DE4121510C2 - Rotationskolbenverdichter mit einem geschlossenen Gehäuse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotationskolbenverdichter mit einem geschlossenen Gehäuse gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Bei einem bekannten Rotationskolbenverdichter gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1 (DE-OS 38 30 746) ist das auslaß­ seitige Befestigungslager von einer von einem Halteteil gehal­ tenen Blattfeder abgestützt, die derart gekrümmt ist, daß das Befestigungslager sowohl in radialer Richtung des Zylinders als auch in axialer Richtung des Drehkörpers beweglich ist. Durch diese axiale Beweglichkeit des Lagers ergibt sich jedoch Abrieb zwischen dem Lager und dem Zylinder oder dem Drehkörper des Verdichters.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rotationskolbenverdichter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart auszuführen, daß im Betrieb axiale Bewegung des auslaßseitigen Befestigungs­ lagers vermieden ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnen­ den Teiles des Patentanspruchs 1, die eine Bewegung des auslaß­ seitigen Befestigungslagers in radialer Richtung des Zylinders ermöglichen, jedoch eine axiale Bewegung des auslaßseitigen Be­ festigungslagers nicht zulassen.

Weiterbildungen der Erfindung gemäß Patentanspruch 1 sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die genannte Aufgabe wird auch durch einen Rotationskolbenver­ dichter gemäß Patentanspruch 9 gelöst, gemäß welchem das auslaßseitige Befesti­ gungslager mit einem zur Gehäuseabdeckung hin offenen Behälter ver­ sehen ist, der nach dem Ausrichten des auslaßseitigen Befesti­ gungslagers mit Kleber gefüllt wird, wodurch eine direkte Befestigung des auslaß­ seitigen Befestigungslagers an der Gehäuseabdeckung geschaffen ist.

Diese Ausführung ist gegenüber der Ausführung nach der US-PS 4 871 304 vorteilhaft, bei welcher auch das auslaßseitige Befesti­ gungslager an dem geschlossenen Gehäuse durch Schweißen oder Schrauben befestigt und fixiert wird. Die Dicke des geschlosse­ nen Gehäuses ist jedoch relativ gering, während die Befesti­ gungslager ringförmige Blöcke darstellen. Der durch Schweißen hervorgerufene Wärmeverzug des geschlossenen Gehäuses unter­ scheidet sich daher von dem Wärmeverzug der Befestigungslager, wodurch eine genaue Befestigung und Fixierung der Befestigungs­ lager an dem geschlossenen Gehäuse erschwert wird. Die Paral­ lelausrichtung zwischen Zylinder und Drehkörper kann demnach nicht mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden. Bei der Ver­ wendung von Schrauben muß zumindest das geschlossene Gehäuse mit Bohrungen versehen sein, in welche die Schrauben leicht eingeführt werden können, wodurch eine sehr genaue Befestigung und Fixierung der Befestigungslager in dem geschlossenen Ge­ häuse erschwert wird. Diese Nachteile werden durch die Erfin­ dung gemäß Patentanspruch 9 vermieden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispiels­ weise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht im Vertikalschnitt zur schema­ tischen Darstellung eines Rotationskolbenverdich­ ters gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Perspektivische Ansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht zur Darstellung eines in einem Zylinder angeordneten Oldham-Sit­ zes,

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in Fig. 2 zur Darstellung einer Oldham-Kupplung,

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in Fig. 4,

Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in Fig. 4,

Fig. 7 und 8 den Fig. 5 und 6 entsprechende Schnittansichten, die eine Abwandlung des Oldham- Sitzes zeigen,

Fig. 9 eine vertikale Schnittansicht zur vergrößerten Darstellung eines Teils der Fig. 1,

Fig. 10 eine vertikale Schnittansicht entlang der Linie X-X in Fig. 1,

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines zusammengefügten Tragsystems,

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht zur Darstellung des zerlegten Tragsystems,

Fig. 13 eine vertikale Schnittansicht zur schematischen Darstellung des Hauptabschnitts eines Rotationskolbenverdichters, welcher eine erste Abwandlung des Tragsystems aufweist,

Fig. 14 eine vertikale Schnittansicht zur schematischen Darstellung des Hauptabschnitts eines Rotationskolben­ verdichters, welcher einer zweite Abwand­ lung des Tragsystems aufweist, und

Fig. 15 eine vertikale Schnittansicht zur schematischen Darstellung des Hauptteils eines Rotationskolben­ verdichters, welcher eine dritte Abwandlung des Tragsystems aufweist.

Ein in Fig. 1 gezeigter Verdichterhauptteil weist einen Antriebsabschnitt 12 mit einem Elektromotor und einen Verdichtungsabschnitt 14 auf, die sich in einem geschlos­ senen Gehäuse 10 befinden. Der Antriebsabschnitt 12 verfügt über einen ringförmigen Stator 16, der an der Innenfläche des geschlossenen Gehäuses 10 befestigt ist, und einen ringförmigen Rotor 18, der im Inneren des Stators 16 angeordnet ist. Der Stator 16 ist mit einem Verbindungs- oder Polblock 11 elek­ trisch verbunden, der über eine nicht dargestellte elektrische Leitung mit einer außenseitigen Stromquelle verbunden ist. In dem geschlossenen Gehäuse 10 befindet sich Schmieröl 13.

