DE3936357A1

DE3936357A1 - Fluegelzellenverdichter

Info

Publication number: DE3936357A1
Application number: DE19893936357
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Dipl Ing Nakajima; Masaya Dipl Ing Moruta; Toshio Dipl Ing Yamaguchi; Kazuo Dipl Ing Eitai
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Valeo Thermal Systems Japan Corp
Priority date: 1988-11-04
Filing date: 1989-11-02
Publication date: 1990-05-10
Also published as: DE3936357C2; KR930002820Y1; KR900010279U; JPH0264780U; US4986741A

Description

Die Erfindung betrifft einen Flügelzellenverdichter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der JP-Patent-OS 59-1 76 492 der Anmelderin ist ein Flügelzellenverdichter zur Verwendung in Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen bekannt. Dieser hat einen Rotor mit Schlitzen, in denen zugeordnete Flügel verschiebbar angeordnet sind, ferner Rückdruckkammern, die jeweils in einem solchen Schlitz durch den zugeordneten Flügel definiert werden. Zwischen einer Förderdruckkammer und diesen Rückdruckkammern besteht eine Verbindung, in der ein Ventil angeordnet ist. Seine Aufgabe ist es, diese Verbindung zu öffnen und den Rückdruckkammern Förderdruck zuzuführen, wenn der Förderdruck in der Förderdruckkammer niedriger als ein vorgegebener Wert ist, und diese Verbindung zu schließen, wenn der Förderdruck höher als dieser Wert ist. Auf diese Weise werden beim Anlauf dieses Flügelzellenverdichters die Flügel radial nach außen und in Gleitkontakt gegen die Innenseite des Hubrings gepreßt, und das verbessert den Anlauf des Verdichters.

Beim bekannten Verdichter hat, wie in Fig. 1 dargestellt, das Ventil 60 eine zylindrische Kugelaufnahmebohrung 62, in der sich eine als Schließglied dienende Kugel 63 befindet. Eine Schraubenfeder 64 beaufschlagt die Kugel 63 in Öffnungsrichtung; ein Stift 65 dient dabei als Anschlag für sie. Je nachdem Druck in einer Förderdruckkammer (oberhalb der Kugel 62) nimmt das Ventil 60 entweder eine Öffnungs- oder eine Schließstellung ein. Die Kugelaufnahmebohrung 62 hat bei diesem bekannten Ventil 60 eine große Länge, verglichen mit dem Durchmesser der Kugel 63, so daß sich Öl in einem Spalt ansammeln kann, der zwischen der Oberseite der Kugel 63 und der Innenwand der Kugelaufnahmebohrung 62 liegt. Selbst wenn sich in diesem Fall die Kugel 63 in ihrer Öffnungsstellung befindet, wird der Spalt zwischen der Kugel 63 und der Kugelaufnahmebohrung 62 durch das angesammelte Öl verstopft, und dies verhindert, daß der Förderdruck aus der Förderdruckkammer (oberhalb der Kugel 63) durch die Kugelaufnahmebohrung 62 und den Kanal 61 zu den Rückdruckkammern der Flügel gelangt. Folglich kann der Druck in diesen Rückdruckkammern nicht so weit ansteigen, daß er die Flügel aus den Schlitzen nach außen in enge Anlage gegen den Hubring preßt, und die Folge ist oft ein klappern der Flügel und ein verschlechterter AnIauf des Flügelzellenverdichters.

