DE8717942U1 - Ölzuführungsvorrichtung für eine Rotationskolbenmaschine in Spiralbauweise - Google Patents
Ölzuführungsvorrichtung für eine Rotationskolbenmaschine in SpiralbauweiseInfo
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Description
&ngr;. FONER EBBINGHAUS FINCK
MARIAHIUFPLATZ 2 4 3, VIONCHEN 9O
POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 &bgr;&thgr;, D - 8OOO MÖNCHEN 95
HITACHI, LTD. DEGC-40697.3
6. Mai 1991
ÖLZUFÜHRUNGSVORRICHTUNG FÜR EINE ROTATIONSKOLBENMASCHINE IN SPIRALBAUWEISE
Die Erfindung betrifft eine ölzuführungsvorrichtung für
eine Rotationskolbenmaschine in Spiralbauweise mit einem Gehäuse, in welchem ein stationäres Spiralelement und ein
damit unter Bildung von Arbeitskammern in Eingriff stehendes umlaufendes Spiralelement sowie eine von einem Motor
angetriebene, in einen ölsumpf eintauchende Kurbelwelle angeordnet sind, die über Lager in einem Rahmen gelagert
ist und deren Kurbelabschnitt mit einem Gleitlager am umlaufenden Spiralelement angreift, wobei sich durch die
Kurbelwelle und deren Kurbelabschnitt ein Kanal für die ölzuführung zu den Lagern und über einen Raum am Ende des
Kurbelabschnitts zu dem Gleitlager erstreckt und am Umfang des Kurbelabschnitts ein als achsparallele Ausnehmung
ausgebildeter ölstromkanal vorgesehen ist.
Aus der US-PS 44 62 772 ist bereits eine Rotationskolbenmaschine in Spiralbauweise bekannt, bei welcher am Kurbelzapfen
als ölstromkanal eine achsparallele Ausnehmung ausgebildet ist, die in der Richtung des Kurbelabschnitts bezogen
auf eine Wirkungslinie einer seitlichen Last um 90° voreilt, um dadurch wirksam einen Ölfilm im belasteten
Bereich des Gleitlagers zu erzielen. Dies wird dann gewährleistet, wenn der Motor mit den üblichen Frequenzen von 50
bzw. 60 Hz und den daraus resultierenden Drehzahlen betrieben wird. Wenn jedoch der Motor mit einer variablen, insbesondere
höheren Drehzahl angetrieben wird, verändern sich
aufgrund des zunehmenden Einflusses der Zentrifugalkraft die Bereiche des höchsten Lagerdrucks, so daß dort eine
ausreichende Schmierung nicht mehr gewährleistet 1st, es sei denn, daß man eine Nachführung dieses ölstromkanals
ausbilden könnte, was technisch äußerst aufwendig wäre.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb
darin, die Rotationskolbenmaschine der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß eine stabile Schmierung des Gleilagers
durch einen Ölfilm ausreichender Stärke auch bei variablen, insbesondere hohen Drehzahlen gewährleistet bleibt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei Verwendung eines Motors mit variabler Drehzahl der ölstromkanal an einem Ort an dem Kurbelabschnitt ausgebildet ist,
der um einen Betrag von 45° in Drehrichtung des Kurbelabschnitts bezogen auf die Wirkungslinie einer Last voreilt, die auf den Kurbelabschnitt in Radialrichtung der
Kurbelwelle aufgrund einer Zentrifugalkraft einwirkt, die durch die UmIaufbewegung des umlaufenden Spiralelements
erzeugt wird.
Dabei kann der Innenraum des Gehäuses mit einem hohen Druck beaufschlagt sein.
