DE69815582T2

DE69815582T2 - Spiralteil für Spiralverdrängeranlage

Info

Publication number: DE69815582T2
Application number: DE69815582T
Authority: DE
Inventors: Yoshio Isesaki-shi Kimura; Hideto Isesaki-shi Shimizu
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 1997-04-10
Filing date: 1998-04-09
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2018-04-10
Also published as: JP3771666B2; US6158990A; JPH10288172A; EP0870927A1; EP0870927B1; DE69815582D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG.
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Spiralteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 für eine Verdrängeranlage der Spiralbauart und auf die dadurch hergestellte Spiralverdrängeranlage, und insbesondere auf eine Spiralverdrängeranlage, die für einen Kühlkreislauf einer Klimaanlage, die in einem Fahrzeug eingebaut ist, verwendet wird, und auf ein Spiralteil, das hierfür verwendet wird.
2. Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Bislang besitzt eine Spiralverdrängeranlage zwei Spiralteile, die miteinander kombiniert sind. Jedes der Spiralteile besitzt ein Spiralelement, das in einer spiralförmigen Gestalt um eine Achse herum ausgebildet ist, und eine Basisplatte, die an einer Endseite dieses Spiralelementes in einer Axialrichtung in einem Stück vorgesehen ist. Mit dem Kombinieren zweier Spiralteile wird eine Seite eines Spiralteils in Spiralspalten von einer anderen Seite eines Spiralelementes angeordnet und mit einer anderen Seite des Spiralelementes ebenso in Kontrakt gebracht. Auf diese Art und Weise wird ein geschlossener Raum gebildet, der ein Fluid zwischen beiden Spiralelementen einschließt.
Eine Seite des Spiralteils ist fixiert (im nachfolgenden wird diese als "fixiertes Spiralteil" bezeichnet). Obwohl eine: andere Seite des Spiralteils eine Schwingbewegung durchführt, die einem Kreis entlang einer kreisförmigen Umlaufbahn nahekommt, wird zusätzlich deren Drehung um eine Welle verhindert (im nachfolgenden wird diese als "bewegliches Spiralteil" bezeichnet).
Wenn die Spiralverdrängeranlage betrieben wird, wird das bewegliche Spiralteil durch einen Motor und dergleichen angetrieben. Der oben erwähnte geschlossene Raum wird entlang der Spirale durch eine relative Schwingbewegung des beweglichen Spiralteils gegenüber dem fixierten Spiralteil zur Mitte hin getragen. Folglich kann das Fluid komprimiert werden.
Bislang wird bei der Herstellung des Spiralteils ein Schaftfräservorgang für das Bearbeiten einer Wandoberfläche des Spiralelementes angewandt. Da jedoch eine hohe Präzision sowohl hinsichtlich der Oberflächenrauhheit als auch der Positionsgenauigkeit notwendig ist, ist die Produktivität bei der Spiralbearbeitung extrem niedrig.
Des weiteren treten im Stand der Technik am Umfang einer Basisplattenoberfläche Grate auf, wenn ein Teil der Basisplattenoberfläche, der näher an der Mitte liegt als eine Verlängerungslinie einer Innenwandoberfläche des Spiralelementes, fertig bearbeitet wird. Im nachfolgenden Prozeß ist eine Beseitigung der Grate erforderlich. Daher bringt der Stand der Technik den Nachteil vieler Bearbeitungsprozesse mit sich.
Darüber hinaus wird im Stand der Technik nur eine Basisplatte auf der Verlängerungslinie von dem Spiralende der Spiralinnenwand bearbeitet. Deshalb verschleißt die Oberseite eines Schaftfräsers früher als die Seitenfläche des Schaftfräsers und folglich verkürzt sich die Werkzeuglebensdauer. Dies ist ein Grund, warum die Werkzeugkosten zunehmen.
Andererseits ist im Stand der Technik ein Spiralteil offenbart (japanische Patentveröffentlichung (JP-B) Nr. 4-52842), bei dem das Spiralelement des Spiralteils einen Teil einer Außenwandoberfläche besitzt, der eine Fläche von dessen Spiralende bis höchstens zur Hälfte des Umfangs besitzt, und der eine rohe Oberfläche besitzt, die eine Gußoberfläche ist. Dieses Spiralteil besitzt ein Problem, daß Grate in einem äußeren Kantenabschnitt auftreten, und insbesondere an der Grenze zwischen einer Fläche, die als rohe Oberfläche übriggelassen wird, und einer bearbeiteten Oberfläche in dem Basisplattenabschnitt.
Des weiteren sollte in dem fixierten Spiralteil, das aus dem Spiralteil und einem Gehäuse in einem Stück zusammengesetzt ist, dieses mit einem Schaftfräser zu einem Ansaugtaschenabschnitt zum Ansaugen von Gas umgearbeitet werden, und deshalb besitzt es einen Nachteil, das die Produktivität weiterhin niedrig ist und folglich dessen Kosten zunehmen.
Aus der EP 429 146 A ist ein Spiralteil einer Spiralverdrängeranlage bekannt, das ein fixiertes und ein kreiselndes Spiralteil besitzt, wobei jedes jeweils eine kreisförmige Endplatte besitzt. Der Teil der kreisförmigen Endplatte des fixierten Spiralteils, der den Außenwandoberflächen der Spiralelemente zwischen den Anfangskontaktpunkten der äußeren Spiralanschlußenden, die nicht am Kompressionszyklus teilnehmen, entspricht, ist mit einem gestuften Falzabschnitt auf der Außenseite einer imaginären Linie versehen, die eine Verlängerung der Linie der Spiralinnenwandoberfläche ist. Der gestufte Falzabschnitt wird zu Beginn durch Gießen erzeugt und bleibt unbearbeitet, um Herstellungskosten einzusparen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG:
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Spiralteil für eine Spiralverdrängeranlage zur Erhöhung der Produktivität bei der Spiralbearbeitung vorzusehen.
Zusätzlich ist es eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kostengünstiges Spiralteil für eine Spiralverdrängeranlage bereitzustellen.
Des weiteren ist es eine andere weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Spiralteil für eine Spiralverdrängeranlage zu schaffen, bei dem während der Endbearbeitung in der Basisplattenoberfläche kein Grat auftritt.
Des weiteren ist es eine weitere andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Spiralkompressor bereitzustellen, der das oben erwähnte Spiralteil für eine Spiralverdrängeranlage besitzt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Entwicklungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Spiralverdrängeranlage vorgesehen, die einen durch eine Antriebswelle angetriebenen Antriebsmechanismus aufweist, ein Spiralteil, das ein erstes Spiralelement besitzt, das in einer Spiralform um eine Achse herum ausgebildet ist, und eine erste Basisplatte, die in einem Stück auf einer Endseite des ersten Spirale lements in einer Axialrichtung vorgesehen ist, und ein Gegenstück des Spiralteils, das ein zweites Spiralelement besitzt, das mit dem ersten Spiralelement in Eingriff abwälzt, und eine zweite Basisplatte, die der ersten Basisplatte gegenüberliegt.
In der Verdrängeranlage führt der Antriebsmechanismus eine drehfeste Schwingbewegung des ersten Spiralelementes relativ zu dem Gegenstück eines Spiralteils durch, so daß die Verdrängeranlage eine Fluidtasche zwischen den ersten und den zweiten Spiralelementen bildet, um Fluid in der Fluidtasche zu komprimieren.
In der Verdrängeranlage besitzt das Spiralteil einen abgeschrägten Abschnitt, der in der Basisplattenoberfläche ausgebildet ist und sich entlang einer Verlängerungslinie einer Innenwandoberfläche eines Spiralendes des Spiralelementes erstreckt, um einen inneren Abschnitt und einen äußeren Abschnitt zu besitzen, die in Bezug zu der Verlängerungslinie unterteilt sind. Der innere Abschnitt besitzt eine Breite, die geringer als eine Dicke des zweiten Spiralelementes ist. Der abgeschrägte Abschnitt besitzt eine rohe Oberfläche.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Spiralteil vorgesehen, das ein Spiralelement besitzt, das in einer Spiralform um eine Achse herum ausgebildet ist, und eine Basisplatte, die an einer Endseite des Spiralelements in einer Axialrichtung in einem Stück vorgesehen ist. Das Spiralteil besitzt einen abgeschrägten Abschnitt, der in der Basisplattenoberfläche ausgebildet ist und sich entlang einer Verlängerungslinie einer Innenwandoberfläche eines Spiralendes des Spiralelementes erstreckt, um einen inneren Abschnitt und einen äußeren Abschnitt zu besitzen, die in Bezug auf die Ver längerungslinie unterteilt sind. Der abgeschrägte Abschnitt besitzt eine rohe Oberfläche.
Hier es ist in einem Spiralteil einer Spiralverdrängeranlage gemäß der vorliegenden Erfindung vorzuziehen, daß eine Basisplattenoberflächenaußenseite des abgeschrägten Abschnitte an einer Stufe ausgebildet ist, die niedriger als eine Basisplattenoberfläche im Inneren des ersten Spiralelementes liegt, und daß die äußere Basisplattenoberfläche oder eine Oberfläche, die einen Umfang der Basisplattenoberfläche begrenzt, in einer rohen Oberfläche ausgebildet ist.
Zusätzlich ist es in einem Spiralteil für eine Spiralverdrängeranlage vorteilhaft, wenn ein abgeschrägter Abschnitt in einer rohen Oberfläche auf einer Wandoberfläche, die einem Innenwandendabschnitt des Spiralelementes der Basisplatte entspricht, ausgebildet ist.
Des weiteren ist es in einem Spiralteil für eine Spiralverdrängeranlage vorteilhaft, daß ein konkaver Abschnitt in einem Abschnitt vorgesehen ist, der dem Oberflächenendabschnitt der Außenwand des Spiralelementes der Basisplatte entspricht, und daß ein abgeschrägter Abschnitt in einer rohen Oberfläche in einem Bereich ausgebildet ist, der den konkaven Abschnitt und wenigstens die Außenwandoberfläche und eine Oberfläche der Basisplatte, die bearbeitet wurde, berührt.
