DE3936357C2 - - Google Patents

Description

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

Aus der JP-Patent-OS 59-1 76 492 ist ein Flügelzellenverdichter zur Ver­ wendung in Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen bekannt. Dieser bekannte Ver­ dichter hat einen Rotor mit Schlitzen, in denen zugeordnete Flügel ver­ schiebbar 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, eine Verbindung zu öffnen und den Rückdruckkammern Förderdruck zuzuführen, wenn der Förder­ druck 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 Verdichter nach dieser japanischen Offenlegungsschrift hat das Ventil eine zylindrische Kugelaufnahmebohrung, in der sich eine als Schließglied dienende Kugel befindet. Eine Schraubenfeder beaufschlagt die Kugel in Öffnungsrichtung; ein Stift dient dabei als Anschlag für sie. Je nach dem Druck in einer Förderdruckkammer (oberhalb der Kugel) nimmt das Ventil entweder eine Öffnungs- oder eine Schließstellung ein. Die Kugelaufnahme­ bohrung hat bei diesem bekannten Ventil eine große Länge, verglichen mit dem Durchmesser der Kugel, so daß sich Öl, insbesondere Spritzöl, in einem Spalt ansammeln kann, der zwischen der Oberseite der Kugel und der Innen­ wand der Kugelaufnahmebohrung liegt. Selbst wenn sich in diesem Fall die Kugel in ihrer Öffnungsstellung befindet, wird der Spalt zwischen der Kugel und der Kugelaufnahmebohrung durch das angesammelte Öl ver­ stopft, und dieses kann auch den Verbindungsdurchlaß zu den Flügeln verstopfen. Folglich kann in diesem Fall der Druck in diesen Rück­ druckkammern 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 Anlauf des Flügelzellenverdichters.

Ein ähnlicher Flügelzellenverdichter ist bekannt geworden aus der US 47 43 183 A. Auch dort ist die Förderdruckkammer über ein federbelastetes Ventil verbunden mit den Lagern (zum Zwecke von deren Schmierung) und den Rückdruckkammern der Flügel, und auch hier besteht die Gefahr, daß durch Ansammlung von zu viel Öl die Verbindungskanäle zu den Flügeln verstopft werden und das Ventil nicht mehr richtig arbeiten kann, wodurch die Flügel entweder klappern oder - wenn der Rückdruck zu hoch wird - zu stark an den Hubring gepreßt werden. Auch können sich Schwierigkeiten mit der Schmierung der Lager ergeben, wie in dieser Schrift beschrieben.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, Flügelzellenverdichter mit guten Anlaufeigenschaften bereitzustellen.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Flügelzellenver­ dichter 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 Rück­ druckkammern 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 Kugelaufnahmeausnehmung mit engen Toleranzen zu bearbeiten und so einen vorgegebenen Schließdruck genauer zu erreichen, was bei den bekannten Ventilen wegen der großen Länge der Kugelaufnahme­ bohrung schwierig war. Durch das Verringern der axialen Erstreckung der Kugelaufnahmeausnehmung wird das Ölvolumen, das diese Ausnehmung aufnehmen kann, reduziert. Auch das Aufnehmen oder Einfangen von Spritzöl durch die Öffnung der Kugelaufnahmebohrung wird verringert. Somit wird die Funktionsfähigkeit des Kugelventils verbessert, denn die Gefahr, daß der Durchlaß bis zum Kugelventilsitz mit Öl volläuft - was das Schließen des Kugelventils verhindern würde - wird so reduziert.

Mit großem Vorteil wird dabei der erfindungsgemäße Flügelzellenver­ dichter 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 des Anschlags ergibt sich durch den Gegenstand des Anspruchs 4.

Ferner wird der Flügelzellenverdichter nach der Erfindung mit großem Vorteil gemäß Anspruch 5 weitergebildet. Hierdurch ergibt sich eine größere Länge des Verbindungsdurchlasses, so daß dieser weniger leicht mit Öl vollaufen kann.