Wenn ein Spiralkompressor mit variablen Drehzahlen durch einen Elektromotor betrieben wird, der mit einem Wechselrichter
versehen ist, bewegt sich der Bereich der Gleitoberfläche des mit dem Lager des umlaufenden Spiralelements
in Eingriff stehenden Kurbelabschnitts, an dem der Ölfilm mit minimaler Stärke ausgebildet ist, zwischen einer Wirkungslinie
des Fluiddrucks und einer Wirkungslinie der Zentrifugalkraft. Diese Position bewegt sich zur letzteren
Linie, wenn die Drehzahl des Kompressors erhöht wird. Das heißt mit anderen Worten, daß der Kurbelabschnitt zu
jeder Zeit von der Zentrifugalkraft beaufschlagt wird,
die von dem umlaufenden Spiralelement erzeugt wird.
Als Folge sieht man, daß durch Vorsehen eines Kanals an einer Stelle an dem Kurbelabschnitt, die in Drehrichtung
bezüglich der Wirkungslinie der von der Umlauf bewegung des umlaufenden Spiralelements erzeugten Zentrifugalkraftbelastung
vorausliegt, und durch Zuführen von Schmieröl über diesen Kanal,das Öl einen Bereich an der Oberfläche
des Kurbelabschnitts, an dem die Zentrifugalkraftbelastung
anliegt, durch Drehung des Kurbelabschnitts erreicht. Das zugeführte Öl erzeugt einen Ölfilmdruck, wodurch ein
Ölfilm mit einer ausreichenden Stärke erreicht wird, so daß ein Fressen des Lagers des umlaufenden Spiralelements
und des Kurbelabschnitts ausgeschlossen werden kann. Bevorzugt wird der Kanal an einer Stelle angeordnet, der
um 45° vorausliegt, und zwar unter dem Gesichtspunkt der Beziehung zwischen dem Reibungskoeffizient und der Stärke
des gebildeten Ölfilms.
Erfindungsgemäß ist es somit möglich, in dem Lager einen
Ölfilmreaktor zu erzielen und zwar entsprechend der Belastung durch die Zentrifugalkraft, die von dem umlaufenden
Spiralelement der Rotationskolbenmaschine in Spiralbauweise erzeugt wird, welche mit variablen Drehzahlen
arbeitet, wodurch ein Lagerverschleiß und ein Lagerfressen vermieden werden.
Mit der erfindungsgemäßen Olbeschickungsvorrichtung ist
somit eine stabile Schmierung der Lager während des Betriebs mit variablen Drehzahlen möglich.
Anhand von Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Rotationskolbenmaschine in Spiralbauweise
im Längsschnitt,
Fig. 2 im Längsschnitt den Kurbelwellenabschnitt mit einer Ausführungsform der Öl Zuführungsvorrichtung,
Fig. 3 in einer Draufsicht auf den Kurbelabschnitt die Beziehung zwischen den Ölstromkanälen und der
Richtung, in der eine Last anliegt, Fig. 4 in einer Ansicht des Kurbelwellenabschnitts die
Beziehung zwischen der Richtung, in der die Belastungen anliegen und der Druckverteilung des
Lagerölfilms,
Fig. 5 anhand des Schnitts V-V von Fig. 4 die Richtung, in der eine von der Zentrifugalkraft erzeugte Belastung
an dem Lager eines umlaufenden Spiralelements anliegt und die Druckverteilung des Lagerölfilms
und
Fig. 6a und 6b in Diagrammen die Beziehung zwischen der Position eines Ölstromkanals und dem Reibungskoeffizienten
bzw. der minimalen Ölfilmdicke.
Die in Fig. 1 bis 3 gezeigte Rotationskolbenmaschine in Spiralbauweise, die beispielsweise als von einem Wechselrichter
gesteuerter Kompressor arbeitet, hat eine Kammer 1, ein stationäres Spiralelement 2 und ein umlaufendes
Spiralelement 3. Das stationäre Spiralelement 2 und das umlaufende Spiralelement 3 haben scheibenförmige
Stirnplatten 4 bzw. 5 und davon senkrecht abstehende Spiralwände 6 bzw. 7, wobei die Stirnplatten 4 bzw. 5 und
die nach innen weisenden Spiralwände 6 bzw. 7 gegeneinander gepresst gehalten sind. An der Unterseite des um-
laufenden Spiralelements 3 ist ein Gleitlager 8 angebracht. Das Gleitlager 8 steht in Eingriff mit einem Kurbelabschnitt
9b an einer Kurbelwelle 9, der bezüglich des Wellenabschnitts 9a der Kurbelwelle 9 mittig versetzt ist.