In der Serienproduktion wünscht man sich ferner möglichst gleichmäßige Schließeigenschaften soIcher Ventile, d.h., daß der Ventilschließdruck möglichst bei allen Ventilen derselbe ist und alle Ventile bei Erreichen eines bestimmten Förderdrucks sicher schließen. Zu diesem Zweck sollte die Innenbohrung der Kugelaufnahmebohrung 62 kleine Bearbeitungstoleranzen aufweisen, damit der Spalt zwischen der Kugel 63 und der Kugelaufnahmebohrung 62 eine vorgegebene Größe hat. Jedoch ist wegen der großen Länge der Kugelaufnahmebohrung 62 eine solche genaue Bearbeitung auf einen gewünschten Durchmesser schwierig.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, derartige Flügelzellenverdichter zu verbessern, insbesondere hinsichtlich ihrer Anlaufeigenschaften. Nach der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Flügelzellenverdichter nach dem Oberbegriff gelöst durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen. Hierdurch wird erreicht, daß beim Anlauf der Förderdruck sicher und ohne Probleme den Rückdruckkammern der Flügel zugeführt wird, so daß sich letztere beim Anlauf des Flügelzellenverdichters sanft nach außen bewegen, ein Klappern der Flügel vermieden wird, und der Verdichter gute Anlaufeigenschaften bekommt. Auch wird es durch die Erfindung leichter möglich, die Kugelaufnahmeausnehm mit engen Toleranzen zu bearbeiten und so einen vorgegebenen Schließdruck zu erreichen.

Mit großem Vorteil wird dabei der erfindungsgemäße Flügelzellenverdichter gemäß Anspruch 3 weitergebildet. Man erhält so einen sehr einfachen Aufbau, da sich in dem einen Seitenteil sowohl das Ventil wie die Verbindungsdurchlaßausnehmung wie die Ringnutanordnung befinden, was besonders für die Herstellung von großem Vorteil ist.

Eine besonders einfache Ausgestaltung der Anschlagmittel ergibt sich durch den Gegenstand des Anspruchs 4.

Ferner wird der Flügelzellenverdichter nach der Erfindung mit großem Vorteil gemäß Anspruch 5 weitergebildet, da dies ebenfalls einer Verstopfung des Spalts zwischen der Kugel und ihrer Aufnahmeausnehmung entgegenwirkt.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispiel, sowie aus den übrigen Unteransprüchen. Es zeigt

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch wesentliche Teile eines Flügelzellenverdichters nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Flügelzellenverdichter,

Fig. 3 eine vergrößerte SchnittdarstelIung durch wichtige Teile des Flügelzellenverdichters der Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt, gesehen längs der Linie IV-IV der Fig. 2,

Fig. 5 einen Schnitt gesehen längs der Linie V-V der Fig. 2, bei dem sich ein Steuerelement 23 in seiner Stellung für die maximale Fördermenge befindet, und

Fig. 6 eine Darstellung analog Fig. 5, bei der sich das Steuerelement 23 in einer Stellung für Teilförderung befindet.

Die Zeichnungen zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Fig. 2 bis 6 zeigen einen Flügelzellenverdichter mit variabler Fördermenge. Dieser hat ein auch als "Zylinder" bezeichnetes Aufnahmeteil, das gebildet wird von einem Hubring 1 mit einer inneren Hubfläche 1 a von etwa elliptischem Querschnitt, ferner einem vorderen Seitenteil 3 und einem hinteren Seitenteil 4, welche zusammen die beiden offenen gegenüberliegenden Enden des Hubrings 1 verschließen. In diesem "Zylinder" ist ein zylindrischer Rotor 2 drehbar angeordnet. Ein vorderes Kopfteil 5 ist am äußeren Ende des vorderen Seitenteils 3 befestigt, und ein hinteres Kopfteil 6 ist am hinteren Ende des hinteren Seitenteils 4 befestigt. Ferner ist eine Antriebswelle 7 vorgesehen, auf welcher der Rotor 2 befestigt ist. Diese Welle 7 ist in zwei Radiallagern 8, 9 drehbar gelagert; diese Lager 8, 9 sind in den Seitenteilen 3 bzw. 4 angeordnet, wie das Fig. 2 klar zeigt.

Im oberen Wandabschnitt des vorderen Kopfteils 5 ist eine Auslaß öffnung 5 a ausgebildet, durch die bei diesem Ausführungsbeispiel ein Kühlgas als Wärmemedium gefördert wird; ebenso ist in einem oberen Wandabschnitt des hinteren Kopfteils 6 ein Sauganschluß 6 a ausgebildet, durch welchen das Kühlgas in den Verdichter abge saugt wird. Die Auslaßöffnung 5 a steht in Verbindung mit einer Förderdruckkammer 10, welche gebildet wird vom vorderen Kopf teil 5 und vom vorderen Seitenteil 3; der Sauganschluß 6 a steht in Verbindung mit einer Saugkammer 11, welche gebildet wird vom hinteren Kopfteil 6 und vom hinteren Seitenteil 4.