Der Verdichtungsabschnitt 14 weist einen Zylinder 20 auf, an dessen äußerem Umfang der Rotor 18 befestigt ist. Beide Enden des Zylinders 20 sind durch Haupt- und Hilfslager 22 und 24 frei drehbar gelagert, die als saugseitige und ausschubseitige Lagerelemente dienen, die mittels Schweißen o. dgl. an der Innenfläche des geschlos­ senen Gehäuses 10 befestigt sind. Beide Enden des Zylin­ ders 20 werden durch die Haupt- und Hilfslager 22 und 24 gleichzeitig dicht verschlossen.

Das Hauptlager 22 ist an der Innenwand des geschlossenem Gehäuses 10 durch Schweißen oder Schrauben fixiert. Das Hauptlager 22 ist mit einem Durchgang 23 versehen, durch den Schmieröl 13 in dem geschlossenem Gehäuse 10 in den Zylinder 20 geleitet wird. Das Schmieröl 13 wird durch den Druck des ausgeschobenen Gases in dem geschlossenem Gehäuse 10 zu den geeigneten Stellen des Zylinders 20 geführt.

Das Hilfslager 24 ist durch ein Tragsystem 70 an dem geschlossenen Gehäuse 10 befestigt.

Des weiteren sind Saug- und Ausschubrohre 44 und 46 des Kühlkreislaufs mit dem geschlossenen Gehäuse 10 verbun­ den. Das Saugrohr 44 ist mit einer Saugbohrung 48 in dem Hauptlager 22 und das Ausschubrohr 46 mit der Innenseite des Gehäuses 10 verbunden.

Ein Kolben 26, der als säulenförmiger bzw. zylinderförmi­ ger Drehkörper dient, ist in dem Zylinder 20 im Verdich­ tungsabschnitt 14 in Längsrichtung des Zylinders 20 eingeschlossen. Die beiden Abschnitte 28 und 30, die an beiden Enden des Kolbens 26 in dessen axialer Richtung hervorstehen, werden mittels der Lager 22 und 24 frei drehbar gelagert. Die Mittelachse (A) des Kolbens 26 ist lediglich um ein geringes Maß (e) gegenüber der Mittel­ achse (B) des Zylinders 20 exzentrisch angeordnet. Ein Teil der äußeren Fläche des Kolbens 26 berührt in dessen axialer Richtung die Innenfläche des Zylinders 20.

Am saugseitigen Ende des Kolbens 26 ist eine Mitnehmernut 32 ausgebildet, die vom äußeren Umfang des Kolbens 26 radial nach innen verläuft. Von der inneren Umfangsfläche des Zylinders 20 steht ein Antriebsbolzen 34 hervor, der sich in der Mitnehmernut 32 in radialer Richtung des Zylinders 20 frei hin und her (hinein und heraus) bewegt. Ein Oldham-System 36, das die Drehkraft des Zylin­ ders 20 auf den Kolben 26 überträgt, um den Zylinder 20 und den Drehkörper bzw. Kolben 26 synchron zu drehen, während es sie zueinander versetzt, ist auf der Ausschub­ seite des Kolbens 26 angeordnet. Dieses Oldham-System 36 wird später detailliert beschrieben. Die Mitnehmernut 32, der Antriebsbolzen 34 und das Oldham-System 36 bilden eine Drehkraftübertragungseinrichtung. Die Drehkraftüber­ tragungseinrichtung schließt in diesem Fall die Mitneh­ mernut 32 und Antriebsbolzen 34 und das Oldham-System 36 ein. Es ist jedoch ersichtlich, daß entweder die Mitneh­ mernut 32 und der Antriebsbolzen 34 oder das Oldham-Sy­ stem 36 weggelassen werden können, insbesondere die Mitnehmernut 32 und der Antriebsbolzen 34.

Auf dem äußeren Umfang des in dem Zylinder 20 einge­ schlossenen Kolbens 26 ist eine Spiralnut 38 (Fig. 2) ausgebildet, die zwischen beiden Enden des Kolbens 26 gemäß Fig. 1 von rechts nach links verläuft und deren Steigung in Richtung auf das Ausschubende des Zylinders 20 geringer wird. Ein spiralförmiger Flügelsteg 40 ist in die Spiralnut 38 eingesetzt. Der Flügelsteg 40 ist aus einem elastischen Material wie beispielsweise Teflon (Handelsname) gefertigt. Die Breite des Flügelstegs 40 entspricht im wesentlichen derjenigen der Spiralnut 38. Der Flügel­ steg 40 kann sich in der Spiralnut 38 in radialer Rich­ tung des Kolbens 26 frei hin und her (hinein und heraus) bewegen, während seine äußere Umfangsfläche in dichter bzw. inniger Berührung mit der inneren Umfangsfläche des Zylinders 20 steht.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, wird der Raum zwischen der inneren Umfangsfläche des Zylinders 20 und der äußeren Umfangsfläche des Kolbens 26 durch den Flügelsteg 40 in einer Vielzahl von Arbeitskammern 42 unterteilt. Jede der Arbeitskammern 42 ist im wesentlichen halbkreis­ förmig geformt und erstreckt sich von dem Teil des Kolbens 26, der den inneren Umfang des Zylinders 20 berührt, bis zur nächsten Berührungsstelle entlang des Flügelstegs 40. Die Volumina der Arbeitskammern 42 nehmen schrittweise ab, je näher sie der linken Ausschubseite des Zylinders 20 kommen. Die am weitesten links befindli­ che Arbeitskammer 43 dient als Ausschubkammer.

