiedlichen Betriebszuständen und
Fig. 9 einen Längsschnitt durch den Hauptteil eines Spiral­ kompressors gemäß noch einer anderen Ausführung der Erfindung.
In Fig. 2, in welcher gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 11 gleiche oder entsprechende Teile bezeichnen, bezeichnet Be­ zugszahl 16a die obere Lagerfläche des Axiallagers 16, welches vom Lagerrahmen 6 gesondert ausgebildet ist. Diese obere La­ gerfläche 16a ist radial angeschrägt, d. h. zu einer zentrisch- konkaven Gestalt bearbeitet, wobei ihre innere Umfangskante einen sehr kleinen Betrag zwischen 10 und 20 µm axial bezüg­ lich der äußeren Umfangskante versetzt ist. Bezugszahl 16b be­ zeichnet einen Spalt zwischen Lagerfläche 16a des Axiallagers 16 und der unteren Fläche der Grundplatte 2b des umlaufenden Spiralgliedes 2, wobei der Spalt sich beim Zusammenbau dieser Teile bildet. Bezugszahl 17 bezeichnet einen Schraubbolzen zum Befestigen des Axiallagers 16 auf der Oberseite des Lagerrah­ mens 6. Damit der Kopf 17a des Schraubbolzens 17 nicht über die Lagerfläche 16a des Axiallagers 16 hinausragt, ist der Kopf 17a in einer Ansenkung 16c in einem Abschnitt der Lager­ fläche 16a versenkt.
Die Fig. 4(a) und 4(b) zeigen eine Draufsicht bzw. einen Axi­ alschnitt durch das Axiallager. In Fig. 4(a) bezeichnet Be­ zugszahl 15 Radialnuten für Schmieröl, die in der Lagerfläche des Axiallagers 16 ausgebildet sind.
Die Fig. 3(a), 3(b) und 3(c) sind schematische Darstellungen zur Erläuterung der Funktion des Gleitabschnitts des Axialla­ gers bei dieser ersten Ausführung der Erfindung, wobei Fig. 3(a) einen Zustand darstellt, in welchem kein Gasdruck im Spi­ ralkompressor herrscht, während die Fig. 3(b) und 3(c) Zustän­ de zeigen, in welchen die Grundplatte 2b des umlaufenden Spi­ ralgliedes 2 unter Belastung verformt sind. Dabei sei bemerkt, daß die Konstruktion des Spiralkompressors bei dieser ersten Ausführung abgesehen von den nachfolgend beschriebenen Unter­ schieden ähnlich der Konstruktion des konventionellen Spiral­ kompressors nach Fig. 11 ist.
Bei dieser Ausführung des oben beschriebenen Spiralkompressors ist das Axiallager in der zentrisch-konkaven Gestalt gemäß Fig. 3(a) ausgebildet, so daß bei einer Verformung der Grund­ platte 2b des umlaufenden Spiralgliedes 2 durch die im Betrieb des Kompressors erzeugte Kompression des Gases die Bodenfläche der Grundplatte 2b in zentrisch-konvexe Gestalt verformt wer­ den kann. Bei dieser Konstruktion wird der innere Umfangsrand der Lagerfläche 16a des Axiallagers 16 dazu herangezogen, die Bodenfläche der Grundplatte 2b in ihrem durch den Gasdruck verformten Zustand zu unterstützen, und zwar mit einer großen Lagerfläche und ohne einseitigen Kontakt der Bodenfläche 2b des umlaufenden Spiralgliedes 2, wie dies in Fig. 3(b) darge­ stellt ist. Es mag zwar die Möglichkeit des einseitigen Kon­ taktes des äußeren Umfangsrandes zwischen der Bodenfläche der Grundplatte 2b des umlaufenden Spiralgliedes 2 und der oberen Lagerfläche 16a des Axiallagers 16 in Abhängigkeit vom Gas­ druck gemäß Fig. 3(c) bestehen. Da jedoch die Lagerfläche pro­ portional zum Quadrat des Radius ist, wird unter der Annahme, daß das Verhältnis des Innendurchmessers zum Außendurchmesser des Axiallagers 16 bei 1 : 2 liegt, die effektive Lagerfläche an der oberen Fläche 16a des Axiallagers 16 4mal größer als die konventionelle Lagerfläche mit einseitigem Gleiten an der inneren Umfangskante, wodurch die Belastbarkeit für axiale Lasten merklich verbessert werden kann. Es sei jedoch an die­ ser Stelle vermerkt, daß dann, wenn das Maß δ4 der oberen La­ gerfläche 16a des Axiallagers 16 in der zentrisch-konkaven Gestalt z. B. einen Wert des Zehnfachen oder mehr des absoluten Wertes δ1 der Verlagerung der Grundplatte 2b des umlaufenden Spiralgliedes 2 aufgrund der Verformung unter Axiallast an­ nimmt, die obere Lagerfläche 16a des Axiallagers 16 einseitig am äußeren Umfangsrand die Grundplatte 2b im Betrieb des Kom­ pressors trägt, so daß es zu abnormer Reibung oder Fressen kommt. Folglich sollte die obere Grenze des Maßes δ4 der zen­ trisch-konkaven Fläche 16a etwa bei einem 3- bis 4fachen des Absolutwertes für δ1 gehalten werden.
