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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Toshikatsu Yokohama Jp Iida
Takayoshi Kawasaki Jp Fujiwara
Tetsuo Yokohama Jp Fukuda
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
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    • F04C29/005Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F04C29/0057Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions for eccentric movement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-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
    • F04C18/10Rotary-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
    • F04C18/107Rotary-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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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.
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.
DE3830746A 1987-09-10 1988-09-09 Stroemungsmittelverdichter Granted DE3830746A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22732087A JP2598033B2 (ja) 1987-09-10 1987-09-10 流体圧縮機
JP63000494A JP2588228B2 (ja) 1988-01-05 1988-01-05 流体圧縮機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3830746A1 DE3830746A1 (de) 1989-03-23
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