Wie am besten in Fig. 2 dargestellt, beinhaltet das Oldham-System 36 einen scheibenförmigen Oldham-Sitz 50 und einen Oldham-Ring 54. Der Oldham-Sitz 50 weist einen Vorsprung bzw. Querkeil 52 auf, der von dessen einer, der Ausschubkammer 43 gegenüberliegender Seite hervorsteht. Der äußere Durchmesser des Oldham-Sitzes 50 entspricht im wesentlichen dem inneren Durchmesser des Zylinders 20, so daß die äußere Umfangsfläche des Oldham-Sitzes 50 die innere Umfangsfläche des Zylinders 20 berührt. Der Oldham-Ring 54 ist auf der Seite des Oldham-Sitzes 50 angeordnet, auf der der Querkeil 52 ausgebildet ist, und weist eine rechtwinklig ausgebildete Ringausnehmung 56 auf.

Wie in Fig. 3 gezeigt, liegt die äußere Fläche des Oldham-Sitzes 50 luftdicht an der inneren Umfangsfläche des Zylinders 20 an. Der Oldham-Sitz 50 ist an dem Zylin­ der 20 dadurch fixiert, daß Schrauben 58 (Fig. 2) in radialer Richtung des Zylinders 20 in diesen einge­ schraubt sind.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist der Querkeil 52 des Oldham- Sitzes 50 mit einer Keilnut des Oldham-Rings 54 verzahnt, der relativ zu dem Oldham-Sitz 50 in die Richtungen C gleiten kann. Der ausschubseitige Abschnitt des Kolbens 26 in Form eines Zapfens 30 verläuft durch eine Öffnung 51 des Oldham-Sitzes 50 und der Ringausnehmung 56 des Oldham-Rings 54. Ein Eingreif- oder Mitnehmerabschnitt 30a des ausschubseitigen Zapfens 30, der einen rechtwink­ ligen Bereich aufweist, kann längs der Ringausnehmung 56 des Oldham-Rings 54 in die Richtungen D gleiten. Das Oldham-System 36 überträgt somit die Drehkraft des Zylinders 20 auf den Kolben 26, während es bewirkt, daß der Oldham-Ring 54 in die Richtungen C und der Kolben 26 relativ zu dem Oldham-Ring 54 in die Richtungen D gleitet, und es dreht den Zylinder 20 und den Kolben 26 synchron miteinander, während es eine Versetzung beider zueinander bewirkt.

Das Oldham-System 36 ist weiterhin mit einem Flügelsteg­ anschlag 60 versehen. Dieser Flügelsteganschlag 60 ist wie ein rechtwinkliger Pfosten geformt und steht auf der Seite des Oldham-Sitzes 50 vor, die auf der Saugseite des Zylinders 20 angeordnet ist. Der Flügelsteganschlag 60 verläuft von dem äußeren Rand des Oldham-Sitzes 50 und ist dem Querkeil 52 gegenüber angeordnet. Er tritt in eine Aussparung 27 ein, die auf der Ausschubseite des Kolbens 26 in diesem ausgebildet und zu einer Endfläche und dem äußeren Umfang des Kolbens 26 hin offen ist. Zwischen dem Flügelsteganschlag 60 und der ausschubseiti­ gen Aussparung 27 ist ein Spiel vorhanden, das groß genug ist, um dem Flügelsteganschlag 60 zu erlauben, in die Aussparung 27 einzutreten, ohne einander zu berühren, wenn der Zylinder 20 und der Kolben 26 relativ zueinander gedreht werden. Der Flügelsteganschlag 60 befindet sich gegenüber demjenigen Ende des Flügelstegs 40, das in die ausschubseitige Aussparung 27 hineinragt, während die ausschubseitige Endfläche des Flügelstegs 40 gegen eine Seite des Flügelsteganschlags 60 gedrückt wird, wie in Fig. 2 gezeigt.

Der Flügelsteganschlag 60 ist mit einer Auslaßbohrung 62 des Oldham-Sitzes versehen. Die Auslaßbohrung 62 des Oldham-Sitzes verläuft im Wesentlichen parallel zur radialen Richtung des Oldham-Sitzes 50 und verläuft durch den Flügelsteganschlag 60, wobei sie sich kreisförmig am inneren und äußeren Umfang 60a und 60b des Flügelstegan­ schlags 60 öffnet. Die Auslaßbohrung 62 des Oldham-Sitzes wird durch Fixieren des Oldham-Sitzes 50 an dem Zylinder 20 so positioniert, daß die Öffnung der Auslaßbohrung 62 des Oldham-Sitzes am äußeren Umfang 60a des Flügelstegan­ schlags gegenüber der Öffnung einer Zylinderauslaßbohrung 21 liegt, wodurch die Zylinderauslaßbohrung 21 mit der Ausschubkammer 43 in Verbindung steht (Fig. 3).

Die Fig. 4 bis 6 zeigen diesen Oldham-Sitz 50 im Detail.

Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Abwandlung 50A des Oldham- Sitzes. In diesem Oldham-Sitz 50A ist die Auslaßbohrung 62 des Oldham-Sitzes in dem Querkeil 52 ausgebildet. Die Auslaßbohrung 62 des Oldham-Sitzes kann ebenso an irgend­ einer anderen geeigneten Stelle ausgebildet sein.

Das Tragsystem 70, welches den Zylinder 20 und den Kolben 26 an deren Ausschubseiten aufnimmt, wird unter Bezug auf die Fig. 1 und 9 bis 12 beschrieben.