Darüber hinaus ist es in einem Spiralteil für eine Spiralverdrängeranlage vorteilhaft, daß das Spiralelement ein erstes Spiralelement ist, das in einer Spiralform um eine Achse herum ausgebildet ist, wobei die Basisplatte eine erste Basisplatte ist, die in einem Stück auf einer Endseite des ersten Spiralelementes in einer Axialrichtung vorgesehen ist, und daß des weiteren das Spiralteil ein Spiralteil für eine Spiralverdrängeranlage ist, die Fluid komprimiert, indem eine Fluidtasche zwischen dem ersten Spiralelement und dem zweiten Spiralelement gebildet wird, indem eine Schwingbewegung durchgeführt wird, die jedoch an einer relativen Drehung zum Gegenstück des Spiralteils, das ein zweites Spiralelement, das mit dem ersten Spiralelement abwälzt, und eine zweite Basisplatte, die der ersten Basisplatte gegenüberliegt, besitzt, gehindert wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
1 ist eine Querschnittansicht, die eine herkömmliche Spiralverdrängeranlage zeigt;
2 ist eine Vorderansicht, die ein Beispiel eines Spiralteils auf der Basis des Standes der Technik zeigt;
die 3A, 3B und 3C sind Querschnittansichten entlang der jeweiligen Linien 3A-3A, 3B-3B und 3C-3C aus 2;
4 ist eine Vorderansicht, die ein anderes Beispiel eines Spiralteils auf der Basis des Standes der Technik zeigt;
die 5A, 5B und 5C sind Querschnittansichten entlang der jeweiligen Linien 5A-5A, 5B-5B und 5C-5C aus 4;
6 ist eine Vorderansicht, die ein fixiertes Spiralteil eines Spiralteils gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
die 7A, 7B und 7C sind Querschnittansichten, entlang der jeweiligen Linien 7A-7A, 7B-7B und 7C-7C aus 6;
8 ist eine Vorderansicht, die ein bewegliches Spiralteil eines Spiralteils gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
die 9A, 9B und 9C sind Querschnittansichten entlang der jeweiligen Linien 9A-9A, 9B-9B und 9C-9C aus 8;
10 ist eine Vorderansicht, die ein bewegliches Spiralteil gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
die 11A, 11B und 11C sind Querschnittansichten entlang der jeweiligen Linien 11A-11A, 11B-11B und 11C-11C aus 10;
12 ist eine Vorderansicht, die ein fixiertes Spiralteil als ein Spiralteil gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
die 13A, 13B und 13C sind Querschnittansichten entlang der jeweiligen Linien 13A-13A, 13B-13B und 13C-13C aus 12;
13D ist eine perspektivische Ansicht eines Teils, das in 13B gezeigt ist;
13E ist eine perspektivische Ansicht zu Vergleichszwecken, die einen Teil zeigt, der ähnlich zu demjenigen in 13D ist, auf der Basis des Standes der Technik;
14 ist eine Vorderansicht, die ein Spiralteil als ein Spiralteil gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
die 15A, 15B und 15C sind Querschnittansichten entlang der jeweiligen Linien 15A-15A, 15B-15B und 15C-15C aus 14.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN:
Vor der Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen wird eine Spiralverdrängeranlage auf der Basis des Standes der Technik und ein dazu verwendetes Spiralteil unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Gemäß 1 weist eine Spiralverdrängeranlage 17 eine Frontplatte 19 auf, die eine Außenhülle ist, sowie ein Gehäuse 21. Ein Innenraum 23 der Fluidanlage wird durch die Frontplatte 19 und das Gehäuse 21 begrenzt. Eine Welle 25 ist drehbar am Ende der Anlage angeordnet und reicht zum Innenraum 23 der Fluidanlage, wobei sie von außen durch die Frontplatte 19 geht. Zusätzlich ist eine elektromagnetische Kupplung 27 um einen vorstehenden Abschnitt der Frontplatte 19 herum angeordnet, zum Übertragen eines Drehmomentes auf die Welle 25.
In dem Innenraum 23 der Fluidanlage ist ein Hauptgehäuse 29 angrenzend zu der Frontplatte 19 vorgesehen, wodurch ein Kurbelgehäuse 31 gebildet wird. Ein Ende der Welle 25 ist in dem Hauptgehäuse 29 enthalten und als Abschnitt mit einem großen Durchmesser 25a ausgebildet, der durch das Hauptgehäuse 29 über Lager 33 gelagert wird. Des weiteren erstreckt sich die Welle 25 in das Kurbelgehäuse 31 und endet mit einem exzentrischen Zapfen 25b. Eine exzentrische Buchse 35 ist um den exzentrischen Zapfen 25b herum vorgesehen. Um die exzentrische Buchse 35 ist ein Ausgleichsgegengewicht 37 vorgesehen. Ein fixiertes Spiralteil 39 ist im hinteren Ende des Kurbelgehäuses 31 angeordnet. Das fixierte Spiralteil 39 weist eine Basisplatte 41 und an einem Ende der Basisplatte 41 ein Spiralelement 43 auf. Zusätzlich weist das fixierte Spiralteil 39 am anderen Ende der Basisplatte 41 einen zylindrischen hervorstehenden Abschnitt 45 auf. Um die Basisplatte 41 herum befindet sich ein fixierter Abschnitt 47 und er ist zwischen einer Innenwand des Gehäuses 21 und einem Ende des Hauptgehäuses 29 fixiert.
Des weiteren ist ein Verbindungsloch 49 in einem Teil um das fixierte Teil 47 der Basisplatte 41 herum vorgesehen und steht mit einer Ansaugtasche, wie sie später beschrieben wird, in Verbindung. Dieses Verbindungsloch 49 kommuniziert mit einer Ansaugöffnung 51 des Gehäuses 21. Zusätzlich ist eine Auslaßöffnung 53 im Mittelabschnitt der Basisplatte 41 geöffnet, wobei sie durch diese Basisplatte 41 geht. Ein Auslaßventilmechanismus 55 ist so vorgesehen, daß er einen Öffnungsabschnitt der Auslaßöffnung 53 bedeckt. Andererseits ist eine Prallfläche 57 vorgesehen, um den Auslaßventilmechanismus 55 abzudecken. Diese Prallfläche 57 hat die Funktion der Separierung des in dem ausgestoßenen Fluid enthaltenen Schmieröls. Eine Auslaßkammer 59 ist mit einer Hilfsauslaßkammer 61 in der oberen Seite des Hauptgehäuses 29 durch ein nicht gezeigtes Verbindungsloch verbunden. Die Hilfsauslaßkammer 61 steht mit einer in dem Gehäuse 21 vorgesehenen Auslaßöffnung 63 in Verbindung.
Gegenüber dem fixierten Spiralteil 39 ist ein bewegliches Spiralteil 69 vorgesehen, das auf einer Seite einer Basisplatte 67 ein Spiralelement 65 besitzt, das mit dem Spiralelement 43 des fixierten Spiralteils 39 wälzt. Auf der anderen Seite der Basisplatte 67 des beweglichen Spiralteils 69 ist ein zylindrischer hervorstehender Nabenabschnitt 71 vorgesehen. In dem Nabenabschnitt 71 ist die exzentrische Buchse 35 über Lager 73 wie vorstehend erwähnt wurde, enthalten.
Um das bewegliche Spiralteil 69 in eine Schwingbewegung zu versetzen, die an der Drehung um die eigene Achse gehindert ist, ist ein Antriebsmechanismus aus dem Abschnitt mit großem Durchmesser 25a, dem exzentrischen Zapfen 25b, der exzentrischen Buchse 35, den Lagern 73 und dem Nabenabschnitt 71 aufgebaut.
Auf der anderen Seite des beweglichen Spiralteils 69 ist eine Oldham-Kupplung 75 zwischen der Nähe des Nabenabschnitts 71 und dem Hauptgehäuse 29 als ein Drehverhinderungsmechanismus vorgesehen. Des weiteren zeigt das Bezugszeichen 77 ein Schmiermittel.
In der Spiralverdrängeranlage mit dieser Konstruktion wird das bewegliche Spiralteil an einer Drehung um seine eigene Achse gehindert und führt eine Schwingbewegung relativ zu dem fixierten Spiralteil 39 durch, indem der Antriebsmechanismuss durch Drehung der Welle 25 betätigt wird. Durch diese Schwingbewegung wird Fluid von der Ansaugöffnung 51 in eine zwischen den Spiralteilen 39 und 69 gebildete Fluidtasche eingesaugt und bewegt sich zwischen den Spiralteilen 39, 69 zur Mitte hin. Anschließend wird das Fluid über die Auslaßöffnung 53 zur Auslaßkammer 59 ausgestoßen. Zusätzlich bewegt sich das Fluid von der Auslaßkammer 59 zu der Hilfsauslaßkammer 61 durch einen nicht gezeigten Ausstoßpfad und wird von dem Ausstoßpfad 63 ausgestoßen.
Wie in 2 gezeigt ist, ist ein fixierte Spiralteil 39 als ein Beispiel eines herkömmlichen Spiralteils gezeigt. Das fixierte Spiralteil 39 weist die Basisplatte 41 und ein Spiralelement 43, das von einer Seite der Basisplatte 41 vorsteht, auf. Ein fixierter Abschnitt 47 ist um die Basisplatte 41. herum vorgesehen, um das Gehäuse 21 zu fixieren, wie in 1 gezeigt ist. Der fixierte Abschnitt 47 ist so ausgebildet, daß er in dieser Seite mehr als die Basisplatte 41 vorsteht. Zusätzlich ist ein hervorstehendes Stück 79 ausgebildet, zur Fixierung um den fixierten Abschnitt 47 herum. Des weiterer weist der fixierte Abschnitt 47 eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 81 auf, die zu Pfaden für das Fluid oder das Schmiermittel werden.
In der Mitte des Spiralelementes 43 ist eine Auslaßöffnung 53 zum Ausstoßen von komprimiertem Fluid vorgesehen. Das Spiralelement 43 ist aus einer Spiralwand aufgebaut, die ein vorstehendes Band ist, das durch eine Innenwandoberfläche 83 und eine Außenwandoberfläche 85 begrenzt wird, so daß das Spiralelement 43 eine involute Krümmung mit dieser Ausstoßöffnung 53 als Mittelpunkt ziehen kann. Eine innenseitige Basisplattenoberfläche 87 wird auf einer virtuellen involuten Krümmung 89 zu einem fixierten Punkt 105 verlängert, die durch Verlängern der involuten Krümmung, die durch die Innenwandoberfläche 83 des Spiralelementes 43 gezogen wird, erhalten wird. Die innenseitige Basisplattenoberfläche 87 wird auf der virtuellen involuten Krümmung 89 an einer Stufe ausgebildet, die niedriger als die umgebende außenseitige Basisplattenoberfläche 39 ist, wobei eine vertikale Oberfläche 95 gebildet wird. Die vertikale Oberfläche 95 ist in einem Bogen 99 vom fixierten Punkt 91 nach außerhalb zu einem fixierten Punkt 97 auf einer Wandoberfläche, die ein Schnitt mit dem fixierten Abschnitt ist, gebildet. Der Bogen wird am fixierten Punkt 97 vollendet.