Wie Fig. 5 am besten zeigt, sind zwei Verdichtungskammern 12, 12 an diametral gegenüberliegenden Stellen zwischen der inneren Hub fläche 1 a des Hubrings 1, einer Außenumfangsfläche des Rotors 2, einer Stirnfläche des vorderen Seitenteils 3 auf dessen dem Hubring 1 zugewandter Seite und einer Stirnfläche eines Steuerelements 27 auf dessen dem Hubring 1 zugewandter Seite ausgebildet.

Im Rotor 2 sind, wie die Fig. 5 und 6 klar zeigen, mehrere axial verlaufende Schlitze 13 mit gleichen Umfangsabständen angeordnet. Diese Schlitze 13 dienen jeweils zur Aufnahme eines Flügels 14, der in diesen Schlitzen radial verschiebbar angeordnet ist. Der dargestellte Verdichter hat fünf solche Flügel 14.

Im hinteren Seitenteil 4 ist an diametral gegenüberliegenden Stellen je eine Kühlmittel-Einlaßöffnung 15 ausgebildet, von denen Fig. 2 nur eine zeigt. Diese Kühlmittel-Einlaßöffnungen 15 erstrecken sich in axialer Richtung durch das hintere Seitenteil 4, und durch sie steht die Saugkammer 11 in Verbindung mit den Verdich tungsräumen 12, 12.

Zwei Kühlmittel-Auslaßöffnungen 16 durchdringen den Hubring an zwei einander gegenüberliegenden Stellen, wie das aus der Fig. 2 und 5 klar hervorgeht. Fig. 2 zeigt nur eine dieser Stellen mit den Kühlmittel-Auslaßöffnungen 16. Die gegenüberliegenden Seiten wände des Hubrings 1 sind mit zwei Auslaßventildeckeln 17, 17 versehen, die jeweils einstückig mit einem Ventilanschlag 17 a aus gebildet und mittels Befestigungsschrauben 18 am Hubring 1 be festigt sind. Auslaßventile 19, 19 von denen eines in Fig. 5 rechts dargestellt ist, sind jeweils zwischen der entsprechenden Seiten wand des Hubrings 1 und den Ventildeckeln 17 so angeordnet, daß sie von letzteren abgestützt werden. Zwei Verbindungsdurch lässe 20 werden jeweils gebildet zwischen der entsprechenden Seiten wand des Hubrings 1 und dem zugeordneten Ventildeckel 17. Diese Verbindungsdurchlässe stellen jeweils eine Verbindung mit den Kühlmittel-Auslaßöffnungen 16 her, wenn die zugeordneten Aus laßventile 19 geöffnet sind. Zwei Verbindungsdurchlässe 21 sind im vorderen Seitenteil 3 ausgebildet und stehen jeweils in Ver bindung mit den Verbindungsdurchlässen 20.

Öffnen sich bei einer derartigen Anordnung die Förderventile 19, um so die Kühlmittel-Auslaßöffnungen 16 zu öffnen, so wird ein verdichtetes Kühlgas im zugeordneten Verdichtungsraum 12 durch die Kühlmittel-Auslaßöffnungen 16, die Verbindungs-Durchlässe 20, 21 und die Förderdruckkammer 10 - in dieser Reihenfolge - und über den Auslaßanschluß 5 a einem (nicht dargestellten) Kühl kreis zugeführt, z.B. der Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, oder der Frachtraumkühlung eines Nutzfahrzeugs.

Wie Fig. 2 und 5 zeigen, hat das hintere Seitenteil 4 eine dem Rotor 2 zuge wandte Stirnfläche, in welcher eine ringförmige Aussparung 22 ausgebildet ist.

