DE3830746C2 - - Google Patents
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- DE3830746C2 DE3830746C2 DE3830746A DE3830746A DE3830746C2 DE 3830746 C2 DE3830746 C2 DE 3830746C2 DE 3830746 A DE3830746 A DE 3830746A DE 3830746 A DE3830746 A DE 3830746A DE 3830746 C2 DE3830746 C2 DE 3830746C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
- F04C29/005—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
- F04C29/0057—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions for eccentric movement
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/10—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth equivalents, e.g. rollers, than the inner member
- F04C18/107—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
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- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Rotationskolbenverdichter
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Bei bekannten Rotationskolbenverdichter gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1 (US-PS 24 01 189,
DE-AS 12 06 359, US-PS 23 97 139) sind die beiden Lager
für den Zylinder und den Drehkörper unbewegbar. Daraus
ergeben sich die nachstehend beschriebenen Nachteile.
Im zusammengesetzten Zustand des Verdichters müssen
die beiden Lager mit hoher Genauigkeit konzentrisch
ausgerichtet sein, weil es für die Gewährleistung einer
wirksamen Verdichtung nötig ist, die Stellung des
Drehkörpers relativ zum Zylinder mit hoher Genauigkeit
in der Größenordnung von Mikrometern festzulegen, wäh
rend sich diese Teile gleichzeitig leicht und mit
einem Mindestmaß an Reibung drehen können müssen. Um
die Achsen der Lager genau in Übereinstimmung mitein
ander zu bringen, muß jeder beteiligte Bauteil im
voraus mit hoher Genauigkeit maschinell gefertigt
sein, und die Montagearbeit muß ebenfalls mit hoher
Genauigkeit erfolgen. Wenn die Achsen der Lager nicht
mit hoher Genauigkeit koaxial zueinander liegen,
steigt die Reibung zwischen jedem Lager und dem Zylin
der sowie zwischen jedem Lager und dem Drehkörper er
heblich an, wodurch leichter Lauf des Zylinders und
des Drehkörpers behindert ist. In diesem Fall ist für
den Drehantrieb des Zylinders eine große Antriebskraft
erforderlich. Außerdem hat dies Geräuschentwicklung
zur Folge. Da auch die Relativstellung von Zylinder und
Drehkörper nicht mit hoher Genauigkeit eingehalten wer
den kann, können Gasaustritt und dgl. auftreten. Da
durch wird die Verdichtungsleistung des Verdichters
vermindert.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rotationskolben
verdichter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1
derart auszuführen, daß auf einfache Weise die Stellung
des Zylinders relativ zum Drehkörper genau festlegbar
ist und die Drehung der Teile mit minimaler Reibung erfolgt.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kenn
zeichnenden Teiles des Patentanspruches 1.
Durch die radiale Bewegbarkeit bzw. Verschiebbarkeit
eines der Lager ist genaue Ausrichtung der Lager,
d. h. genaue Festlegung des Zylinders relativ zum Dreh
körper, mit einer einfachen Montage ermöglicht.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteran
sprüchen angegeben.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Er
findung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 bis 8D einen Rotationskolbenverdichter gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung, wobei im einzelnen
zeigen:
Fig. 1 einen lotrechten Schnitt durch einen Verdichter
gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines spindelförmigen Drehkörpers,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Flügel
stegs,
Fig. 4 eine Teilschnittdarstellung eines Verdichtungs
abschnitts des Verdichters,
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4,
Fig. 6 eine auseinandergezogene perspektivische Dar
stellung eines Lagerabschnitts,
Fig. 7 eine Vorderansicht des Lagerabschnitts und
Fig. 8A bis 8D Darstellungen der bei einem Kühlmittelgas
stattfindenden Verdichtungsvorgänge.
Fig. 1 veranschaulicht eine Ausführungsform, bei welcher
die Erfindung auf einen Verdichter zum Verdichten eines
Kühlmittels in einem Kühlmittelkreislauf
angewandt ist.