Wie in Fig. 1 gezeigt, trägt das Tragsystem 70 das Hilfs­ lager 24 bewegbar in einer Ebene, die senkrecht zu den Achsen A und B der Zylinder 20 und des Kolbens 26 liegt.

Wie in den Fig. 9 bis 12 gezeigt, verfügt das Tragsystem 70 über eine Tragplatte 72, die an ihrem oberen und unteren Ende an dem geschlossenen Gehäuse 10 befestigt ist, ein Mitnehmerelement 74, das an dem Hilfslager 24 befestigt ist, und Mitnehmerschrauben 76 zum Befestigen der Tragplatte 72 und des Mitnehmerelements 74.

Die Tragplatte 72 ist rechtwinklig ausgeführt und an dem geschlossenen Gehäuse 10 befestigt, wobei seine Fläche im wesentlichen rechtwinklig zu der Axialrichtung des Zylinders 20 steht.

Das Mitnehmerelement 74 ist als rechtwinklige Platte ausgeführt und verfügt über einen Führungsabschnitt 74a, der gerade entlang der Mittellinie des Mitnehmerelements 74 verläuft und von dieser hervorsteht, wobei er einen U-förmigen Querschnitt aufweist. Das Mitnehmerelement 74 befindet sich gegenüber dem Hilfslager 24, wobei die Tragplatte 72 zwischen beiden positioniert ist und die innere Fläche seines Führungsabschnitts 74a zur Endfläche des Hilfslagers 24 gerichtet ist. Das Mitnehmerelement 74 verfügt zudem über ein Paar Eingreifnuten 74b auf einer Linie senkrecht zur Längsrichtung seines Führungsab­ schnitts 74a.

Die Mitnehmerschrauben 76 sind abgestuft und durch die Eingreifnuten 74b des Mitnehmerelements 74 in das Hilfs­ lager 24 eingeschraubt, jedoch frei gleitbar gehalten in Längsrichtung der Eingreifnuten 74b, die senkrecht zur Längsrichtung der Tragplatte 72 ist.

Die Tragplatte 72 des Tragsystems 70 ist, wie in Fig. 9 und 10 gezeigt, an dem geschlossenen Gehäuse 10 befe­ stigt. Das geschlossene Gehäuse 10 weist einen zylindri­ schen Gehäusekörper 10a auf, der an seiner einen Seite offen ist, sowie eine Abdeckung 10b, die das offene Ende des Gehäusekörpers 10a verschließt. Bei diesem Beispiel ist der Gehäusekörper 10a etwas dicker und die Abdeckung 10b etwas dünner ausgeführt. Eine Abstufung 78 ist am inneren Umfang des Gehäusekörpers 10a entlang des Randes an seinem offenen Ende ausgebildet. Das offene Ende der Abdeckung 10b ist in die Abstufung 78 des Gehäusekörpers 10a eingesetzt und durch Schweißen an dieser fixiert.

Die Fixierung der Abdeckung 10b an dem Gehäusekörper 10a wird jedoch erst ausgeführt, nachdem beide Enden der Tragplatte 72, die einen Teil des Tragsystems bildet, zwischen der Abstufung 78 entlang des Randes des offenen Endes des Gehäusekörpers 10a und dem offenen Ende der Abdeckung 10b gehalten werden.

In diesem Fall werden zwei Keilnuten 80 am offenen Ende der Abdeckung 10b ausgebildet. Diese Keilnuten 80 befin­ den sich in vertikaler Richtung an der Spitze und am Boden der Abdeckung 10b und jede von beiden hat eine Breite, die genügend groß ist, um die Enden der Tragplat­ te 72 darin einzusetzen.

Demnach werden beide Enden der Tragplatte 72 in die Keilnuten 80 der Abdeckung 10b eingesetzt. Das offene Ende der Abdeckung 10b wird dann auf die Abstufung 78 am offenen Ende des Gehäusekörpers 10a aufgesetzt. Auf diese Art werden der Gehäusekörper 10a und die Abdeckung 10b durch Schweißen aneinander fixiert.

Dieses Tragsystem 70 kann verhindern, daß sich das Hilfslager 24 über eine längere als eine vorbestimmte Strecke bewegt, beispielsweise, eine Verschiebung in einem größeren Maß gegenüber dem Hauptlager 22 erfährt, wenn eine irreguläre und nicht ausgeglichene Kraft auf das Hilfsla­ ger 24 hinzugefügt wird. Das Hilfslager 24 wird nicht gegen den Zylinder 20 und den Kolben 26 gedrückt, wodurch verhindert wird, daß Abnutzungsverluste bewirkt werden. Dadurch, daß das Tragsystem 70 das Hilfslager 24 in einem derartigen Bereich verschiebbar aufnimmt, daß sich die Mitnehmerschrauben 76 und die Tragplatte 72 bewegen können, kann das Hilfslager 24 in einer Ebene im wesent­ lichen senkrecht zu der Mittelachse des Zylinders 20 bewegt werden. Die Montage des Verdichters kann daher einfacher durchgeführt werden, in dem das Ausmaß, in dem das Hilfslager 24 bewegt werden kann, ausgenutzt wird.

Selbstverständlich kann die Abdeckung 10b mit der Abstu­ fung 78 und der Gehäusekörper 10a mit den Keilnuten 80 versehen sein.

Die Fig. 13 bis 15 zeigen Abwandlungen des Tragsystems.

