DE8415459U1

DE8415459U1 - Rotorwellen-lagervorrichtung fuer einen drehkolbenkompressor

Info

Publication number: DE8415459U1
Application number: DE19848415459U
Authority: DE
Original assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Current assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Priority date: 1983-05-20
Filing date: 1984-05-21
Publication date: 1984-08-23
Also published as: DE3466037D1; EP0126477B1; CA1227519A; JPS59213984A; EP0126477A1; US4657495A

Description

Beschreibung

Rotorwellen-Lagervorrichtung für einen Drehkolbenkompressor

Die Erfindung betrifft eine Rotorwellen-Lagervorrichtung für einen Drehkolbenkompressor bzw. Kreiselverdichter der Art, welche ein Gehäuse, einen drehbar in dem Gehäuse vorgesehenen Rotor, eine Vielzahl von Flügeln, die bewegbar in dem Rotor eingepaßt sind, und eine Rotorwelle umfaßt, die am Rotor befestigt ist und von dem Gehäuse drehbar gelagert ist.

Im allgemeinen weist der Kompressor eine Rotorwelle auf, die von einem Lager mit Fettschmierung drehbar gestützt wird. Jedoch weist das Lager eine relativ kurze Lebensdauer auf. Dies ist ein erheblicher Mangel für den bewegbaren Flügelkompressor, wie er als Gebläse bzw. Lader in einer Kraftfahrzeugmaschine verwendet wird. Diese kurze Lebensdauer ergibt sich aus schlechter Schmierung oder Mangel an Lagerfett in dem Lager.

Luft wird innerhalb des Kompressionsarbeitsraumes zwischen zwei benachbarten Flügeln in dem Kompressor komprimiert. Ein Teil der komprimierten Luft tritt in einen ringförmigen Raum zwischen der inneren Seitenfläche des Lagers und der Seitenfläche des Rotors und strömt dann durch das

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Lager, um das Fett daraus auswärts zu drücken, woraus sich aufgrund eines Fehlens an Lagerfett eine schlechte Schmierung des Lagers ergibt.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieses Mangels und löst die Aufgabe, wie eine Rotorwellen-Lagervorrichtung auszubilden ist, bei welcher das Lager frei von Schmierfettmangel ist.

Die Vorrichtung gemäß Erfindung weist eine Einrichtung zum Herabsetzen des Luftdruckes in einem ringförmigen Raum zwischen der inneren Seitenfläche des Lagers an der Rotorwelle und der Seitenfläche des Rotors auf. Diese Einrichtung umfaßt einen Druckreduzierdurchgang, der sich von dem Raum zu der Umgebung o.dgl. wie beispielsweise Saugkammer und Saugarbeitsraum erstreckt.

Wenn sich der Kompressor dreht, strömt ein Teil der komprimierten Luft aus dem Kompressionsarbeitsraum zu einem ringförmigen Raum zwischen der inneren Seitenfläche des Lagers an der Rotorwelle und der Seitenfläche des Rotors durch einen Spalt zwischen der Innenseitenfläche des Seitengehäuses und der Seitenfläche- des Rotors. Dann tritt sie nach außen o.dgl. wie beispielsweise Saugkammer und saugseitigem Arbeitsraum zwischen den benachbarten Flügeln durch den Druckreduzierdurchgang aus. Demzufolge wird der Luftdruck in dem Raum zu einem solchen Ausmaß reduziert, daß er zu klein ist, um das Fett aus dem Lager zu drücken.

Die erfindungsgemäß erzielbaren Vorteile liegen im wesentlichen darin, daß ein Druckreduzierdurchgang gestattet, daß der Raum zwischen der inneren Seitenfläche des Lagers und der Seitenfläche des Rotors immer den gleichen Druck wie die Außenluft aufweist, so daß keine Luft Schmierfett aus dem Lager drückt- Im Vergleich mit

bekannten Vorrichtungen ohne Druckreduzierdurchgang ist die erfindungsgemäße Vorrichtung frei von Lagerverschleißbzw. Festfreßproblemen, weil immer ausreichend Schmierfett ir. dem Lager vorhanden ist. Alles in allem weist die Lagervorrichtung eine so hohe Lebensdauer auf, daß der bewegbare Flügelkompressor als Lader bzw. Gebläse für eine Kfz-Maschine verwendet werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Flügelkompressor mit der erfindungsgemäßen Vor