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 Längsschnitt durch das Ventil und den Verbindungs­ durchlaß eines Flügelzellenverdichters nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Flügelzellenverdichter,

Fig. 3 einen Längsschnitt, der das Ventil und den Verbindungs­ durchlaß eines erfindungsgemäßen Flügelzellenverdichters zeigt,

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 Er­ findung. Die Fig. 2 bis 6 zeigen einen Flügelzellenverdichter mit variabler Fördermenge. Dieser hat ein auch als "Zylinder" be­ zeichnetes Gehäuse, das gebildet wird von einem Hubring 1 mit einer inneren Hubfläche 1a 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 Kopf­ teil 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 5a ausgebildet, durch die bei diesem Ausführungsbeispiel ein Kühlgas als Wärmemedium gefördert wird; ebenso ist in einem oberen Wandabschnitt des hinteren Kopfteils 6 ein Sauganschluß 6a ausgebildet, durch welchen das Kühlgas in den Verdichter abgesaugt wird. Die Auslaßöffnung 5a steht in Ver­ bindung mit einer Förderdruckkammer 10, welche ge­ bildet wird vom vorderen Kopfteil 5 und vom vorderen Seitenteil 3; der Sauganschluß 6a 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 Verdichtungs­ kammern 12, 12 an diametral gegenüberliegenden Stel­ len zwischen der inneren Hubfläche 1a 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 1 an zwei einander gegenüberliegenden Stellen, wie das aus den 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 17a 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 5a einem (nicht dargestellten) Kühl­ kreis zugeführt.

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. Es 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.

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 23a an einer vom Rotor 2 abgewandten Seite des Steuerelements 23; das andere Ende 32 greift ein in eine Aufnahmenut 26a 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 gestrichelten 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 34a, 34a, die sich diametral gegenüberliegen, und sie hat zwei schmale Abschnitte 34b, 34b, welche zwischen den verbreiterten Abschnitten 34a und ebenfalls einander gegenüberliegen.

Die verbreiterten Abschnitte 34a 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 Verdichtungshub beinahe beendet ist, so daß ein Abschnitt 34a jeweils mit einer Rückdruckkammer 13a in Verbindung steht, während der zugeordnete Flügel 14 den eben beschriebenen ersten Winkelbereich durchläuft.

Die schmalen Abschnitte 34b 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 34b ist also jeweils von der Rückdruckkammer 13a eines Flügels getrennt, während der zugeordnete Flügel 14 diesen zweiten Winkelbereich durchläuft. Die verbreiterten Abschnitte 34a stehen über die schmalen Abschnitte 34b 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 34b, 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 13a dieses Flügels durch die Ölzufuhrbohrung 35 zugeführt, die mit der Rückdruckkammer 13a 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 34a mündet und mit seinem anderen Ende in der Förderdruckkammer 10. Der Verbindungskanal 36 arbeitet mit den verbreiterten Abschnitten 34a und den schmalen Abschnitten 34b zusammen und bildet einen Verbindungsdurchlaß 37 zur Verbindung der Förderdruckkammer 10 mit den Rückdruckkammern 13a. Ein Kugelventil 40 ist im Verbindungskanal 36 angeordnet. Als Schließglied weist es eine Kugel 41 auf, und zwar in einer zylindrischen Kugelaufnahmeausnehmung 36a. Letztere hat die Form eines vergrößerten Abschnitts an dem in die Förderdruckkammer 10 mündenden Abschnitt des Verbindungskanals 36.

Die Kugelaufnahmeausnehmung 36a hat an ihrem unteren Abschnitt einen Ventilsitz 36b in Gestalt einer abgestuften Schulter, vgl. Fig. 3. Ein vergrößerter Abschnitt 36c zur Aufnahme einer Feder 42 in Gestalt einer Schraubenfeder ist im Anschluß an die Kugelaufnahmeausnehmung 36a und den Ventilsitz 36b im Verbindungskanal 36 ausgebildet. Die Schraubenfeder 42 beaufschlagt die Kugel 41 in Ventilöffnungsrichtung. Ein Anschlag 43 in Form eines Anschlagstifts vor der Kugelaufnahmeausnehmung 36a 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 36b gepreßt und schließt den Verbindungskanal 36 (Schließstellung des Ventils 40).

Die Kugelaufnahmeausnehmung 36a 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 36a heraus und in die Förderdruckkammer 10 hineinragt. (Naturgemäß hat die Kugel 41 einen etwas kleineren Durchmesser als die Kugelaufnahmeausnehmung 36a.) Bevorzugt liegt das Verhältnis zwischen der axialen Erstreckung A und dem Innendurchmesser der Kugelaufnahmeausnehmung 36a 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 36b und dem offenen Ende der Kugelaufnahmeausnehmung 36a; B ist der Abstand zwischen dem Ventilsitz 36b und dem Ende des Verbindungskanals 36, der in den verbreiterten Abschnitt 34a 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 36a zu verhindern, da Öl bei der Erfindung weniger leicht durch den Verbindungskanal 36 gelangt - dieser ist wesentlich länger als beim Stand der Technik und kann so auch weniger leicht mit Öl vollaufen.