Zusätzlich ist eine vertikale Oberfläche 103 in einem Bogen von einem fixierten Punkt 101 der Außenwandoberfläche 85 des Spiralelementes 43 zu einer Wandoberfläche 105 des fixierten Abschnitts 47 ausgebildet. Der Bogen wird an der Wandoberfläche 105 vollendet.
Deshalb ist es aus 3A leicht verständlich, daß die außenseitige Basisplattenoberfläche 93 und die innenseitige Basisplattenoberfläche 87 eine stufenartige Konstruktion mit einer vertikalen Oberfläche 103 bilden.
Zusätzlich ist es anhand der 3B leicht verständlich, daß eine außenseitige Basisplattenoberfläche 109, die dieselbe Ebene wie die innenseitige Basisplattenoberfläche 87 darstellt, zwischen der Außenwandoberfläche 85 des oberen Spiralelementes 43 in 2 und einer inneren Oberfläche 107 des fixierten Abschnitts 47 gebildet wird.
Andererseits ist es anhand der 3C leicht verständlich, daß die außenseitige Basisplattenoberfläche 39 und die außenseitige Basisplattenoberfläche 109 eine stufenartige Konstruktion mit einer vertikalen Oberfläche 95 und einer vertikalen Oberfläche 99 bilden. Obwohl diese nicht gezeigt sind, bilden die innenseitige Basisplattenoberfläche 87 und die außenseitige Basisplattenoberfläche 93 eine stufenartige Konstruktion mit einer vertikalen Oberfläche 95. Hier liegt die außenseitige Basisplattenoberfläche 109, die außerhalb der virtuellen involuten Krümmung 89 angeordnet ist, die eine Verlängerungslinie der inneren Wandoberfläche des Spiralelements 43 ist, in derselben Ebene wie die innenseitige Basisplattenoberfläche 87.
Im übrigen wird ein rohes Spiralteil zuerst durch Formen derart hergestellt, daß es eine annähernd ähnliche Gestalt bei der Erzeugung des oben beschriebenen Spiralteils 39 besitzt. Danach wird wiederum eine Endbearbeitung mit einem Schaftfräser oder einem Schleifstein auf der Innenwandoberfläche 83, der Außenwandoberfläche 85, der innenseitigen Basisplattenoberfläche 87 und der außenseitigen Basisplattenoberfläche 109 des Spiralelements 43 durchgeführt. Auf diese Weise wird ein Schleifwerkzeug präpariert, das aus einem Schaftfräser oder einem Schleifstein zusammengesetzt ist, dessen Durchmesser kleiner als ein Spalt zwischen den Wänden des Spiralelementes 43 ist. Das Schleifwerkzeug wird in einem spiralförmigen Spalt angeordnet und entlang der Spiralform bewegt. Genauer gesagt wird gleichzeitig die Endbearbeitung einer Wandoberfläche und einer Basisplattenoberfläche ausgeführt, so daß sowohl die Innenwandoberfläche 83 als auch die innenseitige Basisplattenoberfläche 87 oder sowohl die Außenwandoberfläche 85 als auch die innenseitige Basisplattenoberfläche 87 endbearbeitet werden. Jedoch wird nur die Basisplattenoberfläche auf der Verlängerungslinie 89 von dem Spiralende der Innenwand und daher keine Wandoberfläche endbearbeitet. Auf diese Weise wird eine Vorbearbeitung und eine Endbearbeitung mit der Schaftfräserbearbeitung auf der innenseitigen Basisplattenoberfläche 87, der außenseitigen Basisplattenoberfläche 109, der Innenumfangsoberfläche 107 des fixierten Abschnitts, der vertikalen Oberfläche 99, der vertikalen Oberfläche 103 des Endabschnitts der Außenwandoberfläche und der vertikalen Oberfläche 95 auf der Verlängerungslinie der inneren Wandoberfläche durchgeführt.
Gemäß 4 ist das bewegliche Spiralteil 69 als ein anderes Beispiel des herkömmlichen Spiralteils gezeigt. Dieses bewegliche Spiralteil 69 weist eine Basisplatte 67 und ein Spirale lement 65, das von einer Oberfläche der Basisplatte 67 hervorsteht, auf. Eine Umfangsoberfläche wird um die Basisplatte 67 herum ausgebildet.
Eine Spiralwand ist ein vorstehendes Band, das durch eine Innenwandoberfläche 113 und eine Außenwandoberfläche 115 begrenzt wird und so aufgebaut ist, daß eine involute Krümmung aus einem Referenzkreis 111, der sich in der Mitte des Spiralelementes 65 befindet, gezogen werden kann.
Eine innenseitige Basisplattenoberfläche 117 wird zu einem fixierten Punkt 121 einer virtuellen involuten Krümmung 115 gebildet, die eine Verlängerung einer involuten Krümmung ist, die durch die Annenwandoberfläche 113 des Spiralelements 65 gezogen wird.
Eine Außenwandoberfläche 115 wird an einem fixierten Punkt 123 beendet. Eine bearbeitete Oberfläche, die identisch mit der Basisplattenoberfläche 117 ist, wird von diesem fixierten Punkt 123 gebildet, der einen Abschluß durch den fixierten Punkt 135 zur Umfangsoberfläche darstellt. In dem Abschnitt außerhalb der involuten Krümmung der Außenwandoberfläche 115 von dieser Endoberfläche der bearbeiteten Basisplattenoberfläche zu einem Ende 129 der involuten Krümmung der Innenwandoberfläche 113 wird die Außenwandoberfläche 115 höher ausgebildet als die bearbeitete Basisplattenoberfläche, und ist eine rohe Oberfläche.
Gemäß 5A bilden eine Umfangsoberfläche 127 und die Basisplattenoberfläche 117 eine stufenartige Konstruktion mit einer vertikalen Oberfläche 131 an einem Spiralendpunkt 129 der Innenwand.
Gemäß 5B ist eine Basisplattenoberfläche durch die virtuelle involute Krümmung 119 in eine außenseitige Basisplattenoberfläche 133 und in die innenseitige Basisplattenoberfläche 117, die beide auf der gleichen Höhe ausgebildet sind, unterteilt.
Gemäß 5C bilden die innenseitige Basisplattenoberfläche 117 und die Umfangsoberfläche 127 eine stufenartige Konstruktion mit der vertikalen Oberfläche 125, die das äußere Ende der bearbeiteten Basisplatte darstellt. Am fixierten Punkt 123 befindet sich ein Spiralende der Spiralaußenwand. Die Spiralaußenwand wird bis zum fixierten Punkt 123 bearbeitet.
Wie in 4 gezeigt ist, ist eine Oberfläche 133 außerhalb der virtuellen involuten Krümmung, die die Verlängerungslinie der Innenwandoberfläche des Spiralelementes bildet, angeordnet. Des weiteren ist die Oberfläche die gleiche wie die innenseitige Basisplattenoberfläche 117 und ist gleich der Oberfläche 127 mit einem Bearbeitungsmaterial (machining stock). Zusätzlich treten in der vertikalen Oberfläche 135 und der vertikalen Oberfläche 131, die Grenzen zwischen der Oberfläche 133 und der Oberfläche 127 sind, Grate auf, wenn die Basisplattenoberfläche 117 und die Oberfläche 133 bearbeitet werden. Des weiteren treten auf einer Grenze zwischen der Oberfläche 113 oder der Oberfläche 117 und dem Umfang der Basisplatte Grate auf, wenn die Oberflächen 117 und 133 bearbeitet werden. Darüber hinaus ist eine vertikale Oberfläche 137 vertikal zu den Oberflächen 117 und 133 und sie unterliegt einem groben Endbearbeiten oder einem halbfertigen Bearbeiten und dem Endbearbeiten mit dem Schaftfräser.
Nun erfolgt eine Beschreibung hinsichtlich der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Eine Spiralverdrängeranlage gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besitzt einen ähnlichen Aufbau zu demjenigen der herkömmlichen Spiralverdrängeranlage, die in 1 gezeigt ist. Jedoch besitzt die Spiralverdrängeranlage gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine unterschiedliche Konstruktion eines fixierten Spiralteils und eines beweglichen Spiralteils. In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche Bezugszeichen denjenigen Teilen zugeordnet, die ähnlich zu denjenigen Teilen, die im Stand der Technik verwendet werden, sind.
Gemäß 6 ist ein fixiertes Spiralteil als ein Spiralteil gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. In diesem Beispiel zeigt eine schraffierte Fläche eine geneigte Seite in einer rohen Oberfläche, das heißt eine geneigte Fläche wie eine Gießoberfläche, die den Zustand von der Formung beibehält. Zusätzlich zeigt eine netzartig schraffierte Fläche eine Fläche, die unterhalb der Basisplattenoberfläche liegt und eine Oberfläche mit einer rohen Oberfläche ist.
Wie in 6 gezeigt ist, weist das fixierte Spiralteil 39 eine Basisplatte 41 und das Spiralelement 43, das von der Basisplattenoberfläche vorsteht, auf. Ein fixierter Abschnitt 47 ist zur Befestigung der Basisplatte 41 an dem Gehäuse 21 um die Basisplatte 41 herum vorgesehen. Der fixierte Abschnitt 47 ist so ausgebildet, daß er in diese Seite mehr als die Basisplatte 41 vorsteht. Zusätzlich ist ein vorstehendes Stück 79 zur Befestigung um den fixierten Abschnitt 47 herum ausgebil det. Des weiteren weist der fixierte Abschnitt 47 die Mehrzahl von Durchgangslöchern 81 auf, die Pfade für Fluid oder Schmiermittel werden. In der Mitte des Spiralelements 43 ist die Auslaßöffnung 53 zum Ausstoßen von komprimierten Fluid vorgesehen. Das Spiralelement 43 bildet die Spiralwand, die ein vorstehendes Band darstellt, das durch die Innenwandoberfläche 83 und die Außenwandoberfläche 85 begrenzt wird, so daß das Spiralelement 43 eine involute Krümmung ziehen kann, wobei diese Auslaßöffnung 53 der Mittelpunkt ist. In der oben liegenden Endoberfläche dieser Spiralwand ist eine Kopfdichtungsnut 139 ausgebildet. Eine Basisplattenoberfläche 141 erstreckt sich zu einem fixierten Punkt 143, der ein Punkt auf der virtuellen involuten Krümmung 89 ist, die eine Verlängerungslinie der involuten Krümmung ist, die durch die Spiralinnenwandoberfläche 83 gezogen wird. Des weiteren ist die Basisplattenoberfläche 141 bis zu einem fixierten Punkt 145 an einem Ende der Außenwand 85, der ein Punkt auf der involuten Krümmung ist, die durch die Spiralaußenwandoberfläche 85 gezogen wird, ausgebildet. Eine geneigte Seite 149 zeigt zur Außenseite entlang der virtuellen involuten Krümmung 89, in der Figur im Gegenuhrzeigersinn, und wird von dem fixierten Punkt 143 zu einem fixierten Punkt 147 gebildet. Eine Fläche um die virtuelle involute Krümmung 89 herum ist eine Fläche, die einen Ansaugtaschenabschnitt mit dem Gegenstück eines nicht gezeigten Spiralteils bildet. Eine Fläche ist nahe der Mitte der virtuellen involuten Krümmung 89 dieser geneigten Seite 149 vorgesehen und besitzt eine Breite, die kleiner als die Wanddicke des Gegenstücks des Spiralteils ist.