Der Verdichter umfaßt ein geschlossenes Gehäuse 10, einen
Elektromotorteil 12 und einen Verdichtungsteil 14, wobei
die Teile 12 und 14 innerhalb des Gehäuses angeordnet
sind. Das geschlossene Gehäuse 10 weist im wesentlichen
napfförmige Abschnitte 10a und 10b größeren bzw. kleineren
Durchmessers auf und ist durch Verbinden der Abschnitte
10a und 10b an ihren offenen Enden gebildet. Der Motor
teil 12 umfaßt einen im wesentlichen ringförmigen, an
der Innenfläche des den größeren Durchmesser aufweisen
den Abschnitts 10a befestigten Stator 16 und einen inner
halb des Stators angeordneten ringförmigen Rotor 18.
Der Verdichtungsteil umfaßt einen Zylinder 20, an dessen
Außenfläche der Rotor 18 koaxial angebracht ist. Die bei
den Enden des Zylinders 20 sind geschlossen und mittels
entsprechender, im Gehäuse 10 angeordneter Lager 21 und
22 gelagert. Insbesondere ist das rechte Ende des Zy
linders 20, d. h. das ansaugseitige Ende, drehbar auf die
Umfangsfläche 21a des Lagers 21 aufgesetzt bzw. aufgepaßt,
während das linke Ende des Zylinders 20, d. h. das auslaß
seitige Ende, drehbar auf die Umfangsfläche 22a des Lagers
22 aufgesetzt ist. Das Lager 21 ist an der Innenfläche des
den größeren Durchmesser besitzenden Ab
schnitts 10a des Gehäuses 10 befestigt. Das Lager 22 ist
an der Innenfläche des den kleineren Durchmesser besitzen
den Abschnitts 10b des Gehäuses 10 durch eine
noch zu beschreibende Trageinheit 48
bewegbar gehaltert. Der Zylinder 20 und der an ihm be
festigte Rotor 18 sind daher durch die Lager 21 und 22
koaxial zum Stator 16 gelagert.
Ein spindelförmiger Drehkörper 24 mit
einem Durchmesser, der kleiner ist als der Innendurch
messer des Zylinders 20, ist in letzteren, sich längs
seiner Achse erstreckend, eingesetzt. Die Drehachse A des
Drehkörpers 24 ist mit einer Exzentrizität
e gegenüber der Mittelachse B des Zylinders 20 angeordnet.
Ein Teil der Mantelfläche des Drehkörpers
24 steht in Berührung mit der Innenumfangsfläche des Zy
linders 20. Die rechten und linken Endabschnitte des
Drehkörpers 24 sind drehbar in Lagerbohrungen 21b bzw. 22b
eingesetzt, die in den Lagern 21 bzw. 22 ausgebildet und
koaxial zueinander angeordnet sind und mit einer Exzentri
zität e gegenüber der Mittelachse des Zylinders 20 lie
gen. Bei dieser Anordnung ist der Drehkörper 24 durch die
Lager 21 und 22 in einer vorbestimmten Stellung bzw.
Lage gegenüber dem Zylinder 20 drehbar gelagert.
Gemäß den Fig. 1 und 4 ist am rechten Endabschnitt des
Drehkörpers 24 in dessen Außenfläche eine Eingreifnut 26 aus
gebildet. Ein von der Innenumfangsfläche des Zylinders
20 abstehender Mitnehmerstift 28 ist in die Nut 26, in
Radialrichtung des Zylinders beweglich, eingesetzt. Wenn
somit der Elektromotorteil 12 aktiviert wird, um den Zy
linder 20 zusammen mit dem Rotor 18 in Drehung zu ver
setzen, wird das Antriebsdrehmoment vom Zylinder über
den Stift 28 auf den Drehkörper 24 übertragen, so daß der
Drehkörper 24 im Zylinder 20 in Drehung versetzt wird, wäh
rend seine Mantelfläche teilweise mit der Innenumfangs
fläche des Zylinders in Berührung steht.