Der Wellenabschnitt 9a der Kurbwelwelle 9 ist in einem oberen Gleitlager 11 und in einem unteren Gleitlager
gelagert, die an einem Rahmen 10 angebracht sind. Die Kurbelwelle 9 wird von einem Elektromotor 13 drehangetrieben.
Wenn sich die Kurbelwelle 9 dreht, bewegt sich das umlaufende Spiralelement 3 auf einer Umlaufbewegung aufgrund
eines Oldham-Rings 14 und eines Oldham-Keils 15,
kann sich dabei jedoch nicht um seine eigene Achse drehen. Das durch ein Ansaugrohr 16 angesaugte Gas wird durch
die Umlaufbewegung des umlaufenden Spiralelements 3 in den abgedichteten Räumen komprimiert, die zwischen dem
umlaufenden Spiralelement 3 und dem stationären Spiralelement 2 gebildet werden. Das komprimierte Gas wird durch
einen Auslaß 17 in die Kammer 1 gefördert, aus der es durch ein Abführrohr 18 freigegeben wird. Das in den abgedichteten
Räumen zwischen den beiden Spiralelementen 2 und 3 komprimierte Fluid übt eine Last auf den Wellenabschnitt
9a über das umlaufende Spiralelement 3, das Gleitlager 8 und den Kurbelwellenabschnitt 9b der Kurbelwelle
9 aus. Die auf den Wellenabschnitt ausgeübte Last wird von den Gleitlagern 11 und 12 aufgenommen. Eine Rotation
der Kurbelwelle 9 erzeugt eine Zentrifugalkraft F an dem
Kurbelabschnitt 9b, die durch folgende Gleichung ausdrückbar ist:
wobei m die Masse des umlaufenden Spiralelements, &ggr; der
Radius der Umlaufbewegung, d.h. der Betrag, um den der
Kurbelabschnitt außermittig ist, und U eine Winkelgeschwindigkeit
(2^N) ist, in der N die Drehzahl darstellt.
Die so erhaltene Zentrifugalkraft F wirkt auf den Kurbelabschnitt
9b über das Gleitlager 8 in der Richtung, in welcher der Kurbelabschnitt 9b außermittig ist.
In der Kurbelwelle 9 ist ein Ölzuführkanal 19 ausgebildet,
durch den am Boden der Kammer 1 gespeichertes Öl aufgrund
des Druckunterschieds zwischen dem Druck in dem Ölspeicher und dem in einer Gegendruckkammer 25 angesaugt wird, die
von dem Rahmen 10 und dem umlaufenden Spiralelement 3 begrenzt ist. Die Ölzuführung zu den Lagern 8, 11 und
12 wird anhand der Fig. 2 und 3 erläutert. Das Öl wird in eine Ölkammer 20 eingeführt, die von dem oberen Ende
des Kurbelabschnitts 9b, dem Gleitlager 8 und dem umlaufenden
Spiralelement 3 gebildet wird, und dann durch einen ausgesparten Ölstromkanal 21 geführt, der axial an
der äußeren Umfangsflache des Kurbelabschnitts 9b der
Kurbelwele 9 ausgebildet ist, um das Gleitlager 8 des umlaufenden Spiralelements und des Kurbelabschnitts 9b
zu schmieren.