Wie in 7A gezeigt ist, wird eine horizontale Oberfläche 151 aus der Basisplattenoberfläche 141, der Seite außerhalb der geneigten Seite 149 als abgeschrägter Abschnitt und aus dem fixierten Abschnitt 47 gebildet. Diese horizontale Ober fläche 151 erstreckt sich zu einer vertikalen Oberfläche 153, die eine Innenumfangsoberfläche des fixierten Abschnitts 47 bildet.
Wie in 7B gezeigt ist, wird eine vertikale Oberfläche 157 vom fixierten Punkt 143 zum fixierten Punkt 155 gebildet. Eine geneigte Seite 159 wird zwischen dieser vertikalen Oberfläche 157 und der horizontalen Oberfläche 151 gebildet.
Zusätzlich wird, wie in 7C gezeigt ist, eine vertikale Oberfläche 165 an einem Ende einer horizontalen Oberfläche 163 ausgebildet, deren Höhe die gleiche wie diejenige einer Oberfläche 161 des fixierten Abschnittes ist. Des weiteren wird eine Oberfläche 167 zwischen der Basisplattenoberfläche 141 und der vertikalen Oberfläche 165 als konkaver Abschnitt, wie beispielsweise eine Vertiefung und ein Hohlraum, gebildet, der mehr konkav als die Basisplattenoberfläche 141 ist. Diese Oberfläche 167 steht mit der Basisplattenoberfläche 141 und der vertikalen Oberfläche 165 jeweils über die geneigten Seiten 169 und 171 in Verbindung.
Zur Erzeugung des oben beschriebenen Spiralteils 39 wird Material des Spiralteils in der in 6 gezeigten Form gegossen. An Mittelpunkt beginnend wird das Material mit einem Schaftfräser und dergleichen auf der Außenwandoberfläche 85, der Innenwandoberfläche 83 und der Basisplattenoberfläche 141 bearbeitet. Zu dieser Zeit bleiben die spezifizierten Oberflächen als rohe Oberflächen, das heißt, die Oberflächen unmittelbar nach dem Gießen oder Formen werden sogar nach der Bearbeitung beibehalten. Die spezifizierten Oberflächen enthalten die geneigten Seiten 149 und 159, die vertikalen Oberflächen 153, 157 und 165, und die Oberflächen 151 und 167. Deshalb entspricht die geneigte Seite 149 der Umfangsoberfläche der Ba sisplattenoberfläche und verhindert, daß Grate zu der Zeit der Bearbeitung der Außenwandoberfläche 85 und der Basisplattenoberfläche 141 des Spiralelements 43 gleichzeitig auftreten. Zusätzlich befindet sich die geneigte Seite 159 auf einer Verlängerungslinie der geneigten Seite 149 und verhindert, daß Grate in der Basisplattenoberfläche 141 zur Zeit der Bearbeitung der Innenwandoberfläche 83 und der Basisplattenoberfläche 141 des Spiralelements 43 gleichzeitig auftreten.
Des weiteren wird eine Linie durch einen Schnitt zwischen der Basisplattenoberfläche 141 und der geneigten Seite 149 definiert. Die Linie neigt sich ebenfalls mehr zur mittigen Seite als eine Verlängerungslinie der inneren Wandoberfläche 83 des Spiralelements 43. Jedoch wird der Abstand (Spalt) zwischen der Schnittlinie und der Verlängerungslinie der inneren Wandoberfläche 83 des Spiralelements 43 so gebildet, daß er kleiner als die Wanddicke des Spiralelements 43 ist. Des weiteren wird eine geneigte Seite 171 an einem Ende der Verlängerung der Basisplattenoberfläche ausgebildet, um zu verhindern, daß Grate von der Basisplattenoberfäche 141 zur Zeit der Bearbeitung der Außenwand des Spiralendabschnitts 145 der Außenwandoberfläche 85 des Spiralelements 43 und der Basisplattenoberfläche 141 gleichzeitig auftreten. Ruf diese Art und Weise wird ein abgeschrägter Abschnitt ausgebildet, so daß die Beziehungen (Abstand zwischen Spiralwänden – Wanddicke × 2) < Breite der Basisplatte nach dem Spiralende < (Abständ zwischen den Spiralwänden – Wanddicke) zutreffen können. Da die Spiralwandoberfläche und die Umfangsoberfläche der Basisplatte abgeschrägt sind, ist es möglich; das Auftreten von Graten beim Bearbeiten unter Verwendung eines Schaftfräsers, dessen Durchmesser größer als die Breite der Basisplatte 41 nach dem Spiralende 143 der Innenwand des Spiralelements 43 ist, zu unterdrücken.
Zusätzlich ist es möglich, die vertikale Oberfläche 165 als rohe Oberfläche zu belassen, indem die konkave Oberfläche 167, wie die Bodenoberflächen einer Vertiefung und eines Hohlraums, als rohe Oberfläche beibehalten. wird. Zur gleichen Zeit wird der Winkel zwischen der Außenwand und der Bewegungsrichtung des Schaftfräsers spitz, so daß es möglich ist, zu verhindern, daß Grate auf der Wandoberfläche auftreten. Hier hängt das Auftreten der Grate ebenso von den Materialien und der Schärfe eines Schaftfräsers ab. Jedoch ist es möglich, das Auftreten von Graten zu verhindern, indem der Kontaktwinkel zwischen einer bearbeiteten Oberfläche und einer Endseite als stumpfer Winkel ausgebildet wird, der 90° so weit wie möglich überschreitet, das heißt, indem ein Abschrägungswinkel einer rohen Oberfläche spitz gemacht wird. Auf diese Art und Weise ist es möglich, das Auftreten von Graten zu Beginn der Bearbeitung oder wenn ein Werkzeug hindurch geführt wird, wenn die Bearbeitung beendet ist, zu verhindern.
Hier ist eine Ansaugtasche eine Fläche, die sich außerhalb der virtuellen involuten Krämmung, das heißt einer Verlängerungslinie der inneren Wandoberfläche des Spiralelements, wie in 6 durch eine abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie gezeigt ist, befindet. Die Ansaugtasche wird zu einem Gasdurchlaß für das Liefern von Ansauggas von beiden äußeren Enden der Spiralen zu einer Spiralkammer eines Kompressors. Demzufolge würde ein enger Gasdurchlaß das Auftreten eines Druckabfalls des Einlaßdrucks erzeugen und folglich zu einer Abnahme in der Effizienz führen.
Gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Gasdurchlaß jedoch erweitert, indem eine Bodenoberfläche des Ansaugtaschenabschnitts um eine Stufe im Vergleich zu einer Spiralbodenoberfläche, die die Spiralkammer bildet, herabgesetzt wird. Zusätzlich ist es möglich, das Gas gleichmäßig anzusaugen, indem die Spiralbasisplattenoberfläche, die einem Eingang der Spiralkammer entspricht, abgeschrägt wird. Des weiteren ist eine hohe Abmessungsgenauigkeit für den Ansaugtaschenabschnitt nicht notwendig, da der Ansaugtaschenabschnitt der Gasdurchlaß ist. Demzufolge kann der Ansaugtaschenabschnitt als rohe Oberfläche ausgebildet sein. Gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Auftreten von Graten, die auf den Grenzen zwischen bearbeiteten Oberflächen und Oberflächen, die als rohe Oberflächen beibehalten werden, zu unterdrücken und zu verhindern, indem die Bodenoberfläche des Ansaugtaschenabschnitts stärker als die Bodenoberfläche der Spiralkammer abgesenkt wird und die Abschrägung zwischen diesen mit der geneigten Seite 149 oder den geneigten Seiten 171 und 159 und dergleichen gebildet werden.
Gemäß 8 ist ein bewegliches Spiralteil als ein Spiralteil gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Bei diesem Beispiel zeigen schräge Linien geneigte Seiten ähnlich zu denjenigen in 6 und netzförmige Linien zeigen Oberflächen, die niedriger als die Basisplattenoberfläche sind. Des weiteren ist in 9 eine bearbeitete Oberfläche durch horizontale parallele Linien gezeigt und eine Gußoberfläche ist durch eine gepunktete Oberfläche dargestellt, die als rohe Oberfläche beibehalten wird.
Wie in 8 gezeigt ist, weist das bewegliche Spiralteil. 69 die Basisplatte 67 und das Spiralelement 65, das von einen Basisplattenoberfläche vorsteht, auf. Das Spiralelement 65 bildet eine Spiralwand, die ein vorstehendes Band ist, das durch die Innenwandoberfläche 113 und die Außenwandoberfläche 11.5 begrenzt wird, so daß eine involute Krümmung von der Mitte aus gezogen werden kann. In der oberen Endoberfläche der Spiralwand ist eine Kopfdichtungsnut 66 ausgebildet. Eine Basisplattenoberfläche 117 ist an einem fixierten Punkt 177 ausgebildet, der nahe bei einer virtuellen involuten Krümmung 119 liegt, die eine Verlängerungslinie der involuten Krümmung ist, die durch die Innenwandoberfläche 113 gezogen wird. Des weiteren ist die Basisplattenoberfläche 117 ebenfalls in der Nähe eines Punktes 173 ausgebildet, das heißt als Punkt auf der involuten Krümmung, die durch die Außenwandoberfläche 115 gezogen wird. Eine geneigte Seite 179 ist als abgeschrägter Abschnitt von einem fixierten Punkt 175 zu einem fixierten Punkt 177 ausgebildet (die Enden des Wandabschnittes des Spiralelementes), die auf der virtuellen involuten Krümmung liegen, die durch die Innenwandoberfläche 113 gezogen wird.