Gemäß den Fig. 1 bis 5 ist in der Mantelfläche des Drehkörpers
24 eine zwischen dessen beiden Enden verlaufende
schraubenlinienförmige Nut 30 ausgebildet.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Nut 30, in welche ein
wendelförmiger
Flügelsteg 32 einge
setzt ist, so ausgebildet, daß ihre Steigung
mit zunehmender Entfernung vom rechten Ende des Zylinders
20 zu seinem linken Ende hin, d. h. von der Ansaugseite
des Zylinders 20 zu seiner Auslaßseite hin, fortlaufend
kleiner wird. Die Dicke t des Flügelstegs 32 entspricht
im wesentlichen der Breite der Nut 30, und jeder Abschnitt
des Flügelstegs ist in Radialrichtung des Drehkörpers 24 längs
der Nut verschiebbar. Die Außenfläche des Flügelstegs 32
gleitet auf der Innenumfangsfläche des Zylinders 20 in
inniger Berührung damit. Der Flügelsteg 32 besteht aus
einem elastischen Werkstoff wie Polytetraäthylen
und kann unter Ausnutzung seiner Elastizität
in die Nut 30 eingesetzt sein.
Der Zwischenraum zwischen der Innenumfangsfläche des Zy
linders 20 und der Mantelfläche des Drehkörpers 24 ist durch
den Flügelsteg 32 in eine Anzahl von Arbeitskammern
34 unterteilt. Jede Kammer 34, die zwischen zwei
benachbarten Gängen des Flügelstegs 32 festgelegt ist,
liegt im wesentlichen in Form einer Sichel
vor, die längs des Flügelstegs von einem Berührungsab
schnitt zwischen dem Drehkörper 24 und der Innenfläche des
Zylinders 20 zum nächsten Berührungsabschnitt verläuft.
Die Volumina der Arbeitskammern 34 verkleinern sich fort
schreitend mit dem Abstand von der Ansaugseite des Zylinders
20 zu seiner Auslaßseite.
Gemäß den Fig. 1 und 4 wird das Lager 21 von einer Ansaug
bohrung 36 durchsetzt, die sich in Axialrichtung des Zy
linders 20 erstreckt und deren eines Ende in den Zylinder
20 mündet, während ihr anderes Ende an eine Ansaugleitung
38 des Kühlmittelkreislaufs angeschlossen ist. Im Lager
22 ist eine in Axialrichtung des Zylinders 20 verlaufende
Auslaßbohrung 40 ausgebildet, deren eines
Ende in die Auslaßseite des Zylinders 20 mündet, während
ihr anderes Ende in den Innenraum des Gehäuses 10 mündet.
Im Inneren des Drehkörpers 24 verläuft ein Druckeinleitkanal
42 vom rechten Ende des Drehkörpers 24 aus auf deren Mittelachse
einwärts. Das rechte Ende des Kanals 42 kommuniziert mit
dem Inneren des Gehäuses 10, speziell mit dem Bodenab
schnitt desselben, über die Lagerbohrung 21b, einen im
Lager 21 ausgebildeten Durchgang 44 und eine mit letzterem
verbundene Rohrleitung 45. Das linke Ende des Kanals 42
mündet in die Sohle der Nut 30 in dem Drehkörper 24. Im
Bodenbereich bzw. Unterteil des Gehäuses 10 ist Schmier
öl 41 enthalten. Mit im Gehäuse 10 ansteigendem Druck
wird dabei das Öl 41 über die Leitung 45, den Durchgang
44, die Lagerbohrung 21b und den Kanal 42 in den Raum
zwischen Flügelsteg 32 und Sohle der Nut 30 eingeleitet.
Der Druckeinleitkanal 42 mündet in der Nut 30 in einem
Bereich, der vom ansaugseitigen Ende der Nut zur Auslaß
seite hin um eine Strecke versetzt ist, die geringfügig
größer ist als die Steigung der Nut 30.
In Fig. 1 ist mit 46 eine mit dem Inneren des Gehäuses 10
kommunizierende Auslaßleitung bezeichnet.