Im Fall der ersten Abwandlung 70A verfügt die Tragplatte 72 über ein Mitnehmerelement 84, das mit einem Gleitbol­ zen 82 versehen ist. Das Hilfslager 24 weist darüberhin­ aus ein Befestigungselement 88 auf, das mit einem Trag­ bolzen 86 versehen ist. Der Gleitbolzen 82 und der Tragbolzen 86 kreuzen einander in Richtungen X und Y und ihre Überkreuzungsstelle liegt auf der Mittelachse des Kolbens 26. Das Tragsystem 70A erlaubt somit, daß das Hilfslager 24 auf einer Ebene senkrecht zu den Mittelach­ sen des Zylinders 20 und des Kolbens 26 bewegt wird.

Das Tragsystem 70A kann so zusammengefügt werden, daß das Hilfslager 24 parallel zum Hauptlager 22 ausgerichtet wird und daraufhin Kleber 90 durch Röhren 91 dem Tragsy­ stem 70A zugeführt werden. Die Fixierung der Tragplatte 72 wird wie zuvor beschrieben ausgeführt. Die Tragplatte 72 wird in die Keilnuten 80 auf dem oberen Rand der Abdeckung 10b, die Teil des geschlossenen Gehäuses 10 ist, eingesetzt und die Abdeckung 10b daraufhin auf die Abstufung 78 entlang des Randes des Gehäusekörpers 10a aufgesetzt und fixiert, wobei die Tragplatte 72 sich zwischen beiden befindet. Die Zuführröhren 91 können entfernt werden, nachdem der Kleber 90 dem Tragsystem 70A zugeführt ist, und der Gehäusekörper 10a kann daraufhin durch die Abdeckung 10b verschlossen werden. Die Röhren 91 können jedoch auch an ihrem Platz verbleiben, wenn der Gehäusekörper 10a durch die Abdeckung 10b verschlossen wird. Für den Fall, daß der Kleber 90 in das Tragsystem 70A eingebracht ist, bevor der Gehäusekörper 10a mit der Abdeckung 10b verschlossen wird, können die Zuführröhren 91 weggelassen werden.

Mit dem Tragsystem 70A wird eine drehbare Lagerung beider Enden des Zylinders 20 und des Kolbens 26 erzielt. Selbst wenn eine Kraft seitlich auf den Kolben 26 wirkt, wird daher kein großes Moment erzeugt. Desweiteren werden dieselben Wirkungen wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel erzielt.

Eine in Fig. 14 gezeigte zweite Abwandlung 70B unter­ scheidet sich von der ersten, in Fig. 13 gezeigten 70A dadurch, daß die Tragplatte 72 weggelassen ist.

Im Fall dieses Tragsystems 70B ist ein Aufnahmebolzen 96 mit seinen beiden Enden direkt an dem geschlossenen Gehäuse 10 befestigt und verläuft durch eine Ausnehmung eines Gleitbolzens 92, die sich in dessen mittleren Bereich in Längsrichtung des Gleitbolzens 92 erstreckt. Der Gleitbolzen 92 ist zwischen dem Hilfslager 24 und einer Aufnahmeplatte 94 angeordnet, die an dem Hilfslager 24 befestigt ist, und verläuft senkrecht zur Zeichnungs­ ebene der Fig. 14. Der Aufnahmebolzen 96 und der Gleit­ bolzen 92 kreuzen einander in den Richtungen X und Y und ihr Kreuzungspunkt liegt auf der Mittelachse des Kolbens 26. Wie bereits im Fall des Tragsystems 70A kann der Kleber 90 in einen Spalt zwischen dem Aufnahmebolzen 96 und der Aufnahmeplatte 94 durch Zuführröhren 91 gefüllt werden.

Im Fall der in Fig. 15 gezeigten dritten Abwandlung 70C ist die Zuführröhre 91 mit der Abdeckung 10b des ge­ schlossenen Gehäuses 10 verbunden und der Kleber 90 wird durch die Zuführröhre 91 dem Tragsystem 70C zugeführt Das Tragsystem 70C ist als ein Behälter 98 ausgeführt, der in einem das Hilfslager 24 haltenden Bereich wie ein liegendes U geformt ist. Das Tragsystem 70C wird parallel zum Hauptlager (nicht gezeigt) ausgerichtet und mit durch die Zuführröhre 91 zugeführtem Kleber 90 gefüllt, so daß das Tragsystem 70C direkt an der Abdeckung 10b befestigt ist. Es ist daher bei dieser Anordnung des Tragsystems 70C nicht notwendig, daß die Abdeckung 10b mit Keilnuten versehen ist.

Im folgenden wird die Wirkungsweise bzw. der Betrieb des zuvor beschriebenen Rotationskolbenverdichters beschrie­ ben.

Wenn der Stator 16 am Antriebsabschnitt 12 durch den Polblock 11 mit der außenseitigen Stromquelle verbunden wird, wird der Rotor 18 und zusammen mit dem Rotor 18 ebenfalls der Zylinder 20 gedreht, wie in Fig. 1 gezeigt.

Die Drehung des Zylinders 20 wird durch den Antriebs­ bolzen 34, die Mitnehmernut 32 und das Oldham-System 36 auf den Kolben 26 übertragen. Wenn sich der Zylinder 20 dreht, bewirkt das Oldham-System 36, daß der Oldham-Sitz 50 mit der gleichen Rotationsgeschwindigkeit wie der des Zylinders 20 gedreht wird, während der Oldham-Ring 54 in den in Fig. 2 durch den Pfeil C gezeigten Richtungen verschoben wird. Die Drehung des Zylinders 20 wird somit durch das Oldham-System 36 auf den Kolben 26 übertragen und der Kolben 26 gedreht, während er in den in Fig. 2 durch die Pfeile D gezeigten Richtungen relativ zu dem Oldham-Ring 54 verschoben wird. Der Kolben 26 wird hierdurch angetrieben und gedreht, während ein Teil seiner äußeren Umfangsfläche die innere Umfangsfläche des Zylinders 20 berührt.