Wie in 9A gezeigt ist, ist eine Oberfläche 185 vom Ende der Basisplattenoberfläche 117 zu einem festen Punkt 181 außerhalb des Spiralelements 165 und außerhalb der Basisplattenoberfläche 117 und der geneigten Seite 179 in einem Kreisumfang ausgebildet. Die Oberfläche 185 liegt niedriger als die Basisplattenoberfläche 117 und wird als rohe Oberfläche belassen.
Wie in 9B gezeigt ist, ist die Oberfläche 185 über eine geneigte Seite 183 mit der Basisplattenoberfläche 117 verbunden. Eine Bearbeitung erfolgt auf einer Fläche durch das Spiralende der Außenwandoberfläche des Spiralelements 65, das heißt auf dem äußeren Ende 187 der involuten äußeren Wandoberfläche bis zum äußeren Ende 173 der bearbeiteten Spiralaußenwand, wie später beschrieben wird. Wie auf der rechten Seite der Figur gezeigt ist, liegt die Fläche außerhalb der bearbeiteten Fläche und wird als rohe Oberfläche belassen, das heißt als eine Oberfläche, wie sie unmittelbar nach dem Gießen oder Formen vorliegt.
Wie in 9C gezeigt ist, wird eine geneigte Seite 179 außerhalb der Basisoberflächenplatte 117 ausgebildet. Da solche rohen Seite auf den geneigten Seiten 179 und 183 und der vertikalen Oberfläche des Endes 175 des Spiralelementes belassen werden, wird eine Reduzierung der herkömmlichen Bearbeitung auf den Umfang der Basisplattenoberfläche, das heißt eine Bearbeitung einer Oberfläche 127 (4) und eine Endbearbeitung einer Endseite 175 am Ende der Basisplatte vorgenommen. Hier ist die geneigte Seite 179 die Umfangsoberfläche der Basisplatte und verhindert das Auftreten von Graten im Kreisumfang der Basisplatte, wenn die Spiralaußenwand und die Basisplatte gleichzeitig bearbeitet werden.
Zusätzlich kann die geneigte Seite 183 das Auftreten von Graten in der Basisplatte (135 im Stand der Technik) des Endes der Außenwandoberfläche des Spiralelementes verhindern. Des weiteren treten ebenfalls keine Grate in der Basisplatte (131 im Stand der Technik) des Endes der Innenwandoberfläche des Spiralelementes auf, indem auf das Bearbeiten der Oberfläche 185 verzichtet wird (Bezugszeichen 133 in 3).
Darüber hinaus wird eine Linie durch einen Schnitt zwischen der Basisplattenoberfläche 117 und der geneigten Seite 179 definiert. Die Linie neigt sich mehr zur mittigen Seite als die involute Krümmung 119, die eine Verlängerungslinie der Innenwandoberfläche des Spiralelementes ist. Jedoch ist die Abweichung kleiner als die Wanddicke des Spiralelementes, das das Gegenstück des Spiralteils bildet. In diesem Fall kann eine Basisplatte zwischen dem Spiralende 183 der Außenwand und dem Spiralende 175 der Innenwand nur durch gleichzeitige Durchfüh rung einer Bearbeitung der Basisplatte gebildet werden, wenn die Außenwand zwischen diesen bearbeitet wird.
Deshalb ist in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein abgeschrägter Abschnitt so ausgebildet, daß die Beziehungen (Abstand zwischen Spiralwänden – Wanddicke × 2) < Breite der Basisplatte nach dem Spiralende < (Abstand zwischen Spiralwänden – Wanddicke) erfüllt werden.
Des weiteren werden Abschrägungen auf der Spiralwandoberfläche und der Umfangsoberfläche der Basisplatte hergestellt, so daß es möglich ist, das Auftreten von Graten zu unterdrücken, indem unter Verwendung eines Schaftfräsers, dessen Durchmesser größer als die Breite der Basisplatte nach dem Spiralende der Innenwand ist, eine Bearbeitung erfolgt.
Zusätzlich ist eine Ansaugtasche eine Fläche, die außerhalb der virtuellen involuten Krümmung 119, das heißt einer Verlängerungslinie der Innenwandoberfläche des Spiralelementes, die durch eine abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie in der Figur gezeigt ist, liegt. Die Ansaugtasche wird zu einem Gasdurchlaß zur Lieferung eines Ansauggases von beiden äußeren Enden der Spiralen zu einer Spiralkammer eines Kompressors. Demzufolge würde ein enger Gasdurchlaß das Auftreten eines Druckverlustes des Einlaßdruckes zur Folge haben und folglich würde die Effizienz sinken.
Gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Gasdurchlaß jedoch erweitert werden, indem eine Bodenoberfläche des Ansaugtaschenabschnittes um eine Stufe im Vergleich zu einer Spiralbasisplattenoberfläche, die die Spiralkammer bildet, abgesenkt wird. Zusätzlich ist es möglich, das Gas gleichmäßig anzusaugen, indem die Spiralbasisplat tenoberfläche, die einem Eingang der Spiralkammer entspricht, abgeschrägt wird. Des weiteren ist eine hohe Abmessungsgenauigkeit des Ansaugtaschenabschnitts nicht notwendig, da der Ansaugtaschenabschnitt der Gasdurchlaß ist. Demzufolge kann der Ansaugtaschenabschnitt als rohe Oberfläche ausgebildet werden. Darüber hinaus ist es in der vorliegenden Erfindung möglich, das Auftreten von Graten auf Grenzen zwischen bearbeiteten Oberflächen und Oberflächen, die rohe Oberflächen bleiben, zu unterdrücken und zu verhindern, indem die Bodenoberfläche des Ansaugtaschenabschnittes, wie 185, mehr als die Bodenoberfläche der Spiralkammer, wie 117, abgesenkt wird und indem die Kammer, wie 179, gebildet wird.
Gemäß 10 ist ein bewegliches Spiralteil als ein Spiralteil gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. In 10 weist das bewegliche Spiralteil 69 die Basisplatte 67 und das Spiralelement 65, das von einer Basisplattenoberfläche 117 hervorsteht, auf. Das Spiralelement 65 bildet eine Spiralwand, das heißt ein vorstehendes Band, das durch die Innenwandoberfläche 113 und die Außenwandoberfläche 115 begrenzt wird, so daß eine involute Krümmung von der Mitte gezogen werden kann. In der oberen Endoberfläche der Spiralwand ist eine Kopfdichtungsnut 66 ausgebildet. Eine Basisplattenoberfläche 117 ist bis zu einem Fixpunkt 175, das heißt nahe der virtuellen involuten Krümmung 119, die eine Verlängerungslinie der involuten Krümmung ist, die durch die Innenwandoberfläche 113 gezogen wird, ausgebildet. Des weiteren ist die Basisplattenoberfläche 117 ferner bis zur Nähe eines Punktes 187, das heißt eines Punktes auf der involuten Krümmung, die durch die Außenwandoberfläche 115 gezogen wird, ausgebildet. Eine geneigte Seite 179 ist ein abgeschrägter Abschnitt, der von einem Fixpunkt 175 zu einem Fixpunkt 177 (Enden der Spiralwand) ausgebildet ist, die auf der virtuellen involuten Krümmung, die durch die Innenwandoberfläche 113 gezogen wird, liegen. Ein Ansaugtaschenabschnitt wird durch die virtuelle involute Krümmung, die durch eine abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie gezeigt ist, mit dem Gegenstück des Spiralteils gebildet.
Gemäß der 11A ist eine Oberfläche 185 vom Ende 175 der Basisplattenoberfläche 117, außerhalb des Spiralelements 65 und außerhalb der Basisplattenoberfläche 117 und der geneigten Seite 179 bis zu einem Fixpunkt 181 in einem Kreisumfang ausgebildet, wobei die Oberfläche 185 niedriger als die Basisplattenoberfläche 117 liegt.
Wie in 11B gezeigt ist, bei der man sich im Gegenuhrzeigersinn in 10 bewegt hat, ist die Oberfläche 189, die niedriger als die Basisplattenoberfläche 117 liegt, mit der Basisplattenoberfläche 117 über eine geneigte Seite 183 verbunden. Des weiteren ist eine Oberfläche 193 höher als die Basisplattenoberfläche 117 ausgebildet und mit der Oberfläche 189 über eine geneigte Seite 191 verbunden. Ein Bearbeitungsvorgang erfolgt auf einer Fläche durch das Spiralende der Außenwandoberfläche des Spiralelements 65, das heißt vom äußeren Ende 187 der involuten Außenwandoberfläche zum äußeren Ende 195 der bearbeiteten Spiralaußenwand, wie später beschrieben wird. Die Fläche wird als rohe Oberfläche belassen, das heißt als eine Oberfläche unmittelbar nach dem Formen, die außerhalb der bearbeiteten Fläche liegt, das heißt, die Fläche ist in der rechten Seite in 11B gezeigt. Zusätzlich ist eine Außenwandoberfläche ausgebildet, die das äußere Ende 195 der bearbeiteten Spiralaußenwand und eine geneigte Seite 197, die zur Oberfläche 189 führt, enthalten. In der Folge ist die Oberfläche 189 annähernd quadratisch, wobei deren drei Seiten von geneigten Seiten 183, 197 und 191 umgeben sind, und die andere Seite ist eine Umfangsoberfläche der Basisplatte 67.
Wie in 11C gezeigt ist, ist das Ende 175 des Spiralelementes 65 eine vertikale Oberfläche. Außerhalb dieses Spiralelements 65 ist eine Oberfläche 185 mit der Oberfläche 193 über eine geneigte Seite 199 verbunden.
Hier verbleiben die Gießoberflächen auf den geneigten Seiten 179, 193, 197, 191 und 199, auf den Oberflächen 185, 189 und 193 und auf der vertikalen Oberfläche des Endes 175 des Spiralelementes 65, von denen alle als rohe Oberflächen unmittelbar nach dem Formen beibehalten werden. Zusätzlich ist die geneigte Seite 179 ein abgeschrägter Abschnitt, um zu verhindern, daß Grate im Umfang der Basisplatte auftreten. Zusätzlich. verhindert die geneigte Seite 183 auch das Auftreten von Graten in der Basisplatte des Endes der äußeren Wandoberfläche. Des weiteren entstehen auch keine Grate in der Basisplatte 117 (131 im Stand der Technik) des Endes der Innenwandoberfläche 175 durch Weglassen der Bearbeitung der Oberfläche 185.
Des weiteren wird eine Linie durch einen Schnitt zwischen der Basisplattenoberfläche 117 und der geneigten Seite 179 definiert. Die Linie neigt sich mehr zur mittigen Seite als die involute Krümmung 119, die eine Verlängerungslinie der Innenwand des Spiralelementes ist. Jedoch ist die Abweichung kleiner als die Wanddicke des Spiralelementes, das das Gegenstück des Spiralteils bildet.