Wie vorstehend beschrieben, ist das ansaugseitige Lager
21 an der Innenfläche des weiteren Abschnitts 10a des Ge
häuses 10 befestigt, während das auslaßseitige Lager 22
an der Innenfläche des engeren Abschnitts 10b durch eine
Trageinheit 48 in Radialrichtung des Zylinders 20 be
wegbar oder verschiebbar gehaltert ist. Die Trageinheit
48 umfaßt ein langgestrecktes, plattenförmiges Halte
element 52, das an der Innenfläche des engeren Gehäuse-
Abschnitts 10b mittels zweier Stifte 50 befestigt ist,
und eine rechteckige Blattfeder 54. In den beiden
gegenüberliegenden Kanten der Blattfeder 54 sind Aus
sparungen 56 jeweils einer vorbestimmten Breite W ausge
bildet, so daß eine im wesentlichen H-förmige Blattfeder
vorliegt. Das Halteelement 52 besitzt eine praktisch der
Breite der Aussparungen 56 entsprechende Breite. Die bei
den Endabschnitte des Halteelements 52 sind unter Bildung
von Abbiegungen bzw. Schenkeln 52a zum Inneren des Ge
häuses 10 hin einwärts abgebogen. Die Blattfeder 54 wird
am Halteelement 52 angebracht, indem die Schenkel 52a in
die betreffenden Aussparungen 56 eingesteckt werden. In
folgedessen ist die Blattfeder 54 so gehaltert, daß sie
in Längsrichtung des Halteelements 52, d. h. in Y-Koordina
tenrichtung gemäß Fig. 7, verschiebbar, aber nicht dreh
bar ist. Der äußere Endabschnitt jedes
Schenkels 52a ist zur Erleichterung der Einführung in die
betreffende Aussparung 56 abgeschrägt. In der Blattfeder
54 sind zwei Langlöcher 58 ausgebildet, die in einer
Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung der Blattfeder,
d. h. in X-Koordinatenrichtung gemäß Fig. 7, längs einer
gemeinsamen Geraden verlaufen. Zwei von einer Stirnfläche
des Lagers 22 abstehende Vorsprünge (Zapfen) 60 liegen
auf einem gemeinsamen Kreis, insbesondere einem koaxial
zum Zylinder 20 angeordneten Kreis. Die Vor
sprünge 60 sind jeweils in die Langlöcher 58 so einge
führt, daß sie in Längsrichtung der Langlöcher verschieb
bar sind. Das Lager 22 ist somit durch die Blattfeder 54
so gehaltert, daß es gegenüber der Blattfeder in X-Koordi
natenrichtung verschiebbar ist, während eine Schwenkbe
wegung des Lagers 22 relativ zur Blattfeder durch die
Vorsprünge 60 verhindert wird. Da die Blattfeder 54 gegen
über dem engeren Abschnitt 10b des Gehäuses 10 in Y-
Koordinatenrichtung bewegbar ist, ist das Lager 22 gegen
über diesem Abschnitt 10b in X- und Y-Koordinatenrichtung
bewegbar bzw. verschiebbar. Dies bedeutet, daß das Lager
22 durch die Trageinheit 48 so gehaltert ist, daß
es in Radialrichtung des Zylinders 20 bewegbar ist.
Weiterhin ist die Blattfeder 54 zum Lager 22 hin gekrümmt.
Das Lager 22 ist daher durch die Blattfeder 54 gegen das
andere Lager 21 vorbelastet. In der Blattfeder 54 sind
weiterhin zwei kreisförmige Bohrungen 62 vorgesehen, von
denen eine der Auslaßbohrung 40 gegenüberliegt.
Im folgenden ist die Arbeitsweise des vorstehend be
schriebenen Verdichters erläutert.
Wenn der Elektromotorteil 12 aktiviert (an Spannung ge
legt) wird, dreht sich der Rotor 18, so daß sich der Zy
linder 20 mit ihm mitdreht. Gleichzeitig wird der Dreh
körper 24 in Drehung versetzt, wobei seine Mantelfläche
teilweise in Berührung mit der Innenumfangsfläche des
Zylinders 20 steht. Diese Relativdrehbewegungen von
Drehkörper 24 und Zylinder 20 werden durch eine Mitnahme
einrichtung aus dem Stift 28 und der Eingreif-Nut 26 auf
rechterhalten. Außerdem dreht sich auch der Flügelsteg
32 mit dem Drehkörper 24 mit.