Da die äußere Umfangsfläche des Flügelstegs 40 die innere Umfangsfläche des Zylinders 20 berührt, wird der Flügel­ steg 40 weiter in die Spiralnut 38 hineingedrückt, wenn er sich dem Punkt nähert, an dem die äußere Umfangsfläche des Kolbens 26 die innere Umfangsfläche des Zylinders 20 berührt, und weiter aus der Spiralnut 38 herausgeschoben, wenn er sich von diesem Punkt entfernt.

Das Volumen der Arbeitskammern 42 wird somit von rechts nach links in Fig. 1 verkleinert. Durch das Saugrohr 44 und die Saugbohrung 48 in dem Hauptlager 22 wird als Kühlmedium dienendes Gas in den Zylinder 20 eingesaugt. Das als Kühlmedium dienende Gas wird somit angesaugt und in den Arbeitskammern 42 eingeschlossen, wo es mit der Drehung des Kolbens 26 weiter verdichtet und anschließend der Ausschubkammer 43 zugeführt wird. Das verdichtete Kühlmediumgas wird von der Ausschubkammer 43 in den Raum zwischen dem Zylinder 20 und dem geschlossenen Gehäuse 10 durch die Auslaßbohrung 62 des Oldham-Sitzes 50 und die Auslaßbohrung 21 des Zylinders 20 ausgeschoben. Danach kehrt es durch das Ausschubrohr 46 von dem Raum in dem geschlossenen Gehäuse 10 in den Kühlkreislauf zurück.

Wenn der Druck in dem geschlossenen Gehäuse 10 durch das ausgeschobene Hochdruckgas erhöht wird, wird das in dem geschlossenen Gehäuse 10 eingeschlossene Schmieröl 13 infolge des Druckes in dem geschlossenen Gehäuse 10 in den Schmierölzuführdurchgang 23 gedrückt, wie in Fig. 1 gezeigt. Das Schmieröl wird zu den Gleitbereichen der Lager 22 und 24 relativ zum Zylinder 20 und zum Kolben 26 und zum Boden der Spiralnut 38 (Fig. 2) geführt, wobei es durch den Durchgang 23 sowie in dem Kolben 26 ausgebilde­ te axiale und radiale Versorgungsleitungen (nicht ge­ zeigt) tritt. Das Schmieröl 13 schmiert die Gleitbereiche zwischen dem Zylinder 20, dem Kolben 26 und den Lagern 22, 24 und das auf den Grund der Spiralnut 38 geführte Schmieröl drückt den Flügelsteg 40 gegen die innere Umfangsfläche des Zylinders 20, um die Arbeitskammern 42 und die Ausschubkammer 43 luftdicht zu halten. Das in dieser Weise benutzte Schmieröl 13 verweilt längs der inneren Umfangsfläche des Zylinders 20 infolge der durch die Rotation des Zylinders 20 hervorgerufenen Zentrifu­ galkraft, wie in Fig. 3 gezeigt, und kehrt in das ge­ schlossene Gehäuse 10 zurück, indem es zwischen der inneren Umfangsfläche des Zylinders 20 und den äußeren Umfangsflächen der Lager 22, 24 hindurchtritt.

Das an der inneren Umfangsfläche des Zylinders 20 befind­ liche Öl (Fig. 3) wird von dem Oldham-Sitz 50 abge­ schottet, damit es nicht in die Auslaßbohrung 21 des Zylinders 20 fließt. Das auszuschiebende Gas wird somit in einem Zustand aus dem Zylinder 20 ausgeschoben, in dem es von dem im Zylinder 20 befindlichen Öl getrennt ist, wobei es durch die Auslaßbohrung 62 des Oldham-Sitzes 50 und die Auslaßbohrung 21 des Zylinders 20 tritt.

Dies kann verhindern, daß in dem Zylinder 20 befindliches Öl zusammen mit dem Gas ausgeschoben wird, so daß eine ausreichende Ölmenge in dem Zylinder 20 beibehalten werden kann. Die gleitenden Bereiche des Zylinders 20 und des Kolbens 26 relativ zu den ausschubseitigen und saugseitigen Lagern 24, 22 und beispielsweise diejenigen des Oldham-Systems 36 können somit ausreichend geschmiert werden, wodurch ein abnormaler Verschleiß dieser gleiten­ den Bereiche und die Erzeugung von Geräusch verhindert werden.

Darüberhinaus ist durch die Verwendung des Oldham-Sitzes 50 des Oldham-Systems 36 gewährleistet, daß das Öl in dem Zylinder 20 gehalten wird und in diesem verbleibt. Hierdurch wird es unnötig, spezielle Bauteile zum Zurück­ halten des Öls in dem Zylinder 20 vorzusehen, wodurch der Zylinder 20 und der Kolben 26 in ihrem Aufbau einfacher werden.