Fig. 5 ist ein Axialschnitt durch das umlaufende Spiralglied einer zweiten Ausführung der Erfindung. Bei dieser Ausführung ist die Bodenfläche 2c der Grundplatte 2b des umlaufenden Spi­ ralgliedes 2 in zentrisch-konkaver Gestalt mit der inneren Umfangskante um 10 µm versetzt bezüglich der äußeren Umfangs­ kante ausgebildet (es sei bemerkt, daß im übrigen der Aufbau des Spiralkompressors bei dieser Ausführung abgesehen von dem oben beschriebenen ähnlich demjenigen nach Fig. 11 ist). Bei dieser zweiten Ausführung wird im Ergebnis die gleiche Wirkung wie bei der Ausführung gemäß den Fig. 2 bis 4(b) erzielt, wo­ bei die oben erwähnte Bodenfläche 2c die obere Fläche des Axi­ allagers an einem einseitigen Kontakt mit dem inneren Umfangs­ rand hindert.
Ferner kann bei der Erfindung das Axiallager einstückig mit dem Lagerrahmen ausgebildet werden. Weiterhin kann die Erfin­ dung nicht nur auf einen Spiralkompressor gemäß der oben be­ schriebenen Ausführung sondern auch bei Fluidpumpen, Expan­ sionsmaschinen usw. angewendet werden.
Wie beschrieben, ist die Rotationskolbenmaschine der Spiral­ bauart gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß die Stützfläche des Axiallagers für das umlaufende Spiralglied oder die vom Axiallager getragene Fläche des umlaufenden Spiralgliedes ra­ dial zur Bildung einer zentrisch-konkaven Form geneigt ist mit dem Ergebnis, daß einseitiger Gleitkontakt der Stützfläche des Axiallagers aufgrund einer Verformung der Grundplatte des um­ laufenden Spiralgliedes bei der Kompression des Fluids vermie­ den werden kann, wodurch Maschinenschäden aufgrund abnormen Verschleißes und Fressen der gleitenden Teile ebenso wie ein Anstieg der mechanischen Verluste verhindert werden können.
Die Fig. 6 bis 8(b) illustrieren eine dritte Ausführung der Erfindung. Bei dieser Ausführung erzeugen das Axiallager und die Grundplatte des umlaufenden Spiralgliedes keinen einseiti­ gen Kontakt, und zwar unabhängig von der Verformung der Grund­ platte des umlaufenden Spiralgliedes aufgrund der durch das komprimierte Gas ausgeübten axialen Last im Betrieb des Kom­ pressors und unabhängig davon, ob die Gleitfläche der Grund­ platte des umlaufenden Spiralgliedes zentrisch-konvex oder zentrisch-konkav zu ihrer inneren Umfangskante hin bezüglich der äußeren Umfangskante ausgebildet sind, wodurch die Bear­ beitungstoleranzen der oben beschriebenen Grundplatte vergrö­ ßert werden können.