Der Flügelsteg 32 läuft dabei in der Weise um, daß seine
Außenfläche mit der Innenfläche des Zylinders 20 in Be
rührung steht. Infolgedessen wird jeder Teil des Flügel
stegs 32 bei seiner Annäherung an jeden Berührungsab
schnitt zwischen der Außenfläche des Drehkörpers 24 und der
Innenfläche des Zylinders 20 in die Nut 30 eingedrückt,
während dieser Teil bei der Wegbewegung vom Berührungs
abschnitt aus der Nut austritt. Wenn der Verdichtungsteil
14 betätigt ist, wird über die Ansaugleitung 38 und die
Ansaugbohrung 36 Kühlmittelgas in den Zylinder 20 einge
saugt. Dieses Gas wird in der am ansaugseitigen Ende be
findlichen Arbeitskammer 34 eingeschlossen. Während der
Drehung des Drehkörpers 24 wird das Gas gemäß den Fig. 8A bis
8D zur Arbeitskammer 34 an der Auslaßseite überführt,
während es im Raum zwischen zwei benachbarten Gängen des
Flügelstegs 32 eingeschlossen bleibt. Da die Volumina
der Arbeitskammern 34 mit zunehmender Entfernung von der
Ansaugseite des Zylinders 20 fortlaufend kleiner werden,
wird das Kühlmittelgas bei seiner Förderung zur Auslaß
seite fortlaufend verdichtet. Das verdichtete Kühlmittel
gas wird über die im Lager 22 ausgebildete Auslaßbohrung
40 in das Gehäuse 10 ausgetragen und dann über die Auslaß
leitung 46 in den Kühlmittelkreislauf zurückgeführt.
Wenn der Druck im Inneren des Gehäuses 10 ansteigt, wird
außerdem Schmierol 41 in den Zwischenraum zwischen Flügel
steg 32 und Sohle der Nut 30 über die Leitung 45, den
Durchgang 44, die Lagerbohrung 21b und den Druckeinleit
kanal 42 eingeführt. Infolgedessen wird der Flügelsteg
32 fortlaufend oder ständig durch einen Öldruck aus der
Nut 30 heraus und gegen die Innenumfangsfläche des Zy
linders 20 gedrückt. Im Betrieb des Verdichtungsteils 14
kann sich daher der Flügelsteg 32 ungehindert in Radial
richtung des Zylinders 20 verschieben, ohne in der Nut
30 festgehalten zu werden. Die Außenfläche des Flügel
stegs 32 kann daher ständig in inniger Berührung mit der
Innenumfangsfläche des Zylinders 20 gehalten werden. Auf
diese Weise werden die Arbeits-Kammern 34 durch den
Flügelsteg 32 sicher voneinander getrennt, so daß ein
Gasaustritt aus dem Bereich zwischen den Arbeitskammern
verhindert wird.
Beim beschriebenen Verdichter ist die Nut 30 des
Drehkörpers 24 so ausgebildet, daß ihre Steigung mit zu
nehmendem Abstand von der Ansaugseite des Zylinders zur
Auslaßseite desselben fortlaufend abnimmt. Die Volumina
der durch den Flügelsteg 32 voneinander getrennten Ar
beitskammern 34 verkleinern sich daher
allmählich mit zunehmendem Abstand von der Ansaugseite
des Zylinders 20 aus. Infolgedessen kann das Kühlmittel
gas verdichtet werden, während es von der Ansaugseite
des Zylinders 20 zu dessen Auslaßseite gefördert wird.
Da das Kühlmittelgas während seiner Förderung und Ver
dichtung in der (jeweiligen) Arbeitskammer 34 einge
schlossen ist, kann es höchst wirksam verdichtet werden,
auch wenn kein Auslaßventil an der Auslaßseite des Ver
dichters vorgesehen ist.