In diesem Fall kann eine Basisplattenoberfläche zwischen dem Fixpunkt 195 des Endes der Außenwandoberfläche und dem Fixpunkt 175 des Endes der Innenwand nur durch Durchführung einer Bearbeitung der Basisplatte gleichzeitig, wenn die Außenwand bearbeitet wird, ausgebildet werden.
Deshalb ist in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein abgeschrägter Abschnitt ausgebildet, so daß die Beziehungen (Abstand zwischen Spiralwänden – Wanddicke × 2) < Breite der Basisplatte nach dem Spiralende < (Abstand zwischen Spiralwänden – Wanddicke) zutreffen können. Des weiteren sind Abschrägungen auf der Spiralwandoberfläche und der Umfangsoberfläche der Basisplatte ausgebildet, so daß es möglich ist; das Auftreten von Graten durch Bearbeiten unter Verwendung eines Schaftfräsers, dessen Durchmesser größer als die Breite der Basisplatte nach dem Spiralende der Innenwand ist, zu unterdrücken.
Zusätzlich hängt das Auftreten von Graten auch von Materialien und der Schärfe eines Schaftfräsers ab. Jedoch ist es möglich, das Auftreten von Graten zu verhindern, indem der Kontaktwinkel zwischen einer bearbeiteten Oberfläche und einer Endseite als stumpfer Winkel gebildet wird, der 90° so weit wie möglich überschreitet, das heißt, indem ein Winkel der Abschrägung spitz gemacht wird. Des weiteren ist es möglich, das Auftreten von Graten zur Zeit des Beginns der Bearbeitung oder wenn ein Werkzeug hindurchgeführt wird, wenn der Bearbeitungsvorgang beendet ist, zu verhindern, indem eine Konkavität vorgesehen wird, beispielsweise 189 im Spiralende der Außenwand des Spiralelements.
Hier ist eine Fläche außerhalb der virtuellen involuten Krümmung 119, die einer Verlängerungslinie der Innenwandoberfläche des Spiralelementes ist, die durch eine abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie in 10 gezeigt ist, angeordnet. Die Fläche ist eine Ansaugtasche, die zu einem Gasdurchlaß zum Liefern von Ansauggas von beiden äußeren Enden der Spiralen zu einer Spiralkammer eines Kompressors wird. Demzufolge würde ein enger Gasdurchlaß dazu führen, daß ein Einlaßdruckverlust auftritt und folglich die Effizienz sinkt.
Gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Gasdurchlaß jedoch erweitert, indem eine Bodenoberfläche des Ansaugtaschenabschnitts um eine Stufe im Vergleich zu einer Spiralbasisplattenoberfläche, die die Spiralkammer bildet, gesenkt wird. Zusätzlich ist es möglich, das Gas gleichmäßig anzusaugen, indem ein abgeschrägter Abschnitt, beispielsweise die Oberfläche 179 in der Spiralbasisplattenoberfläche, die dem Eingang der Spiralkammer entspricht, gebildet wird. Des weiteren ist eine hohe Abmessungsgenauigkeit für den Ansaugtaschenabschnitt nicht notwendig, da der Ansaugtaschenabschnitt der Gasdurchlaß ist. Demzufolge kann der Ansaugtaschenabschnitt als rohe Oberfläche ausgebildet sein. In der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Auftreten von Graten auf Grenzen zwischen bearbeiteten Oberflächen und Oberflächen, die als rohe Oberflächen bestehen bleiben, zu unterdrücken und zu verhindern, indem die Bodenoberfläche des Ansaugtaschenabschnitts mehr als die Bodenoberfläche der Spiralkammer abgesenkt wird und die Abschrägung zwischen diesen erzeugt wird.
Gemäß 12 ist ein festes Spiralteil als ein Spiralteil gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. In diesem Beispiel zeigt eine schraffierte Fläche eine geneigte Seite in einer rohen Oberfläche, das heißt eine geneigte Seite, die den Zustand bei der Formgebung beibehalten hat. Zusätzlich zeigt eine vernetzte Fläche eine Fläche, die niedriger als die Basisplattenoberfläche ist und die eine rohe Oberfläche ist.
Wie in 12 gezeigt ist, unterscheidet sich das feste Spiralteil 39 von dem Beispiel in 6 und ist mit einem Gehäuse aus einem Stück ausgebildet. Das feste Spiralteil 39 weist eine Basisplatte 41 und das Spiralelement 43, das von der Basisplattenoberfläche vorsteht, auf. Ein fixierter Abschnitt 47 ist mit dem Gehäuse 21 in einem Stück ausgebildet und um die Basisplatte 41 herum vorgesehen. In 12 ist der fixierte Abschnitt 47 so ausgebildet, daß er in diese Seite mehr als die Basisplatte 41 vorsteht. Befestigungsstücke 209 und 211 sind jeweils um den fixierten Abschnitt 47 herum ausgebildet. Die Befestigungsstücke 209 und 211 besitzen jeweils Befestigungslöcher 205 und 207 zum Befestigen an einem Fahrzeug. In der Mitte des Spiralelementes 43 ist die Auslaßöffnung 53 zum Auslassen von komprimiertem Fluid vorgesehen. Das Spiralelement 43 bildet die Spiralwand, das heißt ein vorstehendes Band, das durch die Innenwandoberfläche 83 und die Außenwandoberfläche 85 definiert wird, so daß das Spiralelement 43 eine involute Krümmung mit dieser Auslaßöffnung 53 als Mittelpunkt zeigt. In der Endoberfläche dieser Spiralwand ist eine Kopfdichtungsnut 139 ausgebildet. Eine Basisplattenoberfläche 141 erstreckt sich zu einem Fixpunkt 143, der ein Endpunkt der virtuellen involuten Krümmung ist, die durch die Spiralinnenwandoberfläche 83 gezogen wird. In diesem Abschnitt endet die Spiralwand. Des weiteren ist die Basisplattenoberfläche 141 so ausgebildet, daß sie sich zu einem Fixpunkt 145 (einem Ende der Außenwandoberfläche) erstreckt, das heißt auf einem Punkt der involuten Krümmung, die durch die Spiralaußenwandoberfläche 85 gezogen wird. Eine abgeschrägte Seite 149 ist vom Fixpunkt 143 zu einem Fixpunkt 147 ausgebildet. Die geneigte Seite 149 ist ein abgeschrägter Abschnitt, der der Außenseite entlang der virtuellen involuten Krümmung 89, die eine involute Krümmung ist, die eine Verlängerungslinie einer involuten Krümmung ist, die durch die Spiralinnenwandoberfläche 83 gezogen wird, gegenüberliegt. Eine horizontale Oberfläche 151. ist um die geneigte Seite 149 niedriger als die Basisplattenoberfläche 141 und ist eine rohe Oberfläche. Des weiteren ist die horizontale Oberfläche aus dem Umfang der geneigten Seite 149, dem Umfang der Spiralwand und dem fixierten Abschnitt 47 ausgebildet.
Ein Ansaugtaschenabschnitt wird durch die virtuelle involute Krümmung 89 mit dem Gegenstück des Spiralteils ausgebildet. Eine Fläche ist nahe des Mittelpunkts der virtuellen involuten Krümmung 89 dieser geneigten Seite 149 vorgesehen und besitzt eine Breite, die enger als die Wanddicke des Gegenstücks des Spiralteils ist.
Wie in 13A gezeigt ist, ist eine horizontale Oberfläche 151 aus der Basisplattenoberfläche 141, der Außenseite der geneigten Seite 149 und dem fixierten Abschnitt 47 ausgebildet. Diese horizontale Oberfläche 151 erstreckt sich zur vertikalen Oberfläche 153, das heißt zu einer inneren Umfangsoberfläche des ersten Abschnitts 47.
Wie in 13B gezeigt ist, ist eine vertikale Oberfläche 157 am fixierten Punkt 143 in der Endseite des Spiralendes der inneren Wand ausgebildet. Eine geneigte Seite 213 ist zwischen dieser vertikalen Oberfläche 157 und der horizontalen Oberfläche 151 ausgebildet.
Wie in 13C gezeigt ist, ist eine geneigte Seite 221 zwischen der Basisplattenoberfläche 141 und der horizontalen Oberfläche 151 ausgebildet.
Wie in 13D gezeigt ist, ist eine vertikale Oberfläche 215 ein abgeschrägter Abschnitt und ist in der Oberfläche der inneren Ecke des Spiralendes der Spiralinnenwand ausgebildet. Eine geneigte Seite 217 ist zwischen einem Basisabschnitt der vertikalen Oberfläche 215 und der geneigten Seite 149 ausgebildet. Des weiteren ist auch eine geneigte Seite 219 zwischen der vertikalen Oberfläche 157 und der horizontalen Oberfläche 151 ausgebildet.
Wie in 13E gezeigt ist, treten Grate üblicherweise in einem inneren Eckenabschnitt 91 des Spiralendes der inneren. Wand auf, indem ein Werkzeug durch den zu bearbeitenden Abschnitt hindurchgeführt wird. Jedoch ist der abgeschrägte Abschnitt (die vertikale Oberfläche 215) in der Ecke als rohe Oberfläche vorgesehen, wie in 13D gezeigt ist, so daß es möglich ist, das Auftreten von Graten aufgrund eines Werkzeugs zur Zeit der Bearbeitung zu verhindern. Des weiteren wird üblicherweise ein Werkzeug mit der Innenwandoberfläche in Kontakt gebracht, wenn das Spiralende der Innenwand bearbeitet wird. Daher wird die Innenwand durch eine Bearbeitungslast elastisch umbearbeitet und deshalb gilt es, je höher die Höhe der Innenwand wird, desto breiter wird die Breite der Innenwand durch die Bearbeitung. Daher wird die lotrechte Stellung schlechter und folglich wird die Innenwand leicht versehentlich deformiert. Jedoch ist diese vertikale Oberfläche 215, wie sie in 13D gezeigt ist, vorgesehen, so daß die Innenwand wenig deformiert wird und deshalb ist es möglich, die lotrechte Position der Basisplattenoberfläche des Spiralendes der Innenwand zu vergrößern.