Ein Steuerelement 23, welches etwa die Form eines Ringes hat, ist in der ringförmigen Aussparung 22 angeordnet und kann sich dort um seine Längsachse in beiden Richtungen drehen. Das Steuerelement 23 ist an seinem Außenumfang mit zwei diametral gegenüberliegenden, bogenförmigen Aussparungen 25, 25 versehen, die in Fig. 5 und 6 mit gestrichelten Linien angedeutet sind. Seine vom Rotor 2 abgewandte Seite ist einstückig ausgebildet mit einem Paar von diametral gegenüberliegenden Vorsprüngen, die nicht dargestellt sind, sich in axialer Richtung vom Steuerelement 23 wegerstrecken und die im Betrieb auf ihren beiden Seiten jeweils mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagt werden. Jeder der beiden Vorsprünge des Steuerelements 23 hat zwei einander gegenüberliegende Seiten. Auf die eine Seite wirkt jeweils der Saugdruck P _s als niedriger Druck, und auf die andere Seite wirkt jeweils ein Steuerdruck P _c als ein höherer Druck. Der Steuerdruck P _c wird abgeleitet vom Förderdruck Pd, welcher von einem Verdichtungsraum 12 über eine (nicht dargestellte) Drossel zugeführt wird. Der Steuerdruck P _c wird durch ein Steuerventil oder ein Regelventil (dargestellt ist ein Regelventil 27) variiert, im vorliegenden Fall z.B. so, daß der Saugdruck P _s auf einen vorgegebenen Wert gebracht wird. Zur Vermeidung von Längen wird der interessierte Leser hier auf den gesamten Inhalt der DE-OS 39 10 659 der Anmelderin verwiesen, welche alle Einzelheiten eines solchen Steuerelements 23 zeigt.

Das Steuerelement 23 wird durch eine Torsions-Schraubenfeder 30 beaufschlagt. Diese ist, wie aus Fig. 2 klar hervorgeht, um eine Nabe 26 des hinteren Seitenteils 4 herum angeordnet, welche Nabe sich in axialer Richtung durch den Saugraum 11 erstreckt. Ein Ende 31 dieser Schraubenfeder 30 greift ein in eine Eingriffsöffnung 23 a an einer vom Rotor 2 abgewandten Seite des Steuerelements 23; das andere Ende 32 greift eine in eine Aufnahmenut 26 a an der rechten Stirnfläche der Nabe 26, bezogen auf Fig. 2. Auf diese Weise ist das Steuerelement 23 in beiden Richtungen verdrehbar, abhängig von der Differenz zwischen der Summe des Saugdrucks P _s und der Kraft der Torsions-Schraubenfeder 30 einerseits, und andererseits dem Steuerdruck P _c. Dabei kann das Steuerelement 23 zwischen zwei Endlagen verdreht werden, nämlich einer Vollaststellung, wie sie in Fig. 5 mit gestrichelten Linien angedeutet ist und bei der der Zeitpunkt des Verdichtungsbeginns auf den frühesten Zeitpunkt verschoben ist und bei der sich die maximale Fördermenge des Verdichters ergibt, sowie einer Teillaststellung, wie sie in Fig. 6 mit gestrichtelten Linien angedeutet ist und bei der man nur eine kleine Fördermenge des Verdichters erhält, weil der Zeitpunkt des Verdichtungsbeginns auf den spätesten Zeitpunkt verschoben ist.

Wie die Fig. 2 und 4 zeigen, ist in der dem Rotor 2 zugewandten Seite des vorderen Seitenteils 3 eine Ringnutanordnung 34 ausgearbeitet. Diese hat zwei verbreiterte Abschnitte 34 a, 34 a, die sich diametral gegenüberliegen, und sie hat zwei schmale Abschnitte 34 b, 34 b, welche zwischen den verbreiterten Abschnitten 34 a und ebenfalls einander gegenüberliegen.