Da hierbei keine Notwendigkeit für ein Auslaßventil be
steht, kann die Bauteilezahl des Verdichters verkleinert
sein, so daß der Verdichter insgesamt einen einfacheren
Aufbau aufweist. Außerdem wird der Rotor 18 des Elektro
motorteils 12 vom Zylinder 20 des Verdichtungsteils 14 ge
tragen. Es ist daher nicht nötig, ausschließlich für die
Lagerung des Rotors eine entsprechende Drehwelle und ein
Lager vorzusehen. Die Zahl der erforderlichen Bauteile
ist demzufolge weiter verkleinert, wodurch auch der Auf
bau des Verdichters selbst weiter vereinfacht ist.
Im Betrieb des Verdichters wird darüber hinaus der Zwi
schenraum zwischen dem Flügelsteg 32 und der Sohle der
Nut 30 mit einem Öldruck beaufschlagt, wodurch der Flügel
steg 32 ständig an die Innenumfangsfläche des Zylinders
20 angedrückt wird. Im Betrieb läuft der Flügelsteg 32
dabei so um, daß seine Außenfläche stets in inniger Be
rührung mit der Innenumfangsfläche des Zylinders 20 steht.
Infolgedessen können benachbarte Arbeitskammern 34 zur
Verhinderung eines Gasaustritts zwischen ihnen zuver
lässig voneinander getrennt werden. Das Gas kann daher
mit hohem Wirkungsgrad verdichtet werden.
Da der Flügelsteg 32 an die Innenumfangsfläche des Zy
linders 20 angedrückt wird, kann er sich in Radialrich
tung des Zylinders, während er dessen Innenumfangsfläche
abläuft, ungehindert in der Nut 30 verschieben,
auch wenn die Fertigungsgenauigkeit der Bauteile, wie
Rechtwinkeligkeit des Flügelstegs, nicht sehr hoch ist.
Durch dieses Merkmal werden Fertigung und Montage der Bau
teile vereinfacht.
Schmierung und Abdichtung zwischen der Innenfläche der
Nut 30 und dem Flügelsteg 32 können durch Einführung eines
Hochdruck-Schmieröls in den Zwischenraum zwischen Flügel
steg 32 und Sohle der Nut 30 bewirkt werden. Da dieser
Zwischenraum
schraubenlinienförmig längs der Nut 30 verläuft, wirkt er als
Hydraulikpumpe, die das Schmieröl zu den anderen gleiten
den Teilen zu fördern vermag.
Zylinder 20 und Drehkörper 24 stehen miteinander in Be
rührung, während sie in gleicher Richtung umlaufen. Aus
diesem Grund ist die Reibung zwischen diesen beiden Bau
teilen so gering, daß sie gleichmäßig und mit weniger
Schwingung und Geräusch rotieren können.
Die Förderleistung des Verdichters hängt von der ersten
Steigung des Flügelstegs 32 ab, d. h. vom Volumen der
Arbeitskammer 34 am ansaugseitigen Ende des Zylinders
20. Bei der beschriebenen Ausführungsform verkleinert
sich die Steigung des Flügelstegs 32 fortschreitend mit
zunehmendem Abstand von der Ansaugseite des Zylinders 20.
Wenn die Zahl der Gänge des Flügelstegs 32
festgelegt ist, kann daher die erste Steigung des
Flügelstegs und damit die Förderleistung des Verdichters
gemäß dieser Ausführungsform größer sein als
die Förderleistung eines Verdichters, dessen
Flügelsteg über die Gesamtlänge seines Drehkörpers hinweg eine
gleichbleibende Steigung aufweist. Mit anderen Worten: mit
der Erfindung kann ein Hochleistungsverdichter erzielt
werden.
Wenn die Zahl der Gänge des Flügelstegs 32 bei verringer
ter Förderleistung vergrößert ist, verkleinert sich die
Druckdifferenz zwischen je zwei benachbarten Arbeits
kammern im umgekehrten Verhältnis. Hierdurch wird die
Größe des Gasaustritts zwischen den Arbeits-Kammern ver
ringert, so daß damit die Verdichtungsleistung verbessert
wird.