Um das oben beschriebene Spiralteil herzustellen, wird ein rohes Spiralteil geformt, das eine Form hat, wie sie in 12 gezeigt ist. Danach wird ein Bearbeitungsschritt durch einen Schaftfräser und dergleichen an der Aunenwandoberfläche 85, der Innenwandoberfläche 83 und der Basisplatte, von der Mitte aus beginnend, durchgeführt. Zu dieser Zeit verhindert die geneigte Seite 221 Grate in der Basisplatte, wenn die Außenwand und die Basisplattenoberfläche des Spiralendes der Außenwand des Spiralelements gleichzeitig bearbeitet werden. Deshalb kann die horizontale Oberfläche 151 in einer rohen Oberfläche vorgesehen sein. Zusätzlich verbleiben Gießoberflächen, die geneigte Seiten 149 und 213, eine horizontale Oberfläche 151 und vertikale Oberflächen 153 und 157 sind, als rohe Oberflächen. Auf der virtuellen involuten Krümmung 89 verhindert die geneigte Seite 149 Grate in der Basisplattenoberfläche, wenn die Außenwand und die Basisplatte 41 der Spirale gleichzeitig bearbeitet werden. Des weiteren liegt die geneigte Seite 217 auf einer Verlängerungslinie der geneigten Seite 149 und verhindert das Auftreten von Graten auf der Basisplattenoberfläche, wenn die Innenwandoberfläche und die Basisplatte der Spirale gleichzeitig bearbeitet werden. Des weiteren wird eine Linie durch einen Schnitt zwischen der Basisplattenoberfläche 141 und der geneigten Seite 149 definiert. Die Linie neigt sich mehr zur mittigen Seite als eine Verlängerungslinie der Spiralinnenwand. Jedoch ist der Abstand (Spalt), der zwischen der Linie des Schnitts und der Verlängerungslinie der Spiralinnenwand ausgebildet ist, so, daß er kleiner als die Dicke der Spiralwand ist.
Auf diese Art und Weise wird ein abgeschrägter Abschnitt gebildet, so daß die Beziehungen (Abstand zwischen Spiralwänden – Wanddicke × 2) < Breite der Basisplatte nach einem Spiralende < (Abstand zwischen Spiralwänden – Wanddicke) zutreffen können. Zusätzlich wird eine Abschrägung in der Oberfläche der Spiralwand und dem Umfang der Basisplatte ausgebildet. Durch diese Abschrägungen ist es möglich, das Auftreten von Graten zu unterdrücken, indem unter Verwendung eines Schaftfräsers, dessen Durchmesser größer als die Breite der Basisplatte nach dem Spiralende der Innenwand des Spiralelementes ist, ein Bearbeitungsvorgang durchgeführt wird.
Zusätzlich wird der Gasdurchlaß erweitert, indem eine Bodenoberfläche des Ansaugtaschenabschnittes um eine Stufe im Vergleich zu einer Spiralbasisplattenoberfläche, die die Spiralkammer gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ähnlich zur ersten Ausführungsform bildet, abgesenkt wird. Zusätzlich ist es möglich, das Gas gleichmäßig anzusaugen, indem eine Abschrägung in der Spiralbasisplattenoberfläche gebildet wird, die einem Eingang der Spiralkammer entspricht. Des weiteren ist eine hohe Abmessungsgenauigkeit für den Ansaugtaschenabschnitt nicht notwendig, da der Ansaugtaschenabschnitt der Gasdurchlaß ist. Demzufolge kann der Ansaugtaschenabschnitt in einer rohen Oberfläche gebildet werden. Als vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Grate zu unterdrücken und zu verhindern, die an Grenzen zwischen bearbeiteten Oberflächen und Oberflächen, die als rohe Oberflächen beibehalten werden, auftreten, indem die Bodenoberfläche des Ansaugtaschenabschnitts stärker abgesenkt wird als die Bodenoberfläche der Spiralkammer, und indem die Abschrägung zwischen diesen ausgebildet wird.
Bezug nehmend auf 14 ist ein festes Spiralteil als ein Spiralteil gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. In diesem Beispiel zeigt eine schraffierte Fläche eine geneigte Seite in einer rohen Oberfläche, das heißt, eine geneigte Seite, deren Zustand bei der Formgebung beibehalten wird. Zusätzlich zeigt eine netzartig schraffierte Fläche eine Fläche, die niedriger als die Basisplattenoberfläche liegt und eine rohe Oberfläche ist.
Wie in 14 gezeigt ist, wird das feste Spiralteil 39 mit einem Gehäuse in einem Stück ausgebildet, ähnlich zu dem Beispiel in 12. Das feste Spiralteil 39 weist eine Basisplatte 41 und das Spiralelement 43, das von der Basisplattenoberfläche vorsteht, auf. Hinsichtlich des festen Spiralteils 39 wird ein fixierter Abschnitt 47 ausgebildet, wobei das Gehäuse 21 einstückig ist und um die Basisplatte 41 herum vorgesehen ist. In 14 ist der fixierte Abschnitt 47 so ausgebildet, daß er mehr in diese Seite vorsteht als die Basisplatte 41. Befestigungsstücke 227 und 229 sind jeweils um den fixierten Abschnitt 47 herum ausgebildet. Die Befestigungsstücke 227 und 229 sehen jeweils Befestigungslöcher 223 und 225 zum Befestigen an einem Fahrzeug vor. Zusätzlich ist die Ansaugöffnung 51 an der Basisplattenoberfläche 41 vorgesehen, wobei sie radial durch den fixierten Abschnitt 47 geht. In der Mitte des Spiralelementes 43 ist die Auslaßöffnung 53 zum Ausstoßen komprimierten Fluids vorgesehen. Das Spiralelement 43 bildet die Spiralwand, die ein vorstehendes Band ist, das durch die Innenwandoberfläche 83 und die Außenwandoberfläche 85 begrenzt wird, so daß das Spiralelement 43 eine involute Krümmung mit dieser Auslaßöffnung 53 als deren Mittelpunkt ziehen kann. In der oberen Endoberfläche dieser Spiralwand ist eine Kopfdichtungsnut 139 ausgebildet. Eine involute Krümmung wird durch die Spiralinnenwandoberfläche 83 gezogen. Die involute Krümmung erstreckt sich zum Fixpunkt 143, die durch die virtuelle involute Krümmung 89 gebildet wird. In diesem Abschnitt endet die Spiralinnenwandoberfläche. Des weiterer wird eine involute Krümmung durch die Spiralaußenwandoberfläche 85 gezogen. Die involute Krümmung wird auf dem Weg zum Fixpunkt 145 ausgebildet (das Ende der Außenwandoberfläche). Eine Basisplattenoberfläche 141 wird von dem Fixpunkt 143 zu dem Fixpunkt 147 entlang der virtuellen involuten Krümmung 89, das heißt einer involuten Krümmung, die eine Verlängerungslinie einer involuten Krümmung ist, die durch die Spiralinnenwandoberfläche 83 gezogen wird, gebildet. Des weiteren wird eine geneigte Seite 149 außerhalb der Basisplattenoberfläche 141 ausgebildet. Die geneigte Seite 149 ist ein abgeschrägter Abschnitt, der zur Außenseite der Radialrichtung zeigt. Eine horizontale Oberfläche 151 ist um die geneigte Seite 149 niedriger als die Basisplattenoberfläche 141. Die horizontale Oberfläche 151 wird als rohe Oberfläche beibehalten und wird entlang des Umfangs der geneigten Seite 149, des Umfangs der Spiralwand und des fixierten Abschnitts 47 ausgebildet. Zusätzlich ist eine Oberfläche 233 konkav, wie eine Vertiefung und ein Hohlraum, über die geneigte Seite 149, die im Endabschnitt der Basisplattenoberfläche 141 gebildet wird, und. steht mit einer vertikalen Oberfläche 236 über eine geneigte Seite 235 in Verbindung.
Ein Ansaugtaschenabschnitt wird durch die virtuelle involute Krümmung 153 mit dem Gegenstück des Spiralteils gebildet. Eine Fläche ist nahe dem Mittelpunkt der virtuellen involuten Krümmung 153 dieser geneigten Seite vorgesehen und besitzt eine Breite, die enger als die Wanddicke des Gegenstücks des Spiralteils ist.
Wie in 15A gezeigt ist, ist die Basisplattenoberfläche 141 von der Außenwandoberfläche 85 des Spiralelementes gebildet. Eine horizontale Oberfläche 151 ist zwischen der Außenseite der geneigten Seite 149, das heißt einem abgeschrägten Abschnitt, und dem fixierten Abschnitt 47 gebildet. Diese horizontale Oberfläche 151 erstreckt sich zu der vertikalen Oberfläche 153, das heißt zu einer Innenumfangsoberfläche des fixierten Abschnitts 47.
Wie in 15B gezeigt ist, wird eine vertikale Oberfläche 157 am Fixpunkt 143 in der Endseite des Spiralendes der Innenwand in einer horizontalen Oberfläche 163 gebildet, derer Höhe die gleiche ist wie diejenige einer Oberfläche 161 des fixierten Abschnittes. Eine geneigte Seite 237 wird zwischen dieser vertikalen Oberfläche 157 und der horizontalen Oberfläche 151 gebildet.
Zusätzlich wird, wie in 15C gezeigt ist, eine geneigte Seite 231 zwischen der Basisplattenoberfläche 141 und der horizontalen Oberfläche 233 gebildet, so daß sie konkav ist, wie eine Vertiefung und ein Hohlraum. Diese horizontale Oberfläche 233 wird mit der vertikalen Oberfläche 236, die in dem Endabschnitt der horizontalen Oberfläche 163 ausgebildet ist, über die geneigte Seite 235 verbunden.
Um das oben beschriebene Spiralteil herzustellen, wird ein rohes Spiralteil gegossen, so daß es eine Gestalt hat, wie in 14 gezeigt ist. Danach wird ein Bearbeitungsschritt auf der Außenwandoberfläche 85, der Annenwandoberfläche 83 und der Basisplattenoberfläche 141 mittels eines Schaftfräsers und dergleichen ausgeführt, wobei am Mittelpunkt begonnen wird. Zu dieser Zeit verhindert die geneigte Seite 231 Grate in der Basisplatte, wenn die Außenwandoberfläche 85 und die Basisplattenoberfläche 14 des Spiralendes der Spiralaußenwand gleichzeitig bearbeitet werden.
Deshalb kann die vertikale Oberfläche 237 eine rohe Oberfläche sein, indem die Oberfläche 233 als rohe Oberfläche vorgesehen ist, und gleichzeitig wird der Winkel zwischen der Außenwandoberfläche und der Bewegungsrichtung eines Schaftfräsers spitz und folglich ist es möglich, das Auftreten von Graten in der Wandoberfläche zu verhindern.
Zusätzlich werden Gußoberflächen auf den geneigten Seiten 149, 237 und 231, der horizontalen Oberfläche 151 und den vertikalen Oberflächen 153, 157 und 237 ausgebildet, von denen alle als rohe Oberflächen belassen werden.