Die verbreiterten Abschnitte 34 a erstrecken sich jeweils in Umfangsrichtung über einen ersten Winkelbereich zwischen einer ersten Stelle, an der der Saughub beginnt, und einer zweiten Stelle, an der der Verdichtunshub beinahe beendet ist, so daß ein Abschnitt 34 a jeweils mit einer Rückdruckkammer 13 a in Verbindung steht, während der zugeordnete Flügel 14 den eben beschriebenen ersten Winkelbereich durchläuft.

Die schmalen Abschnitte 34 b erstrecken sich jeweils in Umfangsrichtung über einen zweiten Winkelbereich zwischen einer ersten Stelle, an der der Verdichtungshub nahezu beendet ist und einer Stelle, an der der Förderhub beendet ist; der Abschnitt 34 b ist also jeweils von der Rückdruckkammer 13 a eines Flügels getrennt, während der zugeordnete Flügel 14 diesen zweiten Winkelbereich durchläuft. Die verbreiterten Abschnitte 34 a stehen über die schmalen Abschnitte 34 b in Verbindung miteinander.

Ölzufuhrbohrungen 35 durchdringen das vordere Seitenteil 3 in der Weise, daß ihr eines Ende jeweils im zweiten Winkelbereich, also radial etwas außerhalb der schmalen Abschnitte 34 b, mündet, und ihr anderes Ende in einem (nicht dargestellten) Ölsumpf am Boden der Förderdruckkammer 10 mündet. Befindet sich ein Flügel 14 im zweiten Winkelbereich, so wird Öl aus dem Ölsumpf in die Rückdruckkammer 13 a dieses Flügels durch die Ölzufuhrbohrung 35 zugeführt, die mit der Rückdruckkammer 13 a gerade in Verbindung steht. Fig. 4 zeigt insgesamt vier Ölzufuhrbohrungen 35.

Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, wird das vordere Seitenteil 3 von einem Verbindungskanal 36 durchdrungen, der mit seinem einen Ende in einem der verbreiterten Abschnitte 34 a mündet und mit seinem anderen Ende in der Förderdruckkammer 10. Der Verbindungskanal 36 arbeitet mit den verbreiterten Abschnitten 34 a und den schmalen Abschnitten 34 b zusammen und bildet eine Verbindungsdurchlaßanordnung 37 zur Verbindung der Förderdruckkammer 10 mit den Rückdruckkammern 13 a. Ein Kugelventil 40 ist im Verbindungskanal 36 angeordnet. Als Schließglied weist es eine Kugel 41 auf, und zwar in einer zylindrischen Kugelaufnahmeausnehmung 36 a. Letztere hat die Form eines vergrößerten Abschnitts an dem in die Förderdruckkammer 10 mündenden Abschnitt des Verbindungskanals 36.

Die Kugelaufnahmeausnehmung 36 a hat an ihrem unteren Abschnitt einen Ventilsitz 36 b in Gestalt einer abgestuften Schulter, vgl. Fig. 3. Ein vergrößerter Abschnitt 36 c zur Aufnahme einer Schraubenfeder 42 ist im Anschluß an die Kugelaufnahmeausnehmung 36 a und den Ventilsitz 36 b im Verbindungskanal 36 ausgebildet. Die Schraubenfeder 42 beaufschlagt die Kugel 41 in Ventilöffnungsrichtung. Ein Anschlagstift 43 vor der Kugelaufnahmeausnehmung 36 a ist in eine entsprechende Bohrung des vorderen Seitenteils 3 eingepreßt und ragt von dort in die Förderdruckkammer 10. Er dient als Anschlag für die Kugel 41 in deren Öffnungsstellung.

Ist der Förderdruck P _d in der Förderdruckkammer 10 niedriger als ein vorgegebener Wert, so wird die Kugel 41 durch die Kraft der Feder 42 entgegen dem Förderdruck P _d gegen den Anschlag 43 gepreßt und öffnet den Verbindungskanal 36 (Öffnungsstellung). Ist der Förderdruck P _d höher als der vorgegebene Wert, so wird die Kugel 41 durch den Förderdruck P _d entgegen der Kraft der Feder 42 auf den Ventilsitz 36 b gepreßt und schließt den Verbindungskanal 36 (Schließstellung des Ventils 40).

