HINTERGRUND DER ERFINDUNG UND FESTSTELLUNG ZUM STAND DER
TECHNIK
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
Vibrationsgenerator eines Vibrations- bzw. Rüttelplattenverdichters zur
Verdichtung der Straßenoberflächen und insbesondere auf ein
Lagerschmierungssystem eines Vibrationsgenerators, in dem
darin gespeichertes Schmieröl wirksam an die Lager der
exzentrischen Rotorwelle geliefert werden kann.
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Ein Lagerschmierungssystem, das in dem Vibrationsgenerator
für den Vibrationsplattenverdichter vorgesehen ist, ist aus
dem Stand der Technik gemäß dem USP Nr. 3,782,845, Nr.
4,113,403 und Nr. 5,220,845 bekannt, wobei das Öl in einem
Gehäuse der Ölbadart durch Vibrationen, die durch die Drehung
des exzentrischen Rotors hervorgerufen werden, verrührt wird,
der axial in einer frei drehbaren Art und Weise im Inneren
des Gehäuses festgemacht ist und das durch Diffusion, die
durch den Drehwinddruck hervorgerufen wird, in einen Ölnebel
umgewandelt wird. Der Ölnebel heftet sich anschließend an die
Lager der Rotorwelle, die im Inneren des Gehäuses bloßliegen
und schmiert die Welle zur Erleichterung der Drehung.
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Der Ölnebel heftet sich an die innere Wand der Mittelkammer
in dem Gehäuse entlang der Drehrichtung des exzentrischen
Rotors, fließt zu den Lagern nach links und nach rechts und
heftet sich an die inneren Kanten der Lager, die auf beiden
Seiten der mittleren Kammer im Inneren des Gehäuses
bloßliegen, wodurch die Laser geschmiert werden.
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Wie vorstehend erwähnt wurde, heftet sich der Ölnebel, der
mit der Drehung des exzentrischen Rotors in dem Gehäuse in
dem herkömmlichen Vibrationsgenerator erzeugt wird, an die
inneren Kanten der linken und rechten Lager, die an beiden
Seiten der mittleren Kammer in dem Gehäuse bloßliegen und
schmiert die jeweiligen Lager, jedoch ist die mittlere Kammer
nicht durch einen Durchlaß zu den linken und rechten äußeren
Kammern und die Lager der Rotorwelle verbunden.
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Deshalb heftet sich der Ölnebel, der in der mittleren Kammer
des Gehäuses erzeugt wird, lediglich an die inneren Kanten
der Lager, die an beiden Seiten bloßliegen, strömt nicht zu
den linken und rechten äußeren Kammern in dem Gehäuse und es
heftet sich nur eine unzureichende Menge des Ölnebels an die
äußeren Kanten der Lager in der äußeren Kammer, wodurch ein
Zustand einer unzureichenden Schmierung hervorgerufen wird.
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Der Ölnebel in der mittleren Kammer des Gehäuses heftet sich
an die inneren Kanten der Lager, die an beiden Seiten
bloßliegen und gelangt in den Raum zwischen der
Kugelrotationsoberfläche der inneren Laufbahn und der äußeren Laufbahn und
demjenigen der Kugel und des Kugelkäfigs. Wenn die innere
Laufbahn und die Kugel mit einer hohen Geschwindigkeit
drehen, ist die Menge an Ölnebel, der in die Richtung zur
äußeren Kante durch das Lager fließt, sehr stark beschränkt.
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Mit der so beschränkten Menge an Ölnebel, der in die Richtung
der äußeren Kanten durch das Lager fließt, können die inneren
Kanten der Lager im Inneren der mittleren Kammer ausreichend
geschmiert werden, nicht jedoch die äußeren Kanten derselben
Lager in den äußeren Kammern, wodurch aufgrund der
unzureichenden Schmierung eine große Hitze erzeugt wird.
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Da ein Teil des Lagers aufgrund der unzureichenden Schmierung
sehr heiß wird, wird das Öl in der mittleren Kammer auch
auf
grund der Hitze des Lagers heiß, und der Ölfilm, der für die
Schmierung erforderlich ist, nimmt ab, was einen Verschleiß
durch metallische Reibungen der Lager und schließlich
Beschädigungen hervorruft.