Die geneigte Seite 149 verhindert Grate in der Basisplattenoberfläche 141, wenn die Außenwandoberfläche 85 und die Basisplattenoberfläche 141 der Spirale gleichzeitig bearbeitet werden. Des weiteren liegt die geneigte Seite 237 auf einer Verlängerungslinie der geneigten Seite 149 und verhindert das Auftreten von Graten in der Basisplattenoberfläche 141, wenn die Innenwandoberfläche 83 und die Basisplattenoberfläche 141 der Spirale gleichzeitig bearbeitet werden. Des weiteren wird eine Linie durch einen Schnitt zwischen der Basisplattenoberfläche 141 und der geneigten Seite 149 definiert. Die Linie neigt mehr zur mittigen Seite als eine Verlängerungslinie der Spiralinnenwand. Jedoch ist der Abstand (Spalt) zwischen der Schnittlinie und der Verlängerungslinie der Spiralinnenwand ausgebildet und er ist kleiner als die Dicke der Spiralwand.
Auf diese Art und Weise wird ein abgeschrägter Abschnitt ausgebildet, so daß die Beziehungen (Abstand zwischen Spiralwänden – Wanddicke × 2) < Breite der Basisplatte nach dem Spiralende < (Abstand zwischen Spiralwänden – Wanddicke) erfüllt werden. Zusätzlich ist es möglich, das Auftreten von Graten durch Bearbeiten unter Verwendung eines Schaftfräsers, dessen Durchmesser größer als die Breite der Basisplatte nach dem Spiralende der Innenwand des Spiralelements ist, durch eine Abschrägung, die in der Wandoberfläche der Spirale und dem Umfang der Basisplatte ausgebildet ist, zu unterdrücken.
Gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird auf ähnliche Weise wie in der ersten Ausführungsform der Gasdurchlaß erweitert, indem eine Bodenoberfläche des Ansaugtaschenabschnitts um eine Stufe im Vergleich zu einer Spiralbasisplattenoberfläche, die die Spiralkammer bildet, abgesenkt wird. Es ist zusätzlich möglich, das Gas gleichmäßig anzusaugen, indem eine Abschrägung in der Spiralbasisplattenoberfläche ausgebildet wird, die einem Eingang der Spiralkammer entspricht. Des weiteren ist eine hohe Abmessungsgenauigkeit. für den Ansaugtaschenabschnitt nicht notwendig, da der Ansaugtaschenabschnitt der Gasdurchlaß ist. Demzufolge kann der Ansaugtaschenabschnitt als rohe Oberfläche ausgebildet werden. Als fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Grate, die an Grenzen zwischen bearbeiteten Oberflächen und Oberflächen, die als rohe Oberflächen beibehalten werden, zu unterdrücken und zu verhindern, indem die Bodenoberfläche des Ansaugtaschenabschnitts um mehr als die Bodenoberfläche der Spiralkammer abgesenkt wird, und indem die Abschrägung zwischen diesen gebildet wird.
Wie oben beschrieben wurde, ist es möglich, das Auftreten von Graten an einer Seite einer Platte zu verhindern, wenn eine Spiralbasisplatte bearbeitet wird, um Arbeitsstunden zum Zuschneiden zu reduzieren, und um ein kostengünstiges Spiralteil gemäß der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. Zusätzlich ist es möglich, das Bearbeiten einer Spiralbasisplatte auf einer Verlängerungslinie zu beseitigen und folglich die Produktivität zu erhöhen. Daher ist es möglich, ein kostengünstiges Spiralteil für eine Spiralverdrängungsanlage bereitzustellen.
Zusätzlich ist es möglich, das Auftreten von Graten in der Basisplattenoberfläche in einem Spiralende einer Spiralaußenwandzu verhindern, die Arbeitsstunden zum Zuschneiden zu reduzie ren, und folglich ein kostengünstiges Spiralteil für eine Spiralverdrängungsanlage gemäß der vorliegenden Erfindung bereitzustellen.
Des weiteren ist es möglich, einen Durchlaß für Ansauggas zu erweitern und eine gleichmäßige Strömung des Ansauggases zu bilden, um die Ansaugwirksamkeit zu verbessern und folglich die Funktion gemäß der vorliegenden Erfindung zu verbessern. Es ist ferner möglich, das Gleichgewicht von Gasdrücken in zwei Spiralkammern zu erhöhen. Des weiteren ist es möglich, einen Hüllendurchmesser auf eine kleine Größe zu drücken und folglich einen Kompressor zu verkleinern. Des weiteren ist es, wie oben beschrieben wurde, möglich, das Auftreten von Graten in einer Außenseite der Basisplatte zu verhindern, und das Bearbeiten der Spiralbasisplattenoberfläche auf einer Verlängerungslinie des Spiralendes der Spiralinnenwand wegzulassen. Darüber hinaus ist es möglich, das Bearbeiten einer innern Oberfläche und der Basisplattenoberfläche eines Ansaugtaschenabschnittes wegzulassen und deshalb ist es möglich, die Produktivität stark zu erhöhen und die Arbeitsstunden zum Zuschneiden zu reduzieren und folglich ein kostengünstiges Spiralteil für eine Spiralverdrängeranlage bereitzustellen.

Claims

Spiralbauteil (39, 69), das ein Spiralelement (43, 65) besitzt, das spiralförmig um eine Achse herum ausgebildet ist, sowie eine Basisplatte (41, 67), die an einem axialen Ende dieses Spiralelementes vorgesehen und befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiralbauteil einen geneigten Abschnitt (149, 179) besitzt, der auf einer Oberfläche der Basisplatte (141, 117) entlang einer virtuellen Linie (89, 119) ausgebildet ist, die die Verlängerung einer Krümmung der radialen Innenwandoberfläche (83, 113) des Spiralelementes darstellt, wobei dieser geneigte Abschnitt einen radial inneren und einen radial äußeren Abschnitt hinsichtlich der virtuellen Linie (89, 119) definiert, wobei der geneigte Abschnitt eine unbearbeitete Oberfläche besitzt und zwischen Festpunkten. (143, 175) und (147, 177) am radial äußeren Ende des Spiralelementes und an einander annähernd diametral gegenüberliegenden Punkten auf der virtuellen Linie (89, 119) ausgebildet ist.
Spiralbauteil gemäß Anspruch 1, wobei eine Basisplattenoberfläche (151, 185) außerhalb des geneigten Abschnittes (149, 179) an einer Stufe, die niedriger als die Basisplattenoberfläche (141, 117) im Inneren des ersten Spiralelementes ausgebildet ist, wobei entweder die außenseitige Basisplatte oder ein eine Oberfläche bildender Umfang der Basisplattenoberfläche als unbearbeitete Oberfläche ausgebildet ist.
Spiralbauteil gemäß Anspruch 2, welches des weiteren einen geneigten Abschnitt (159) aufweist, der zwischen der unteren Basisplattenoberfläche (151) und einer vertikalen Oberfläche (157) ausgebildet ist, die sich von dem Festpunkt (143) zu einem Festpunkt (155) auf einer vertikalen Oberfläche (153), welche eine Innenumfangsoberfläche eines festen Abschnittes (47) zur Befestigung der Basisplatte (41) an einem Gehäuse (21) bildet, erstreckt.
Spiralbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, welches des weiteren eine konkave Schnittoberfläche (167) aufweist, die zwischen der Basisplattenoberfläche (141) und einer vertikalen Oberfläche (165), die an einem Ende einer horizontalen Oberfläche (163) ausgebildet ist, deren Höhe gleich derjenigen einer Oberfläche (161) eines festen Abschnittes (47) zur Befestigung der Basisplatte (41) an ein Gehäuse (21) ist, ausgebildet ist.
Spiralbauteil gemäß Anspruch 4, welches des weiteren einen geneigten Abschnitt (169, 171) aufweist, der in einer unbearbeiteten Oberfläche in einem Bereich ausgebildet ist, der die konkave Schnittoberfläche (167) und wenigstens eine Oberfläche (163) aus der äußeren Wandoberfläche und der horizontalen Oberfläche (163) der Basisplatte (41) berührt, wobei die Außenwand und die Oberfläche der Basisplatte bearbeitet sind.
Spiralbauteil für eine Strömungsmaschine der Spiralbauart gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Spiralelement (43, 65) ein erstes Spiralelement ist, das spiralförmig um eine Achse herum ausgebildet ist, wobei die Basisplatte eine erste Basisplatte ist, die einstückig auf einer Endseite des ersten Spiralelementes in einer Axialrichtung vorgesehen ist, wobei das Spiralbauteil ein Fluid komprimiert, um eine Fluidtasche zwischen dem ersten Spiralelement und einem zweiten Spiralelement zu erzeugen, indem eine Schwingbewegung durchgeführt wird, wobei die Schwingbewegung daran gehindert wird, relativ zu einem Gegenstück des Spiralbauteils zu rotieren, wobei das Gegenstück des Spiralbauteils das zweite Spiralelement besitzt, das mit dem ersten Spiralelement wälzt, und eine zweite Basisplatte, die der ersten Basisplatte gegenüberliegt.
Spiralbauteil gemäß Anspruch 6, wobei der radial innere Abschnitt eine Breite besitzt, die kleiner als eine Dicke des zweiten Spiralelementes ist, und/oder wobei das Spiralbauteil ein bewegliches Spiralbauteil ist, wobei das Gegenstück des zweiten Spiralbauteils ein festes Spiralbauteil ist und/oder wobei das feste Spiralbauteil einstückig mit einem Gehäuse (21) ausgebildet ist.
Strömungsmaschine der Spiralbauart, die einen Antriebsmechanismus aufweist, der von einer Antriebswelle angetriebn wird, ein Spiralbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, und ein Gegenstück des Spiralbauteils, das ein zweites Spiralelement besitzt, das mit dem ersten Spiralelement (43, 65) wälzt, sowie eine zweite Basisplatte, die der ersten Basisplatte (41, 67) gegenüberliegt, wobei der Antriebsmechanismus eine drehverhinderte Schwingbewegung des ersten Spiralelementes hinsichtlich des Gegenstücks des Spiralbauteils durchführt, so daß die Strömungsmaschine eine Fluidtasche zwischen den ersten und zweiten Spiralelementen bildet, um Fluid in der Fluidtasche zu komprimieren.
Strömungsmaschine der Spiralbauart gemäß Anspruch 6, wobei das Spiralbauteil ein bewegliches Spiralbauteil ist, das von einem Antriebsmechanismus angetrieben wird.
Strömungsmaschine der Spiralbauart gemäß Anspruch 8, wobei das Spiralbauteil ein festes Spiralbauteil ist, das in einem Gehäuse befestigt ist.