Bei der beschriebenen Ausführungsform ist das
Lager 22 im engeren Abschnitt 10b des Gehäuses 10 mittels
der Trageinheit 48 in Radialrichtung
des Zylinders 20 bewegbar bzw. "schwimmend" gehaltert.
Nach dem Verbinden des Gehäuseabschnitts 10b mit dem
weiteren Gehäuseabschnitt 10a verschiebt sich daher das
Lager 22 zusammen mit dem Zylinder 20 und dem Drehkörper 24,
wobei das Lager 22 automatisch mit dem Lager 21 ausge
richtet wird. Ein Ausrichten der Lager 21 und 22 ist
daher beim Zusammenbau bzw. bei der Montage des Ver
dichters nicht nötig, so daß damit die Montagearbeit ver
einfacht wird. Da außerdem aufgrund dieser Ausgestaltung
die Achsen der Lager 21 und 22 mit hohem Genauigkeits
grad miteinander ausgerichtet werden können, kann
eine hohe Verdichtungsleistung bei verminderter Geräusch
entwicklung erzielt werden. Das Lager 22 kann sich nicht
nur in Radialrichtung des Zylinders, sondern aufgrund der
Wirkung der Blattfeder 54 des Tragmechanismus 48 gleich
zeitig auch in Axialrichtung des Zylinders bewegen. Mit
dieser Anordnung können Maßabweichungen bei der Fertigung
der einzelnen Bauteile und Abweichungen von der vorge
sehenen Lage kompensiert werden. Die Präzisionsanforde
rungen an die einzelnen Bauteile werden dadurch gemildert.
Infolgedessen lassen sich die Fertigungskosten senken.
Bei der beschriebenen Ausführungsform kann anstelle der
Blattfeder 54 ein keine Vorbelastungskraft ausübendes
Plattenelement verwendet werden. Mit diesem Plattenele
ment kann das Lager 22 ebenfalls in Radialrichtung des
Zylinders 20 bewegbar oder verschiebbar gehaltert werden,
so daß sich die Achsen der Lager 21 und 22 selbsttätig
aufeinander auszurichten vermögen.
Claims (4)
1. Rotationskolbenverdichter, umfassend
einen Zylinder (20) mit einem ansaugseitigen Ende und einem auslaßseitigen Ende,
einen im Zylinder (20) angeordneten, sich exzen trisch dazu in seiner Axialrichtung erstreckenden und relativ zum Zylinder (20) drehbaren spindelförmi gen Drehkörper (24), der mit seinem einen Teil mit der Innenumfangsfläche des Zylinders (20) in Berüh rung steht und in dessen Mantelfläche eine schrau benlinienförmige Nut (30) eingestochen ist,
einen in die Nut (30) eingesetzten, im wesentlichen in Radialrichtung des Drehkörpers (24) verschiebba ren wendelförmigen Flügelsteg (32), dessen Außenum fangsfläche in inniger Berührung mit der Innenum fangsfläche des Zylinders (20) steht und der den Raum zwischen der Zylinder-Innenumfangsfläche und der Drehkörper-Mantelfläche in mehrere Arbeitskam mern (34) unterteilt,
ein Gehäuse (10) zur Aufnahme wenigstens des Zylin ders (20) und des Drehkörpers (24) mit Flügelsteg (32),
zwei von dem Gehäuse (10) getragene Lager (21, 22) zur drehbaren Lagerung der beiden Enden des Zylinders (20) sowie der entsprechenden Enden des Drehkörpers (24), um den Drehkörper (24) in einer vorbestimmten Lage gegen über dem Zylinder (20) zu halten, und
eine Antriebseinheit (12) zum Drehen des Zylinders (20) und des Drehkörpers (24) relativ zueinander zwecks fortlaufender Förderung eines vom ansaugseiti gen Ende des Zylinders (20) aus in diesen eingeführ ten Strömungsmittels zum auslaßseitigen Ende des Zy linders (20) durch die Arbeitskammer (34) hindurch, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Lager (21, 22) durch eine Trageinheit (48) in Radialrichtung des Zylinders (20) bewegbar mit dem Gehäuse (10) verbunden ist, wobei die Trageinheit (48) ein an der Innenfläche des Gehäuses (10) befe stigtes Halteelement (52) und ein durch das Halteele ment (52) in einer Ebene senkrecht zur Achse des Zylinders (20) geradlinig geführtes bewegbares Element (54), aufweist und das eine Lager (22) durch das bewegbare Element (54) so getragen wird, daß es in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des bewegbaren Elements (54) bewegbar ist.