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Aus der US-A-4,615 414 ist ein Ölschmierungssystem bekannt,
das Rotorwellen aufweist, die in einem Gehäuse vorgesehen
sind und durch Lager an den linken und rechten Enden in einer
frei drehbaren Art und Weise gelagert sind. Des weiteren sind
eine mittlere Kammer und eine äußere Kammer durch die Lager
und die Rotorwellen, die axial in den Lagern montiert sind,
unterteilt; Ölversorgungsdurchlässe sind vorgesehen, um das
Öl in der mittleren Kammer zu den äußeren Kammern nach links
und nach rechts strömen zu lassen. Die
Ölversorgungsdurchlässe erstrecken sich schraubenförmig entlang des Rotors.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben
erwähnten Probleme in dem Ölschmierungssystem für einen
herkömmlichen Vibrationsgenerator eines
Vibrationsplattenverdichters getätigt.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Merkmale sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Eine Drehung des exzentrischen Rotors wird verwendet, um das
Öl nicht nur zu der mittleren Kammer des Gehäuses zu liefern,
sondern auch zu den äußeren Kammern links und rechts von den
Lagern der Rotorwelle. Die vorliegende Erfindung hat deshalb
zum Ziel, eine optimale Schmierung durch Lieferung von Öl an
die inneren und äußeren Kanten der Lager zu schaffen und ihre
Haltbarkeit zu verlängern.
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Als eine Vorrichtung zur Verkörperung der vorliegenden
Erfindung ist ein Ölschmierungssystem eines Vibrationsgenerators
zur Schmierung der Welle des exzentrischen Rotors durch
Diffusion des Öls in dem Gehäuse durch Drehung des exzentrischen
Rotors vorgesehen, mit einer Rotorwelle, die durch Lager in
einer frei drehbaren Art und Weise an beiden Enden davon in
dem Gehäuse gelagert ist, einer mittleren Kammer und äußeren
Kammern, die durch die Lager unterteilt sind, und einem
Ölversorgungsdurchlaß entlang der axialen Richtung links und
rechts von den Wellen, die axial auf den Lagern montiert
sind, um das Öl in der mittleren Kammer zu den äußeren
Kammern fließen zu lassen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist der Ölversorgungsdurchlaß so aufgebaut, daß die
obere Oberfläche unterhalb der Mittellinie der Rotorwelle
liegt, wenn der exzentrische Rotor stationär ist, und daß die
Rotorwellen, die an beiden Enden dieser oberen Oberfläche
angeordnet sind, mit einem hohlen Loch versehen sind, das sich
entlang der Mittellinie der Rotorwelle öffnet.
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Die Ölversorgungsdurchlässe sollten vorzugsweise kegelig
geformt sein mit einem kleineren inneren Durchmesser auf der
Seite der mittleren Kammer und dem größeren inneren
Durchmesser auf der Seite der äußeren Kammer.
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Von den zwei Ölversorgungsdurchlässen in der Rotorwelle wird
der Durchlaß, der auf der Rotorwelle auf der Seite einer
Riemenscheibe vorgesehen ist, auf die die Leistung von außerhalb
übertragen wird, an seinem äußeren Ende durch eine
Verschlußvorrichtung verschlössen, jedoch ist der Abschnitt im Inneren
des Durchlasses vor der Verschlußvorrichtung und den äußeren
Kammern in dem Gehäuse offen.
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Wenn eine Öffnung zwischen dem Punkt vor der
Verschließvorrichtung in dem Ölversorgungsdurchlaß der Rotorwelle auf der
Riemenscheibenseite und der äußeren Kammer in dem Gehäuse
vorgesehen ist, sollte die Öffnung vorzugsweise kegelig
geformt sein, mit einem größeren inneren Durchmesser auf der
Ölversorgungsdurchlaßseite und einem kleineren inneren
Durchmesser auf der Seite der äußeren Kammer.
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Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird der Verbindungsteil zwischen dem
exzentrischen Rotor und der Rotorwelle durch parallele
Verstärkungswände verstärkt, die die inneren Kanten einer Rotorwelle
und einer anderen Rotorwelle auf der Seite der oberen
Oberfläche entlang der Rotorwellenmittellinie verbinden, wenn der
exzentrische Rotor stationär ist.
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Das Ölschmierungssystem eines Vibrationsgenerators ist mit
einer mittleren Kammer und den äußeren Kammern in ihrem
rechten und linken Inneren des Gehäuses vorgesehen, mit Kammern,
die durch die linken und die rechten Lager unterteilt sind,
und mit Ölversorgungsdurchlässen entlang der Axialrichtung,
um das Öl in der mittleren Kammer zu den äußeren Kammern
fließen zu lassen. Das Öl, das sich durch die Drehung des
exzentrischen Rotors in der mittleren Kammer verteilt, schmiert
nicht nur das Innere der Lager in der mittleren Kammer,
sondern fließt auch in die äußeren Kammern, nachdem es durch die
Ölversorgungsdurchlässe auf beiden Seiten der Rotorwelle von
der oberen Oberfläche des exzentrischen Rotors gegangen ist,
um das Äußere der Lager von den äußeren Kammern zu schmieren.