Das Öl, welches das Gleitlager 8 geschmiert hat, wird in eine Zwischenkammer 25 abgeführt, die von dem Rahmen
10 und dem umlaufenden Spiralelement begrenzt ist, nachdem es durch eine Ringnut 25 geströmt ist, die in der
Verbindung zwischen dem Kurbelabschnitt 9b und einem Ausgleichsgewicht 22 ausgebildet ist, um ein Axiallager 24
zu schmieren, das in dem unteren Abschnitt des Gleitlagers 8 eine Einheit damit bildend vorgesehen ist.
Die Zuführung des Öls zum oberen Gleitlager 11, welches den Schaftabschnitt 9a der Kurbelwelle 9 lagert, wird
durch Zuführen von Öl zu einer Olzuführungsöffnung 26
bewirkt, die mit dem Ölzuführungskanal 19 und einem ausgesparten
Ölstromkanal 27 in Verbindung steht, der axial an der äußeren Utnfangsflache des Kurbelabschnitts 9a ausgebildet
ist und mit der Olzuführungsöffnung 26 in Verbindung
steht. Das Öl, welches das Gleitlager 11 geschmiert hat, strömt durch eine Ringnut 28 in der Verbindung
zwischen dem Wellenabschnitt 9a und dem Ausgleichsgewicht 22 zu einem Axiallager 29, das im unteren Abschnitt
des Lagers 11 eine Einheit damit bildet, wodurch das Axiallager 29 geschmiert wird, ehe das Öl in die Zwischenkammer
25 abgeführt wird. Ein Teil des Öls, welches das obere Gleitlager 11 geschmiert hat, wird in eine Ölabführkammer
30, die von dem Wellenabschnitt 9a, dem Rahmen 10, dem Gleitlager 11 und dem Gleitlager 12 begrenzt ist,
über das untere Ende des Gleitlagers 11 abgeführt und in die Kammer 1 über eine Ölabführöffnung 31 im Rahmen
10 befördert.
Das in die Zwischenkammer 25 abgeführte Öl wird über kleine Öffnungen 32 in dem umlaufenden Spiralelement 3 Abschnitten
der beiden Spiralelemente 2 und 3 zugeführt, die in Eingriff miteinander stehen. Somit herrscht in
der Zwischenkammer 25 ein Zwischendruck, der zwischen dem Förderdruck und dem Ansaugdruck liegt. Dadurch kann
Öl zum oberen Gleitlager 11 und dem Gleitlager 8 des umlaufenden Spiralelements 3 aufgrund des Druckunterschieds
zwischen dem Förderdruck und dem Zwischendruck zugeführt
3Q werden.
Die Zuführung von Öl zum unteren Gleitlager 12, welches den Wellenabschnitt 9a der Kurbelwelle 9 lagert, erfolgt
durch Zuführen von über den Ölzuführkanal 19 zu einer
Ölzuführöffnung 33 angesaugtes Öl, die damit und mit eineu
ausgesparten Ölstromkanal 34 in Verbindung steht, der axial an der äußeren Umfangsflache des Wellenabschnitts
9a ausgebildet ist und mit der Ölzuführungsöffnung 33 in Verbindung steht. Das Öl, welches das untere
Gleitlager 12 geschmiert hat, wird in die Kammer 1 vom oberen Ende des Gleitlagers 12 über die Ölabführkammer
30 und die Ölabführöffnung 31 und gleichzeitig in die
Kammer 1 über das untere Ende des Gleitlagers 12 befördert.