Die Kugelaufnahmeausnehmung 36 a hat eine axiale Erstreckung A, die kürzer ist als ihr Innendurchmesser, also auch kleiner als der Durchmesser der Kugel 41, so daß ein Teil dieser Kugel aus dem offenen Ende der Kugelaufnahmeausnehmung 36 a heraus und in die Förderdruckkammer 10 hineinragt. (Naturgemäß hat die Kugel 41 einen etwas kleineren Durchmesser als die Kugelaufnahmeausnehmung 36 a.) Bevorzugt liegt das Verhältnis zwischen der axialen Erstreckung A und dem Innendurchmesser der Kugelaufnahmeausnehmung 36 a im Bereich 0,5 bis 0,6. (Bei dem Verdichter nach dem Stand der Technik beträgt dieses Verhältnis etwa 1,5.)

Ferner ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung nach Fig. 3 das Verhältnis A/B kleiner als das entsprechende Verhältnis A′/B′ (Fig. 1) beim Stand der Technik. Hierbei ist A der Abstand zwischen dem Ventilsitz 36 b und dem offenen Ende der Kugelaufnahmeausnehmung 36 a; B ist der Abstand zwischen dem Ventilsitz 36 b und dem Ende des Verbindungskanals 36, der in den verbreiterten Abschnitt 34 a mündet. Das Verhältnis A/B sollte im Bereich 0,03 bis 0,05 liegen. Dagegen war beim Stand der Technik das Verhältnis A′/B′ etwa 0,12. Infolgedessen ist bei der Erfindung der Abstand H zwischen dem Mittelpunkt der Kugel 41 in der Ventilöffnungsstellung und der Mittelachse der Welle 7 größer als der entsprechende Abstand h bei Fig. 1, also beim Stand der Technik. Dieses Merkmal der Erfindung trägt ebenfalls dazu bei, die Ansammlung von Öl im Spalt zwischen der Kugel 41 und der Kugelaufnahmeausnehmung 36 a zu verhindern, da Öl bei der Erfindung weniger leicht durch den Verbindungskanal 36 gelangt - dieser ist wesentlich länger als beim Stand der Technik.

Arbeitsweise

Beim Anlauf des Verdichters wird in üblicher Weise die Welle 7 angetrieben, z.B. durch einen Verbrennungsmotor, um den Rotor 2 zu drehen. Dabei liegt normalerweise der Förderdruck Pd in der Förderdruckkammer 10 unterhalb des vorgegebenen Wertes, und deshalb wird die Kugel 41 des Ventils 40, wie in Fig. 3 dargestellt, durch die Kraft der Feder 42 in die Ventilöffnungsstellung gedrückt. Die Verbindung durch den Verbindungskanal 36 wird also durch die Kugel 41 freigegeben, und Förderdruck Pd aus der Förderdruckkammer 10 strömt durch den Verbindungskanal 36 in den einen verbreiterten Abschnitt 34 a der Ringnutanordnung 34 und von dort - über die schmalen Abschnitte 34 b - in den anderen, unteren verbreiterten Abschnitt 34 a, so daß beide verbreiterten Abschnitte 34 a Förderdruck Pd erhalten. Die beiden verbreiterten Abschnitte 34 a stehen jeweils in Verbindung mit den Rückdruckkammern 13 a derjenigen Flügel 14, die die ersten Winkelbereiche durchlaufen, also zwischen der Stelle für Beginn des Saughubs und der Stelle, an der der Verdichtungshub beinahe beendet ist. Dies geschieht also beim Anlauf und ehe der Förderdruck Pd in der Förderdruckkammer 10 den vorgegebenen Wert erreicht hat und erfolgt über die Verbindungsdurchlaßanordnung 37. Infolgedessen werden die betreffenden Flügel 14 sanft in radialer Richtung nach außen und in enge Anlage gegen die innere Hubfläche 1 a des Hubrings 1 verschoben, es tritt kein Klappern der Flügel auf, und die Anlaufeigenschaften des Verdichters sind verbessert.