Darüberhinaus hält das Tragsystem 70 zum Lagern der Ausschubseiten des Zylinders 20 und des Kolbens 26 das Hilfslager 24 frei bewegbar in der Ebene senkrecht zu den Mittelachsen des Zylinders 20 und des Kolbens 26, um den Zylinder 20 und den Kolben 26 parallel zueinander zu halten, wie in Fig. 1 gezeigt. Der Zylinder 20 und der Kolben 26 können daher als im wesentlichen an ihren beiden Enden in ihrer axialen Richtung gelagert angesehen werden.

Die Tragplatte 72 des Tragsystems 70 ist in die Keilnuten 80 des offenen Randes der Abdeckung 10b mit ihren beiden Enden eingesetzt. Die Tragplatte 72 kann in Umfangs­ richtung des Zylinders 20 positioniert und von einer Bewegung in dieser Richtung bewahrt werden. Darüberhinaus sitzt die Abdeckung 10b auf der Abstufung 78 des Gehäuse­ körpers 10a und ist dort fixiert, wodurch beide Enden der Tragplatte 72 zwischen der Abdeckung 10b und dem Gehäuse­ körper 10a zu liegen kommen. Die Tragplatte 72 ist somit festgelegt und durch die Abstufung 78 des Gehäusekörpers 10a in ihrer Höhenrichtung positioniert.

Demnach werden der Zylinder 20 und der Kolben 26 an ihren beiden Enden in ihrer axialen Richtung durch das Gehäuse 10 mittels der Lager 22 und 24 gelagert. Das Tragsystem 70 zur Aufnahme des Lagers 24 macht es unnötig, die Tragplatte 72 direkt an der Abdeckung 10b zu befestigen und zu fixieren. Dies erleichtert die Befestigung der Abdeckung 10b und des Hilfslagers 24, wodurch die Anzahl der durchzuführenden Montageschritte des Verdichters reduziert wird. Desweiteren bleiben das Tragsystem 70 und das Hilfslager 24 frei von unerwünschten Einflüssen, wenn die Abdeckung 10b an dem Gehäusekörper 10a befestigt und mittels Schweißen fixiert wird. Dies verhindert, daß diese Bauteile thermisch verformt werden. Auf diese Weise kann eine Absenkung der Verdichtungsleistung des Verdich­ ters vermieden werden.

Claims (9)

1. Rotationskolbenverdichter mit einem geschlossenen Gehäuse (10), das einen am auslaßseitigen Ende offenen Gehäusekör­ per (10a) und eine Abdeckung (10b) zum Schließen des offe­ nen Endes des Gehäusekörpers (10a) aufweist, um einen An­ triebsabschnitt (12) und einen Verdichtungsabschnitt (14) darin einzuschließen, wobei der Verdichtungsabschnitt (14) einen Zylinder (20) mit einer Mittelachse (B) und einem er­ sten und einem zweiten Ende, der von dem Antriebsabschnitt (12) gedreht wird, einen Drehkörper (26) mit einer Mitte­ lachse (A), die relativ zur Mittelachse (B) des Zylinders (20) versetzt ist und mit einer Schraubenliniennut (38), die an ihrer äußeren Oberfläche offen ist und eine Steigung aufweist, die in ei­ nem vorbestimmten Maß abnimmt, wobei der Drehkörper (26) so an­ geordnet ist, daß ein Teil seiner äußeren Oberfläche die innere Oberfläche des Zylinders (20) berührt, einen aus ei­ nem elastischen Material gefertigten schraubenlinienför­ migen Flügelsteg (40), der in der Nut (38) des Drehkörpers (26) angeordnet ist, um in radialer Richtung des Drehkör­ pers (26) frei zu gleiten und der über eine äußere Ober­ fläche verfügt, die in dichter Berührung mit der inneren Oberfläche des Zylinders (20) steht, um einen Raum zwischen dem Zylinder (20) und dem Drehkörper (26) in eine Vielzahl von Arbeitskammern (42, 43) zu unterteilen, und wobei ein Drehkraftübertragungssystem (32, 34; 36) zum Verbinden des Zylinders (20) und des Drehkörpers (26) zu deren Antrieb sowie ein Paar Befestigungslager (22, 24), von denen das einlaßseitige Befestigungslager (22) an dem geschlossenen Gehäuse (10) befestigt ist, vorgesehen sind, die dazu die­ nen, den Zylinder (20) und den Drehkörper (26) in Bezug auf das geschlossene Gehäuse (10) drehbar zu lagern und das er­ ste und das zweite Ende des Zylinders (20) zu verschließen, dadurch gekennzeichnet, daß das auslaßseitige Befestigungslager (24) in Tragelement (72, 96) aufweist, welches in dem Gehäuse (10) rechtwinkelig zur Drehachse des Drehkörpers (26) befestigt ist und an welchem ein Positionier- oder Ausrichtteil (74, 84, 94) in radialer Richtung zur Drehachse positionierbar angebracht ist, das seinerseits mit dem auslaßseitigen Befestigungslager (24) verbunden ist.

2. Rotationskolbenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäusekörper (10a) oder der Abdeckung (10b) eine Abstufung (78) ausgebildet ist und das Ende des jeweils anderen Gehäuseteils in die Abstufung (78) eingesetzt wird, um die beiden Enden des Tragelementes (72, 96) zwischen dem Gehäusekörper (10a) und der Abdeckung (10b) aufzunehmen, und daß an dem Ende des jeweils anderen Gehäuseteils Keilnuten (80) ausgebildet sind, in welche die beiden Enden des Tragelementes (72, 96) dicht eingepaßt sind.

3. Rotationskolbenverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionier- oder Ausricht­ teil (74) eine Platte ist, die mit einer Führungsnut (74a) versehen ist, welche das Tragelement (72) in radialer Richtung zur Drehachse bewegbar aufnimmt, und daß das Positionier- oder Ausrichtteil (74) durch Nuten (74b) und Schrauben (76) mit dem auslaßseitigen Befestigungslager (24) rechtwinkelig zur Führungsnut (74a) bewegbar verbunden ist.

4. Rotationskolbenverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionier- oder Ausricht­ teil (84) an dem Tragelement (72) befestigt und mit einem Gleitbolzen (82) versehen ist, ein Tragbolzen (86) in einer Bohrung des Gleitbolzens (82) senkrecht zu dessen Achse be­ wegbar ist, und an dem auslaßseitigen Befestigungslager (24) ein Befestigungselement (88) zur Aufnahme beider Enden des Tragbolzens (86) vorgesehen ist, wobei zwischen dem Be­ festigungselement (88) und dem Positionier- oder Ausricht­ teil (84) ein Raum gebildet ist, der es ermöglicht, daß sich das Befestigungselement (88) und der Tragbolzen (86) relativ zu dem Positionier- oder Ausrichtteil (84) in axia­ ler Richtung des Gleitbolzens (82) bewegen.

5. Rotationskolbenverdichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Positionieren oder Ausrichten des auslaßseitigen Befestigungslagers (24) rela­ tiv zu dem geschlossenen Gehäuse (10) dem genannten Raum Kleber (90) zugeführt werden kann, um das Befestigungsele­ ment (88) und das Positionier- oder Ausrichtteil (84) mit­ einander zu verbinden.

6. Rotationskolbenverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement ein Aufnahme­ bolzen (96) ist, dessen beide Enden relativ zu dem ge­ schlossenen Gehäuse (10) festgelegt sind, ein Gleitbolzen (92) mit einer querverlaufenden Ausnehmung, in welcher der Aufnahmebolzen (96) in axialer Richtung des Gleitbolzens (92) bewegbar gehalten ist, vorgesehen ist, der zwischen dem auslaßseitigen Befestigungslager (24) und einer Aufnah­ meplatte (94) angeordnet ist und eine Bewegung in Gleitbol­ zenrichtung sowie in Axialrichtung des Aufnahmebolzens (96) zuläßt.

7. Rotationskolbenverdichter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Kleber (90) nach dem Positio­ nieren oder Ausrichten des auslaßseitigen Befestigungsla­ gers (24) einbringbar ist, um den Gleitbolzen (92) und den Aufnahmebolzen (96) miteinander zu verbinden, wodurch die Position des auslaßseitigen Befestigungslagers (24) fixiert wird.

8. Rotationskolbenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionier- oder Aus­ richtteil (74, 84, 94) und das Tragelement (72, 96) mit Kleber (90) aneinandergeklebt sind.

9. Rotationskolbenverdichter mit einem geschlossenen Gehäuse (10), das einen am auslaßseitigen Ende offenen Gehäusekör­ per (10a) und eine Abdeckung (10b) zum Schließen des offe­ nen Endes des Gehäusekörpers (10a) aufweist, um einen An­ triebsabschnitt (12) und einen Verdichtungsabschnitt (14) darin einzuschließen, wobei der Verdichtungsabschnitt (14) einen Zylinder (20) mit einer Mittelachse (B) und einem er­ sten und einem zweiten Ende, der von dem Antriebsabschnitt (12) gedreht wird, einen Drehkörper (26) mit einer Mittel­ achse (A), die relativ zur Mittelachse (B) des Zylinders (20) versetzt ist und mit einer Schraubenliniennut (38), die an ihrer äußeren Oberfläche offen ist und eine Steigung aufweist, die in ei­ nem vorbestimmten Maß abnimmt, wobei der Drehkörper (26) so an­ geordnet ist, daß ein Teil seiner äußeren Oberfläche die innere Oberfläche des Zylinders (20) berührt, einen aus ei­ nem elastischen Material gefertigten schraubenlinienför­ migen Flügelsteg (40), der in der Nut (38) des Drehkörpers (26) angeordnet ist, um in radialer Richtung des Drehkör­ pers (26) frei zu gleiten und der über eine äußere Ober­ fläche verfügt, die in dichter Berührung mit der inneren Oberfläche des Zylinders (20) steht, um einen Raum zwischen dem Zylinder (20) und dem Drehkörper (26) in eine Vielzahl von Arbeitskammern (42, 43) zu unterteilen, und wobei ein Drehkraftübertragungssystem (32, 34; 36) zum Verbinden des Zylinders (20) und des Drehkörpers (26) zu deren Antrieb sowie ein Paar an dem geschlossenen Gehäuse (10) befestigter Befestigungslager (22, 24) vorgesehen sind, die dazu die­ nen, den Zylinder (20) und den Drehkörper (26) in Bezug auf das geschlossene Gehäuse (10) drehbar zu lagern und das er­ ste und das zweite Ende des Zylinders (20) zu verschließen, dadurch gekennzeichnet, daß das auslaßseitige Befestigungslager (24) mit einem zur Gehäuseabdeckung (10b) hin offenen Behälter (98) versehen ist, der nach dem Ausrichten des auslaßseitigen Befestigungslagers (24) mit Kleber (90) gefüllt wird, wodurch eine direkte Befestigung des auslaßseitigen Befestigungslagers (24) an der Gehäuseabdeckung (10b) geschaffen ist.