Fig. 6 zeigt einen Axialschnitt durch den mechanischen Kom­ pressionsteil dieser dritten Ausführung. In der Zeichnung be­ zeichnen gleiche Bezugszahlen wie in Fig. 2 entsprechende Bau­ teile. Bei dieser Ausführung sind das Axiallager 18 und der Lagerrahmen 6 getrennt voneinander gebaut, und von der Boden­ fläche des Axiallagers 18 ragt in axialer Richtung ein damit zentrischer und damit einstückiger Vorsprung 18c weg. Der Vor­ sprung 18c gemäß Fig. 7 ist etwa in der Mitte des radialen Abstandes zwischen der inneren Umfangskante und der äußeren Umfangskante des Axiallagers 18 angeordnet und hat geringe Breite in radialer Richtung. Das Axiallager 18 ist an der obe­ ren Seite des Lagerrahmens 6 mit einem Schraubbolzen 17 befe­ stigt, der durch den Vorsprung 18c des Axiallagers 18 axial hindurchgesteckt ist. Die untere Endfläche des Vorsprungs 18c ist an der Oberseite des Lagerrahmens 6 somit gehalten. In einem Abschnitt der oberen Lagerfläche des Axiallagers 18 ist eine Ausnehmung 18d ausgebildet, in welcher ein Kopf 17a des Schraubbolzens 17 aufgenommen ist. Ferner sind Spalte 18a und 18b auf entgegengesetzten radialen Seiten des Axiallagers 18 und des Lagerrahmens, d. h. auf der inneren Umfangsseite und auf der äußeren Umfangsseite des Vorsprungs 18c, ausgebildet.
Fig. 7 ist eine Draufsicht auf das Axiallager 18, auf dessen Oberseite radiale Nuten 15 für Schmieröl eingebracht sind.
Fig. 8(a) und 8(b) sind abgebrochene Axialschnitt-Darstellun­ gen, welche die Funktion der gleitenden Teile von Axiallager 18 und Grundplatte 2 des umlaufenden Spiralgliedes 2 gemäß dieser Ausführung darstellen (es sei hier bemerkt, daß im übrigen der Aufbau dieser Ausführung abgesehen von dem oben beschriebenen ähnlich demjenigen nach Fig. 11 ist).
Bei dem Spiralkompressor nach dieser Ausführung der Erfindung mit dem oben beschriebenen Aufbau wird das Gas während des Laufes komprimiert. Wenn die Grundplatte 2b des umlaufenden Spiralgliedes 2 durch die mittels der Kompression hervorgeru­ fene Axialkraft verformt wird, wird das Axiallager 18 dieser Axialkraft ausgesetzt und ebenfalls in eine zentrisch-konkave Form gebracht, so daß sie der Verformung der Grundplatte 2b des umlaufenden Spiralgliedes 2 sich anpaßt mit der Folge, daß kein einseitiger Kontakt zwischen den gleitenden Teilen der Bodenfläche der Grundplatte 2b und der Stützfläche des Axial­ lagers 18 auftritt. Wenn ferner bei der Bearbeitung des umlau­ fenden Spiralgliedes 2 die Bodenfläche der Grundplatte 2b in zentrisch-konkave Gestalt gemäß Fig. 5 gebracht ist, wird das Axiallager 7 so verformt, daß es sich an die Gestalt der Gleitflächen selbst dann anpaßt, bevor die Bodenfläche der Grundplatte 2b durch das komprimierte Gas verformt ist mit dem Ergebnis, daß kein einseitiger Kontakt am äußeren Umfangsrand der erwähnten Gleitflächen stattfindet.
Fig. 9 zeigt den Spiralkompressor der vierten Ausführung der Erfindung, bei welcher ein Vorsprung 20c, der konzentrisch mit dem Axiallager 20 ist, vom Lagerrahmen 6, nicht aber vom Axi­ allager selbst vorsteht, wobei die Konstruktion im übrigen gleich wie diejenige nach Fig. 6 ist.
Mit dieser Ausführung wird ebenfalls im Ergebnis die gleiche Wirkung wie bei der Ausführung nach Fig. 6 erzielt.