richtung,

Fig. 2 und 3 vergrößerte Schnittansichten längs der

Linien H-II und IH-III in Fig. 1, 20

Fig. 4 einen vergrößerten Teilschnitt durch

eine andere Ausführungsform, wobei eine Luftsammelausnehmung gezeigt ist.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist der Rotor 10 einstückig mit einer Welle 12 vorgesehen, die von Lagern 18, 19 in den entsprechenden Seitengehäusen 21, 23 drehbar gelagert sind. Die Welle 12 ist an dem vorderen Ende an einer Scheibe 14 befestigt, die von einem Motor ge-

dreht wird. Der Rotor 10 weist eine Vielzahl von Flügelausnehmungen 15 auf, die durch gestrichelte Linien dargestellt sind, in denen die entsprechenden Flügel radial gleitbar eingepaßt sind. Eine Abdichtung ist zwischen dem rückwärtigen Seitengehäuse 23 und der rückwärtigen Abdeckung 24 vorgesehen, in welchem die Entladekammer 41 und die Saugkammer 51 angeordnet sind. Die Entlade-

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kammer 41 ist. innen mit einem kompressionsseitigen Arbeitsraum 43 über einen Auslaßdurchgang 42 verbunden. Die Saugkammer 51 ist mit einem Saugarbeitsraum 53 über einen Saugdurchgang 52 verbunden. Die vorderen und rückwärtigen Seitengehäuse 21, 23, ein Mittelgehäuse 22, welches dazwischen angeordnet ist, und die rückwärtige Abdeckung 24 sind mit Hilfe von Bolzen 28 zu einem Körper fest verbunden.

Der Kompressor ist von der Art, bei welcher die Saug- und Entladedurchgänge in dem gleichen Seitengehäuse 23 vorgesehen sind. Der Außenlaufring des Lagers 19 wird von dem rückwärtigen Seitengehäuse 23 getragen und ist vollständig von der rückwärtigen Abdeckung 24 abgedichtet.

Es ist kein Druckunterschied zwischen der Innen- und Außenseite des Lagers 19 vorhanden, um das Lagerfett axial herauszudrücken. Das Lager 18 weist einen Innenlaufring auf, der an der Rotorwelle 12 befestigt ist, wobei der Außenlaufring von dem vorderen Seitengehäuse 21 getragen ist. Seine Außenseite ist mit einer mechanischen Dichtung 13 versehen, welche einwärts mit der Freiluft verbunden ist. Die Innenseitenfläche des Lagers 18 und die Seitenfläche des Rotors 10 weisen zueinander, um dazwischen einen ringförmigen Raum 25 zu bilden. Dieser Spielraum ist umfangsmäßig mit einem Spalt 26 zwischen der Seitenfläche des Rotors 10 und der inneren Seitenfläche des Seitengehäuses 21 verbunden, in welcher eine Luftsammelausnehmung 11 ausgebildet ist. Wenn sich der Rotor 10 dreht, wird Luft in dem Kompressionsarbeitsraum 43 komprimiert, so daß ein Teil der komprimierten Luft in die Luftspeicherausnehmung 11 durch den Spalt 26 aus dem kompressionsseitigen Arbeitsraum eintritt.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Luftsammelausnehmung 11 in der Saugseiten-Innenfläche des vorderen Seitengehäuses 21 fächerförmig ausgebildet, um wenigstens eine Flügel-

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Ι ausnehmung 15 zu kreuzen, wie dies durch gestrichelte Linien angezeigt ist. Wie mit den gestrichelten Linien in Fig. 2 gezeigt ist, kreuzt die Flügelausnehmung 15 ebenfalls eine fächerförmige, gebläseartige Niederdruckausnehmung 59, die mit dem Saugdurchgang 52 über eine Bohrung 58 verbunden ist. Der Saugdurchgang 52 führt sowohl zur Saugkammer 51 als auch zum Saugarbeitsraum 53, der von zwei benachbarten Flügeln 16 in der Saugseite des Mittelgehäuses 22 begrenzt ist. Somit erstreckt sich ein Druckreduzierdurchgang von dem Raum 25 zu dem Saugdurchgang 52 durch die Luftsammelausnehmung 11 in dem vorderen Seitengehäuse 21, die Flügelausnehmung 15 im Rotor 10, die Niederdruckausnehmung 59 und die Bohrung 58, um in dem Raum 25 den Luftdruck auf den in der Saugkammer 51 herrschenden zu reduzieren, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.

Demzufolge ist der Druck der Luft, die durch das Lager 18 von dem Raum 25 zu der mechanischen Dichtung 13 strömt, sowie das Luftvolumen zu gering, um Lagerfett aus den Lagern 18 zu drücken. Die Vorrichtung ist frei von Verschleiß- bzw. Festfreßproblemen, weil immer eine ausreichende Menge an Lagerfett vorhanden ist. Darüber hinaus ist die Lagerlebensdauer so hoch, daß dieser Flügelkompressor als Gebläse oder Lader für eine Kraftfahrzeugmaschine eingesetzt werden kann.