Öl aus dem (nicht dargestellten) Ölsumpf am Boden der Förderdruckkammer 10, das unter dem Förderdruck P _d steht, wird durch die Ölzufuhrbohrungen 35 den Rückdruckkammern 13 a zugeführt, während die zugeordneten Flügel 14 den zweiten Winkelbereich durchlaufen, der von der Stelle, an der der Verdichtungshub beinahe beendet ist bis zu der Stelle geht, an der der Förderhub beendet ist.

Wenn sich das Kugelventil 40 in seiner Öffnungsstellung befindet, ragt die Kugel 41 teilweise aus dem offenen Ende der Kugelaufnahmeausnehmung 36 a heraus und in die Förderdruckkammer 10 hinein, so daß sich kaum Öl auf der Außenseite der Kugel 41 ansammeln kann, die der Förderdruckkammer 10 zugewandt ist. Es besteht also keine Gefahr, daß der Spalt zwischen der Kugel 41 und der Innenseite der Kugelaufnahmeausnehmung 36 a verstopft wird, so daß beim Anlauf die Zufuhr von Förderdruck P _d zu den Rückdruckkammern 13 a sicher klappt.

Gelangt nun der Verdichter in einen kontinuierlichen Arbeitszustand, während dessen der Förderdruck P _d in der Förderdruckkammer 10 höher ist als der vorgegebene Wert, so wird die Kugel 41 durch den Förderdruck Pd und entgegen der Kraft der Feder 42 auf den Ventilsitz 36 b gepreßt und schließt den Verbindungskanal 36, d.h. das Ventil 40 ist in seiner Schließstellung. Dieser Förderdruck P _d, der höher ist als der vorgegebene Wert, kann also nicht durch die Verbindungsdurchlaßanordnung 37 zu den Rückdruckkammern 13 a gelangen, selbst wenn sich die zugeordneten Flügel 14 im ersten Winkelbereich befinden.

In diesem Zustand werden die verbreiterten Abschnitte 34 a der Ringnutanordnung 34 über den schmalen Spalt zwischen einer Stirnseite des vorderen Seitenteils 3 und der gegenüberliegenden Stirnseite des Rotors 2 mit Druck aus den Verdichtungskammern 12 versorgt. Deshalb liegt dann der Druck in den verbreiterten Abschnitten 34 a zwischen dem Förderdruck P _d und dem Saugdruck P _s. Befindet sich also der Verdichter in einem kontinuierlichen Arbeitszustand, so wird dieser Zwischendruck jeweils in die Rückdruckkammern 13 a eingeleitet, während sich der zugeordnete Flügel 14 im ersten Winkelbereich befindet, also zwischen der Stelle, an der der Saughub beginnt, und der Stelle, an der der Verdichtungshub fast beendet ist. Dadurch werden die Flügel 14 unter dem richtigen Anpreßdruck in Anlage gegen die innere Hubfläche 1 a des Hubrings 1 gehalten.

Da bei der Erfindung das Verhältnis A/B kleiner ist als das Verhältnis A′/B′ beim Stand der Technik, so daß der Abstand H bei der Erfindung größer ist als der Abstand h beim Stand der Technik, vgl. die Fig. 1 und 3, wird die Ansammlung von Öl zwischen der Kugel 41 und der Kugelaufnahmeausnehmung 36 a weiter reduziert.

Da ferner die axiale Länge der Kugelaufnahmeausnehmung 36 a kürzer ist als beim Stand der Technik, ist es viel einfacher, die Kugelaufnahmeausnehmung 36 a auf einen genauen Innendurchmesser mit engen Toleranzen fertigzubearbeiten. So wird es möglich, ohne Schwierigkeiten die gewünschte Schließcharakteristik des Ventils 40 zu erhalten.

Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht auf einen Flügelzellenverdichter mit variabler Fördermenge beschränkt, sondern kann z.B. in gleicher Weise bei Flügelzellenverdichtern mit nicht veränderbarer Fördermenge verwendet werden. Ebenso kann die Erfindung in gleicher Weise bei Flügelzellenverdichtern verwendet werden, die ein Außengehäuse haben, welches den eigentlichen Verdichter umgibt, und nicht nur bei dem dargestellten Typ ohne Außengehäuse, bei dem der Hubring nach außen offen ist. Solche und andere Modifikationen liegen im Rahmen des beanspruchten Gegenstands.