Im Ergebnis wird eine ungleichmäßige Schmierung der Lager aus
dem Stand der Technik korrigiert und eine wohl-ausgeglichene
Schmierung der mittleren Kammer und der äußeren Kammer wird
erleichtert, um dadurch die Lebensdauer des
Vibrationsgenerators zu verlängern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 ist eine Querschnittansicht des Ölschmierungssystems
des Vibrationsgenerators gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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Fig. 2 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie II-II in
Fig. 1.
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Fig. 3 ist auch eine Querschnittansicht entlang der Linie
III-III in Fig. 1
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Fig. 4 ist eine Perspektivansicht, die die Gestalt eines
exzentrischen Rotors zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Das Ölschmierungssystem eines Vibrationsgenerators gemäß
einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
beschrieben und ist in den beigefügten Zeichnungen gezeigt. Der
vorliegende Vibrationsgenerator ist auf einem
Vibrationsplattenverdichter (nicht gezeigt) befestigt und weist ein Gehäuse
1, Rotorwellen 4a, 4b, die axial an dem Gehäuse 1 über Lager
2 links und rechts in einer frei drehbaren Art und Weise
angebracht sind, und einen exzentrischen Rotor 3, der zwischen
diesen zwei Wellen vorgesehen ist, auf.
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Am Ende der Rotorwelle 4b, die an einem Ende des Gehäuses 1
vorsteht, ist eine Riemenscheibe 15 vorgesehen, auf die eine
Drehung von einem Motor des Vibrationsplattenverdichters
(nicht gezeigt) auf die 4 Rotorwelle 4b übertragen wird.
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Das Gehäuse 1 ist in eine mittlere Kammer 5 zwischen den zwei
Lagern 2 und die äußeren Kammern 6, 7 auf der Außenseite der
Lager 2 unterteilt. Das Öl 8 verbleibt auf dem Boden der
mittleren Kammer 5 und verteilt sich in eine Richtung zur
inneren Wand 5a der mittleren Kammer 5 durch die Drehung der
exzentrischen Rotorwelle 3.
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Die obere Oberfläche 3a des exzentrischen Rotors 3, der axial
auf den Lagern 2 im Inneren des Gehäuses 1 befestigt ist,
befindet sich in einer Position unterhalb derjenigen der
Mittellinie A der Rotorwelle 4a, 4b, wenn der exzentrische Rotor
3 stationär ist. Auf den Rotorwellen 4a und 4b sind an beiden
Enden der unteren Oberfläche 3a hohle Ölversorgungsdurchlässe
9 entlang der Mittellinie A davon vorgesehen, um die mittlere
Kammer 5 und die äußeren Kammern 6, 7 zu verbinden.
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Der Öldurchlaß 9 ist vorzugsweise hohl und verbindet die
mittlere Kammer 5 und die äußeren Kammern 6, 7. Der
Querschnitt des Durchlasses 9 entlang der Längsrichtung des
Gehäuses 1 ist vorzugsweise kegelig geformt, wie in Fig. 1
gezeigt ist, wo der innere Durchmesser der Öffnung auf der
Seite der mittleren Kammer 5 der Rotorwellen 4a, 4b klein ist
und der innere Durchmesser des Öffnungsendes auf der Seite
der äußeren Kammer 6, 7 groß ist.
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Von den zwei Rotorwellen ist die Welle 4b auf der Seite einer
Riemenscheibe 15, auf die die Drehung von dem Motor
übertragen wird, durch eine Verschlußvorrichtung 10 an der Position
verschlossen, wo das Äußere des hohlen
Ölversorgungsdurchlasses 9 an der äußeren Kammer 7 durch das Lager 2 unterteilt
ist. Eine oder mehrere Öffnungen 11 zur Verbindung des
Öldurchlasses 9 und der äußeren Kammer 7 sind vor der
Verschlußvorrichtung 10 vorgesehen.
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Die Öffnungen 11, die für den Öldurchlaß 9 der Rotorwelle 4b
auf der Seite der Riemenscheibe 15 vorgesehen sind, sollten
vorzugsweise einen kegelförmigen Querschnitt entlang ihrer
Längsrichtung haben, mit einem größeren inneren Durchmesser
auf der Seite des Durchlasses 9 und einem kleineren inneren
Durchmesser auf der Seite der äußeren Kammer 7.