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 34a der Ringnutanordnung 34 und von dort - über die schmalen Abschnitte 34b - in den anderen, unteren verbreiterten Abschnitt 34a, so daß beide verbreiterten Abschnitte 34a Förderdruck Pd erhalten. Die beiden verbreiterten Abschnitte 34a stehen jeweils in Verbindung mit den Rückdruckkammern 13a 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 den Verbindungsdurchlaß 37. Infolgedessen werden die betreffenden Flügel 14 sanft in radialer Richtung nach außen und in enge Anlage gegen die innere Hubfläche 1a 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 13a 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 36a 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 36a verstopft wird, so daß beim Anlauf die Zufuhr von Förderdruck P_d zu den Rückdruckkammern 13a 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 36b 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 den Verbindungsdurchlaß 37 zu den Rückdruckkammern 13a gelangen, selbst wenn sich die zugeordneten Flügel 14 im ersten Winkelbereich befinden.

In diesem Zustand werden die verbreiterten Abschnitte 34a 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 34a 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 13a 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 1a 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 36a weiter reduziert.

Da ferner die axiale Länge der Kugelaufnahmeausnehmung 36a kürzer ist als beim Stand der Technik, ist es viel einfacher, die Kugelaufnahmeausnehmung 36a 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 (5)

1. Flügelzellenverdichter mit einem Gehäuse (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 (13a),
mit einer Förderdruckkammer (10),
mit einem zwischen der Förderdruckkammer (10) und Rückdruckkammern (13a) vorgesehenen Verbindungsdurchlaß (37), welcher eine Kugelaufnahmeausnehmung (36a) aufweist, deren eines Ende sich zur Förderdruckkammer (10) öffnet,
mit einem im Verbindungsdurchlaß angeordneten Ventil (40) zur Öffnung des Verbindungsdurchlasses, 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 (36a) angeordneten Kugel (41) aufweist, die abhängig von der Höhe des Förderdrucks (Pd) zwischen einer Ventilöffnungsstellung und einer Ventilschließstellung verschiebbar ist,
mit einer Feder (42) zur Beaufschlagung der Kugel (41) in Richtung zur Ventilöffnungsstellung (Fig. 3), und mit einem Anschlag (43) für die Kugel (41) in deren Ventilöffnungsstellung,
dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Erstreckung (A) der Kugelaufnahmeausnehmung (36a) kleiner ist als ihr Innendurchmesser, so daß die Kugel (41) in der Ventilöffnungsstellung (Fig. 3) teilweise aus der Kugelaufnahmeausnehmung (36a) heraus- und in die Förderdruckkammer (10) hineinragt.

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

3. Flügelzellenverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen Hubring (1) mit offenen Enden aufweist, welche jeweils durch ein Seitenteil (3 bzw. 4) verschlossen sind,
daß mindestens eine Ringnut (34) in einer dem Rotor (2) zugewandten Stirnseite eines der Seitenteile (3) angeordnet ist und zur Verbindung mit den Rückdruckkammern (13a) dient,
daß die Ringnut (34) zwei verbreiterte Abschnitte (34a, 34a) aufweist, die sich diametral gegenüberliegen und sich jeweils über einen Winkelbereich zwischen einer ersten Stelle, an der der Ansaughub beginnt, und einer zweiten Stelle, an der der Verdichtungshub beinahe beendet ist, erstrecken, und daß sie ferner zwei schmale Abschnitte (34b, 34b) aufweist, welche zwischen den verbreiterten Abschnitten liegen,
und daß ferner in diesem Seitenteil (3) ein Verbindungskanal (36) ausgebildet ist, an dessen einem Ende sich die Kugelaufnahmeausnehmung (36a) befindet und dessen anderes Ende sich in die Ringnut (34) öffnet.

4. Flügelzellenverdichter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (43) als Anschlagstift ausgebildet und in das eine Seitenteil (3) eingepreßt ist, und daß er 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 (36a) vorgesehenen Ventilsitz (36b) aufweist, auf welchem die Kugel (41) in der Schließstellung sitzt,
und daß das Verhältnis A/B von Abstand A - zwischen diesem Ventilsitz (36b) und dem offenen Ende der Kugelaufnahmeausnehmung (36a) - und Abstand B - zwischen dem Ventilsitz (36b) und dem sich zu der mindestens einen Ringnut (34a) öffnenden Ende des Verbindungskanals (36) - im Bereich von 0,03 bis 0,05 liegt.