Claims

1. Flügelzellenverdichter mit einem Aufnahmeteil (1, 3, 4), in welchem ein Rotor (2) drehbar angeordnet ist, welcher Rotor (2) Schlitze (13) zur Aufnahme von darin in radialer Richtung verschiebbaren Flügeln (14) aufweist, mit im Rotor (2) jeweils im Anschluß an einen solchen Schlitz (13) ausgebildeten Rückdruckkammern (13 a),
mit einer Förderdruckkammer (10),
mit einer zwischen der Förderdruckkammer (10) und Rückdruckkammern (13 a) vorgesehenen Verbindungsdurchlaßanordnung (37), welche eine Kugelaufnahmeausnehmung (36 a) aufweist, deren eines Ende sich zur Förderdruckkammer (10) öffnet,
mit einem in der Verbindungsdurchlaßanordnung (37) angeordneten Ventil (40) zur Öffnung derselben, wenn der Förderdruck (P _d) in der Förderdruckkammer (10) kleiner ist als ein vorgegebener Wert,
welches Ventil (40) einen Ventilkörper in Gestalt einer in der Kugelaufnahmeausnehmung (36 a) angeordneten Kugel (41) aufweist, die abhängig von der Höhe des Förderdrucks (Pd) zwischen einer Ventilöffnungsstellung und einer Ventilschließstellung verschiebbar ist,
mit Beaufschlagungsmitteln (42) zur Beaufschlagung der Kugel (41) in Richtung zur Ventilöffnungsstellung (Fig. 3),
und mit Anschlagmitteln (43) für die Kugel (41) in deren Ventilöffnungsstellung, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Erstreckung (A) der Kugelaufnahmeausnehmung (36 a) kleiner ist als ihr Innendurchmesser, so daß die Kugel (41) in der Ventilöffnungsstellung (Fig. 3) teilweise aus der Kugelaufnahmeausnehmung (36 a) heraus- und in die Förderdruckkammer (10) hineinragt.

2. Flügelzellenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der axialen Erstreckung (A) der Kugelaufnahmeausnehmung (36 a) und ihrem Innendurchmesser im Bereich von 0,5 bis 0,6 liegt.

3. Flügelzellenverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil einen Hubring (1) mit offenen Enden aufweist, welche jeweils durch ein Seitenteil (3 bzw. 4) verschlossen sind,
und daß die Verbindungsdurchlaßanordnung (37) mindestens eine Ringnutanordnung (34 a) aufweist, welche in einer dem Rotor (2) zugewandten Stirnseite eines der Seitenteile (3) angeordnet ist und zur Verbindung mit den Rückdruckkammern (13 a) dient, und
daß sie ferner einen in diesem Seitenteil (3) ausgebildeten Verbindungskanal (36) aufweist, an dessen einem Ende sich die Kugelaufnahmeausnehmung (36 a) befindet und dessen anderes Ende sich in die mindestens eine Ringnutanordnung (34 a) öffnet.

4. Flügelzellenverdichter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagmittel einen Anschlagstift (43) aufweisen, welcher in das eine Seitenteil (3) eingepreßt ist und von diesem in die Förderdruckkammer (10) ragt.

5. Flügelzellenverdichter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (40) einen in der Kugelaufnahmeausnehmung (36 a) vorgesehenen Ventilsitz (36 b) aufweist, auf dem die Kugel (41) in der Schließstellung sitzt, und daß das Verhältnis A/B von Abstand A - zwischen diesem Ventilsitz (36 b) und dem offenen Ende der Kugelaufnahmeausnehmung (36 a) - und Abstand B - zwischen dem Ventilsitz (36 b) und dem sich zu der mindestens einen Ringnutanordnung (34 a) öffnenden Ende des Verbindungskanals (36) - im Bereich von 0,03 bis 0,05 liegt.