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Wie vorstehend erwähnt wurde, befindet sich die obere
Oberfläche 3a des exzentrischen Rotors 3 unterhalb der
Mittellinie A der linken und der rechten Rotorwellen 4a und 4b, wenn
sie stationär sind, und die Rotorwellen 4a, 4b sind mit
beiden Enden der unteren oberen Oberfläche 3a verbunden, was
eine ziemlich strenge Verbindung zwischen dem exzentrischen
Rotor 3 und den Rotorwellen 4a, 4b erfordert. Wie in den Fig. 2
und 4 gezeigt ist, ist die Verbindung durch ein Paar
paralleler Wände 12 auf beiden Seiten der oberen Oberfläche 3a in
Axialrichtung des exzentrischen Rotors 3 verstärkt, so daß
eine Mulde, die den Raum formt, der von einem Paar
Verstärkungswände 12 umgeben ist, oberhalb der oberen Oberfläche 3a
des exzentrischen Rotors 3 geschaffen worden ist.
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In der oben erwähnten Ausführungsform befindet sich die obere
Oberfläche 3a des exzentrischen Rotors 3 unterhalb der
Mittellinie A der linken und der rechten Rotorwellen 4a, 4b. Der
Grund, warum die obere Oberfläche 3a niedriger plaziert ist,
liegt darin, die hohlen Ölversorgungsdurchlässe auf den
Rotorwellen 4a, 4b mit einer Form, die so effizient wie möglich
ist, zu versehen. Zusammengefaßt reicht es aus, so lange die
Durchlässe 9 zur Versorgung von Öl 8 von der mittleren Kammer
5 zu den äußeren Kammern 6, 7 durch die Rotorwellen 4a, 4b
rechts und links von der Oberseite des exzentrischen Rotors 3
vorgesehen sind. Die obere Oberfläche 3a des exzentrischen
Rotors 3 muß nicht notwendigerweise unterhalb der Mittellinie
A der Rotorwellen 4a, 4b plaziert werden.
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Wie beschrieben weist das Ölschmierungssystem gemäß der
vorliegenden Erfindung die mittlere Kammer 5 und die zwei
äußeren Kammern 6, 7, die durch ein Paar Lager 2 links und rechts
in dem Gehäuse 1 unterteilt sind, auf, und die rechten und
linken Rotorwellen 4a, 4b des exzentrischen Rotors 3, der
axial durch die Lager innerhalb des Gehäuses 1 in einer
drehbaren Art und Weise befestigt ist, sind mit den hohlen
Ölversorgungsdurchlässen 9 versehen, die zur oberen Oberfläche des
exzentrischen Rotors 3 entlang der Axialrichtung führen, so
daß die mittlere Kammer 5 und die äußeren Kammern 6, 7 in dem
Gehäuse 1 durch den Öldurchlaß 9 der Rotorwellen 4a, 4b
verbunden sind.
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Wenn sich der exzentrische Rotor 3 in der mittleren Kammer 5
des Gehäuses 1 dreht, schmiert das im Inneren der mittleren
Kammer 5 verteilte Öl die inneren Kanten 2a des Lagers 2, das
in der mittleren Kammer 5 bloßliegt, und fließt von der
oberen Oberfläche 3a des exzentrischen Rotors 3 zu den äußeren
Kammern 6, 7, wobei es durch die Öldurchlässe 9 der
Rotorwellen 4a, 4b geht, und zerstreut sich innerhalb der äußeren
Kammer 6, 7, wodurch die äußeren Kanten 2b der Lager 2 wie
durch die Pfeile gezeigt geschmiert werden.
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Von den Rotorwellen, die vorstehend erwähnt wurden, ist die
Welle 4b auf der Riemenscheibenseite mit einer
Verschlußvorrichtung 10 außerhalb des Öldurchlasses 9 versehen. Diese
Welle 4b besitzt eine Mehrzahl von Öffnungen 11, die den
Öldurchlaß 9 vor der Verschlußvorrichtung 10 und die äußere
Kammer 7 verbindet, so daß die Rotorwelle 4b auf der
Riemenscheibenseite, die eine Verschlußvorrichtung 10 dazwischen
haben kann, das Öl 8 von der mittleren Kammer 5 durch die
Öffnungen 11 bis zur äußeren Kammer 7 liefern kann.
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Der hohle Öldurchlaß 9 an den Rotorwellen 4a, 4b besitzt
einen kegelförmigen Querschnitt mit einem kleineren inneren
Öffnungsdurchmesser der Öffnung auf der Seite der mittleren
Kammer 5 und einem größeren Durchmesser an der Seite der
äußeren Kammern 6, 7, um das Bewegen und das Zerstreuen des
Öls, das an den Durchlässen 9 haftet, zu den äußeren Kammern
6, 7, durch die Drehzentrifugalkraft der Rotorwellen 4a, 4b
zu erleichtern.