einen Zylinder (20) mit einem ansaugseitigen Ende und einem auslaßseitigen Ende,
einen im Zylinder (20) angeordneten, sich exzen trisch dazu in seiner Axialrichtung erstreckenden und relativ zum Zylinder (20) drehbaren spindelförmi gen Drehkörper (24), der mit seinem einen Teil mit der Innenumfangsfläche des Zylinders (20) in Berüh rung steht und in dessen Mantelfläche eine schrau benlinienförmige Nut (30) eingestochen ist,
einen in die Nut (30) eingesetzten, im wesentlichen in Radialrichtung des Drehkörpers (24) verschiebba ren wendelförmigen Flügelsteg (32), dessen Außenum fangsfläche in inniger Berührung mit der Innenum fangsfläche des Zylinders (20) steht und der den Raum zwischen der Zylinder-Innenumfangsfläche und der Drehkörper-Mantelfläche in mehrere Arbeitskam mern (34) unterteilt,
ein Gehäuse (10) zur Aufnahme wenigstens des Zylin ders (20) und des Drehkörpers (24) mit Flügelsteg (32),
zwei von dem Gehäuse (10) getragene Lager (21, 22) zur drehbaren Lagerung der beiden Enden des Zylinders (20) sowie der entsprechenden Enden des Drehkörpers (24), um den Drehkörper (24) in einer vorbestimmten Lage gegen über dem Zylinder (20) zu halten, und
eine Antriebseinheit (12) zum Drehen des Zylinders (20) und des Drehkörpers (24) relativ zueinander zwecks fortlaufender Förderung eines vom ansaugseiti gen Ende des Zylinders (20) aus in diesen eingeführ ten Strömungsmittels zum auslaßseitigen Ende des Zy linders (20) durch die Arbeitskammer (34) hindurch, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Lager (21, 22) durch eine Trageinheit (48) in Radialrichtung des Zylinders (20) bewegbar mit dem Gehäuse (10) verbunden ist, wobei die Trageinheit (48) ein an der Innenfläche des Gehäuses (10) befe stigtes Halteelement (52) und ein durch das Halteele ment (52) in einer Ebene senkrecht zur Achse des Zylinders (20) geradlinig geführtes bewegbares Element (54), aufweist und das eine Lager (22) durch das bewegbare Element (54) so getragen wird, daß es in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des bewegbaren Elements (54) bewegbar ist.
2. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das bewegbare Element (54) ein Plattenelement
mit zwei in einer Richtung senkrecht zu seiner Bewe
gungsrichtung verlaufenden Langlöchern (58) ist und
das eine Lager (22) eine mit dem bewegbaren Element
(54) in Berührung stehende Stirnfläche sowie zwei
von der Stirnfläche abstehende und verschiebbar in
die jeweiligen Langlöcher (58) eingesetzte Vorsprün
ge (60) aufweist.
3. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das bewegbare Element (54) aus einem Plattenele
ment besteht und zwei einander gegenüberliegende
Aussparungen (56) aufweist und das Halteelement (52)
zwei Eingreifabschnitte (52a) aufweist, die von der
Innenfläche des Gehäuses (10) in Richtung auf das
eine Lager (22) abgehen und jeweils in die betreffen
den Aussparungen (56) eingesetzt sind.
4. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das bewegbare Element (54) durch eine Blattfeder
gebildet ist, die in Axialrichtung des Zylinders
(20) elastisch verformbar ist und das eine Lager
(22) in Richtung auf das andere Lager (21) vorbela
stet.
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