Für den Fall, daß der Kompressor der Art ist, bei welcher keine Flügelausnehmung mit dem Saugdurchgang verbunden ist, wie dies in Fig. H gezeigt ist, ist als Druckreduzierdurchgang ein Abzug 17 vorgesehen, der sich von der Luftsammelausnehmung 11 durch das vordere Seitengehäuse 21 zu der Umgebung erstreckt. Die komprimierte Luft tritt in die Luftsammelausnehmung 11 durch einen Spalt 26 zwi-

^ÖO sehen der inneren Seitenfläche des Seitengehäuses 21 und

-β-der Seitenfläche des Rotors 10 ein und strömt durch den Abzug 17 zur Außenluft, so daß der Luftdruck in dem Raum 25 auf atmosphärischen Druck herabgesetzt ist. Ein Absperrventil 6, wie beispielsweise ein Klappenventil, ist vorgesehen, um Staub oder Wasser daran zu hindern, in den Abzug 17 einzutreten. Der durch das Lager 18 aus dem Raum 25 zu der mechanischen Dichtung 13 fliessende Luftstrom hat weder das Volumen noch den Druck, um Lagerfett aus dem Lager 18 zu drücken, und zwar auf die gleiche Weise wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel.

Es wird eine Lagervorrichtung für einen bewegbaren Flügelkompressor vorgeschlagen, wobei sich ein Druckreduzierdurchgang von einem ringförmigen Spielraum 25 zwischen der inneren Seitenfläche des Lagers 18 und der Seitenfläche des Rotors 10 zu der Saugkammer 51, dem saugseitigen Arbeitsraum 53 oder zur Umgebung erstreckt. Hochdruckluft tritt in den ringförmigen Spielraum 25 über einen Spalt 26 zwischen der inneren Seitenfläche des Seitengehäuses und der Seitenfläche des Rotors aus dem Kompressionsarbeitsraum zwischen zwei benachbarten Flügeln 16 und strömt dann durch den Druckreduzierdurchgang, ohne das Lager- bzw. Schmierfett aus dem Lager zu drücken.

Claims

BATEWT- UNEV-RECH.TSANWÄLTE BARDEHLE. PAGeWbETCG; üOST^ÄtTENBURG & PARTNER RECHTSANWÄLTE PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS JOCHEN PAGENBERG dr jur h μ harvard-· HEINZ BARDEHLE d.pl:ng BERNHARD FROHWITTER o.pi ing - WOLFGANG A. DOST dh d.pl chem GÜNTER FRHR. v. GRAVENREUTH dipi ing, ifh,- UDO W. ALTENBURG diplphys POSTFACH 86Ο62Ο. βΟΟΟ MÜNCHEN TELEFON (089)980361 TELEX 522791 pad d CABLE: PADBÜRO MÜNCHEN BÜRO: GALILEIPLATZ 1. β MÜNCHEN Datum 18. 5. 1984 K 5501 Bd/IV/he Ansprüche

1. Rotorwellen-Lagervorrichtung für einen Drehkolbenkompressor mit einem Gehäuse, einem Rotor, der in dem Gehäuse enthalten ist, eine an dem Rotor festgelegte Rotorwelle, eine Vielzahl von Flügelausnehmungen, die in dem Rotor ausgebildet sind, wobei ein Flügel in jeder dieser Flügelausnehmungen bewegbar eingepaßt ist, und eine Saugkammer umfaßt, wobei ein Lager an der Rotorwelle angeordnet ist, dessen innere Seitenfläche zu der Seitenfläche des Rotors weist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckreduzierdurchgang zum Entleeren eines ringförmigen Raumes (25) zwischen der inneren Seitenfläche des Lagers (18) und der Seitenfläche des Rotors (10) zur Freiluft o.dgl. vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckreduzierdurchgang eine Luft-

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sammelausnehmung (11) aufweist, die in der Innenfläche des Gehäuses (21) ausgebildet ist, und daß sich ein Abzug (17) von der Luftsammelausnehmung zu der Umgebung erstreckt. 5

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckreduzierdurchgang eine Luftsammelausnehmung (11) umfaßt, die in der saugseitigen Innenfläche des Gehäuses (21) ausgebildet ist, daß in dem Gehäuse (23) eine Niederdruckausnehmung (59) ausgebildet und mit der Luftsammelausnehmung (11) über wenigstens erne der Flügelausnehmungen (15) verbunden ist, und daä eine Niederdruckbohrung (58) in der anderen Seite des Gehäuses ausgebildet und mit der Saugkammer (51) verbunden ist.