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Wenn das Öl 8 von der oberen Oberfläche des exzentrischen
Rotors 3 zu dem Öldurchlaß 9 der Rotorwellen 4a, 4b fließt,
bewegt sich das Öl entlang der inneren Wandoberfläche zu den
äußeren Kammern 6, 7, die einen größeren Innendurchmesser
haben, während es an der Wand des Durchganges 9 haftet. Zu
dieser Zeit strömt das Öl zu den äußeren Kammern 6, 7, indem die
Wärme der inneren Laufbahn 13 des Lagers 2 ebenso wie die
Wärme, die an den Kontaktoberflächen der inneren Laufbahn 13
und den Rotorwellen 4a, 4b erzeugt wird, abgeleitet wird.
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An der Rotorwelle 4a ohne Riemenscheibe, die auf der linken
Seite in Fig. 1 gezeigt ist, bewegt sich das Öl von dem
Wellenende in das Innere des Durchganges 9 und strömt in die
äußere Kammer 6. Das Öl zerstreut sich anschließend zu der
Richtung der äußeren Kante 2b des Lagers 2 durch die
Zentrifugalkraft. An der Rotorwelle 4b, die auf der rechten Seite
mit der Riemenscheibe 15 versehen ist, bewegt sich das Öl im
Inneren des Durchlasses 9 und strömt in die äußere Kammer 7,
um durch die Öffnung 11 zu gehen, die an dem Wellenende
vorgesehen ist, und strömt des weiteren zu der äußeren Kante 2b
des Lagers 2 durch die Zentrifugalkraft.
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Wenn das Öl in der mittleren Kammer 5 durch die Öldurchlässe
9 der Rotorwellen 4a, 4b zu den äußeren Kammern 6, 7 geleitet
wird, empfangen die Lager 2 das Öl von den inneren Kanten 2a,
die in der mittleren Kammer 5 bloßliegen, ebenso wie von den
äußeren Kanten 2a, die in den äußeren Kammern 6, 7
bloßliegen. In diesem Zustand eilt das Öl auf der
Kugelrolloberfläche zwischen der inneren Laufspur 13 und der äußeren Laufspur
14 der Lager 2 und schmiert die Lager von innen und außen
gleichmäßig und verlängert die Haltbarkeit um einen großen
Grad.
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Wie in der oben aufgebauten Ausführungsform gezeigt ist, ist
die obere Oberfläche 3a des exzentrischen Rotors 3 unterhalb
der Mittellinie A der Rotorwellen 4a, 4b positioniert, und
ein Paar parallele Verstärkungswände 12 sind auf beiden
Seiten der oberen Oberfläche 3a des exzentrischen Rotors 3
vorgesehen, wodurch ein durchgehend geformter Raum oberhalb der
oberen Oberfläche 3a des exzentrischen Rotors 3 erzeugt wird,
wie in Fig. 2 gezeigt ist. Mit dieser Konstruktion wird das
Öl nicht nur lediglich zu der Wand 5a der mittleren Kammer
verteilt, sondern es wird auch im Inneren des durchgeformten
Raums wirksam an der oberen Oberfläche 3a des exzentrischen
Rotors 3 gefangen, um von den Öldurchlässen 9 in die Richtung
der äußeren Kammer 6, 7 geliefert zu werden.
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Gemäß dem Ölschmierungssystem kann das Öl nahe der
Rotorwellen 4a, 4b, das überhaupt nicht geeignet als Schmiermittel
für die Lager 2 funktioniert hat, über die Lager 2 hinaus
über die Öldurchlässe 9 zu den äußeren Kammern 6, 7 geleitet
werden, so daß das Öl, das im Inneren des Gehäuses 1
abgedichtet war, gleichmäßig über die Lager verteilt werden kann,
ohne die Menge zu erhöhen oder es zu vergeuden.
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Im Vergleich zu den herkömmlichen Schmierungssystemarten ist
das vorliegende Schmierungssystem dadurch gekennzeichnet, daß
die Öldurchlässe 9 an den Rotorwellen 4a, 4b vorgesehen sind,
wobei das Wellengewicht reduziert werden kann, wobei die
Trägheit auf den Rotorwellen aufgrund der Vibration
verringert wird, und wobei die Last in der Umfangsrichtung des
Lagers auch verringert wird, um dadurch radikal die
Öltemperatur und die Wärmeerzeugung an den Lagern zu senken.