Bei der Erfindung kann das Axiallager mit beliebigen geeigne­ ten Verbindungsmitteln, wie Stiften, Fittings, usw. nicht nur mit Schraubbolzen am Lagerrahmen befestigt sein, oder es kann einstückig mit dem Lagerrahmen ausgebildet sein. Ferner kann die Erfindung abgesehen von einem Spiralkompressor bei ver­ schiedenen anderen Rotationskolbenmaschinen der Spiralbauart wie Fluidpumpen, Expansionsmaschinen und dgl. verwirklicht sein.
Wie oben beschrieben hat die Rotationskolbenmaschine der Spi­ ralbauart gemäß der letztbeschriebenen Ausführung einen mit dem Axiallager konzentrischen axialen Vorsprung von geringer Breite in radialer Richtung, wobei dieser Vorsprung zwischen gegenüberstehenden Flächen des Axiallagers und des Lagerrah­ mens in radialer Richtung zwischen der inneren Umfangskante und der äußeren Umfangskante des Axiallagers vorgesehen ist und wobei ferner Spalte auf der inneren Umfangsseite und der äußeren Umfangsseite des Vorsprunges zwischen diesen gegen­ überstehenden Flächen ausgebildet sind. Wenn bei einer derar­ tigen Konstruktion die Grundplatte des umlaufenden Spiralglie­ des durch eine Axiallast während der Kompression des Fluids verformt wird, wird der Spalt zwischen der inneren Umfangssei­ te und der äußeren Umfangsseite des Vorsprungs des Axiallagers und des Lagerrahmens geringfügig verformt, was seinerseits dazu führt, daß die Verformung des Axiallagers einer Verfor­ mung der Grundplatte mit dem Ergebnis folgt, daß unabhängig von der Gestalt der Gleitflächen der Grundplatte des umlaufen­ den Spiralgliedes verschiedenen Wirkungen derart erzielt wer­ den können, daß das Axiallager und die Gleitfläche der Grund­ platte keinen einseitigen Kontakt miteinander bekommen, so daß Maschinenschaden und Anstieg der mechanischen Verluste auf­ grund abnormen Verschleißes, Fressens usw. der gleitenden Tei­ le verhindert werden kann, wobei gleichzeitig Bearbeitungsto­ leranzen der Gleitfläche der Grundplatte des umlaufenden Spi­ ralgliedes vergrößert werden können.

Claims (1)

  1. Rotationskolbenmaschine der Spiralbauart einem stationären Spiralglied (1) und einem umlaufenden Spiralglied (2), welche beide evolventenförmige Spiralwände aufweisen, die jeweils an gegenüberliegenden Grundplatten (1b, 2b) in Kom­ bination miteinander so angeordnet sind, daß ihre gegeneinander versetzten Hüllkonturen eine Kompres­ sionskammer bilden; einer Hauptwelle (8) zum Über­ tragen einer Kraft von einem Antrieb, wie einem Elektromotor, auf das umlaufende Spiralglied (2); einem Lagerrahmen (6), welcher das umlaufende Spiral­ glied (2) und die Hauptwelle (8) abstützt und auf diese Teile wirkende Axiallasten aufnimmt; einem Axiallager (16), das am Lagerrahmen (6) zum Unter­ stützen der Grundplatte (2b) des umlaufenden Spiral­ gliedes angeordnet ist; einer Vorrichtung (9) zum Verhindern einer Rotation des umlaufenden Spiral­ gliedes (2) um seine Achse und zum Veranlassen des umlaufenden Spiralgliedes zu einer translatorischen Umlaufbewegung um die Hauptwelle (8), dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lagerfläche (16a) des Axiallagers (16) oder eine Gegenfläche (2c) der Grundplatte (2b) des umlaufenden Sprialgliedes (2) in radialer Richtung einer derartigen Neigung ausgebildet sind, daß sich die Gegenfläche an die Lagerfläche unter Einwirkung des Arbeitsdruckes anpaßt.
DE3640125A 1985-11-27 1986-11-25 Rotationskolbenmaschine der Spiralbauart Expired - Lifetime DE3640125C2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60268433A JPS62126203A (ja) 1985-11-27 1985-11-27 スクロ−ル流体機械
JP60268434A JPS62126204A (ja) 1985-11-27 1985-11-27 スクロ−ル流体機械

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3640125A1 DE3640125A1 (de) 1987-06-04
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