Von den axial verlaufenden Ölstromkanälen 21, 27 und und den Olzuführöffnungen 26 und 33 ist der Ölstromkanal
21 an einer Stelle angeordnet, die um einen Betrag von 90° in Drehrichtung der Kurbelwelle 9 bezogen auf eine
Linie X vorausliegt, welche die Mitte C des Kurbelabschnitts 9a der Kurbelwelle 9 und die Mitte S des Kurbelabschnitts
9b verbindet. Die Ölstromkanäle 27 und und die Olzuführungsöffnungen 26 und 33 sind auf der
Linie X angeordnet. Man kann sagen, daß der Ölstromkanal 21 sich an einer Stelle befindet, die um einen Betrag
von 135° in Drehrichtung der Kurbelwelle 9 bezogen auf eine Wirkungslinie eines Fluiddrucks Pl vorausliegt, d.h.
an einer Stelle, die um einen Betrag von 45° in Drehrichtung der Kurbelwelle 9 bezogen auf eine Wirkungslinie
der Zentrifugalkraft F vorausliegt, die auf das umlaufende
Spiralelement ausgeübt wird. Der Ölstromkanal 27 befindet sich an einer Stelle, die um einen Betrag von
270° in Drehrichtung der Kurbelwelle 9 bezogen auf eine
Wirkungslinie eines Fluiddrucks P vorausliegt. Der Ölstromkanal
34 befindet sich an einer Stelle, die in einem Abstand in einem Betrag von 180° bezogen auf den Ölstromkanal
27 angeordnet ist. Die Lageanordnung dieser Ölstromkanäle 21, 27 und 34 kann in wirksamer Weise die Erzeugung
einer Lagerölfilmreaktion bzw. -gegenwirkung herbeiführen.
Die in dieser Weise angeordnete Olzuführungsvorrichtung,
die für den Einsatz in einer mit variablen Drehzahlen von einem Wechselrichter gesteuerten Rotationskolbenmaschine
in Spiralbauweise einsetzbar ist, arbeitet folgendermaßen:
Der von dem nicht gezeigten Wechselrichter gesteuerte Elektromotor 13 wird eingeschaltet, um die Kurbelwelle
9 in Richtung des Pfeils A von Fig. 2 in Drehung zu versetzen. Dadurch bewegt sich das umlaufende Spiralelement
3 in einer Umlaufbewegung bezüglich des stationären Spiralelements
2, wodurch durch das Ansaugrohr 16 in die Ansaugkammer des Kompressors angesaugtes Gas komprimiert und
das komprimierte Gas durch die Förderöffnung 17 abgeführt wird. Während dieses Kompressionshubs wirkt der Druck P
des Fluids in den abgedichteten Räumen, die von den beiden Spiralelementen 2 und 3 gebildet werden, auf den Kurbelabschnitt
9b über das umlaufende Spiralelement 3 und das Gleitlager 8, was in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist.
Andererseits bewegt sich das umlaufende Spiralelement 3 in einer Umlaufbewegung durch einen Umlaufradius € bezogen
auf das stationäre Spiralelement 2. Dies erzeugt die Zentrifugalkraft F, die ebenfalls an dem Kurbelabschnitt
9b über das Gleitlager 8 anliegt. Dadurch wird die Kurbelwelle 9 zwischen dem oberen Gleitlager 11 und
dem unteren Gleitlager 12 gekippt. Als Folge wirken eine
Last P2 an dem Gleitlager 11 und eine Last P„ an dem Gleitlager
12.
Das Ausgleichsgewicht 22, das der Zentrifugalkraft entgegenwirkt,
die von dem umlaufenden Spiralelement 3 und dem Kurbelabschnitt 9b erzeugt wird, ist bezüglich der
Kurbelwelle 9 zwischen dem Schaftabschnitt 9a und dem Kurbelabschnitt 9b an einer Stelle angeordnet, die sich
in einem Abstand von 180° vom Kurbelabschnitt befindet, um so ein statisches Gleichgewicht der Kurbelwelle 9 zu
erhalten. Die Kurbelwelle ist also als Drehwelle ausgelegt, so daß der Fluiddruck P, in den abgedichteten Räumen,
die von den beiden Spiraleleraenten 2 und 3 gebildet werden, in der gleichen Richtung wie die Lager reaktion f„ des
Gleitlagers 12 und in entgegengesetzter Richtung von einer Lagerreaktion f„ des Gleitlagers 11 wirkt. Aufgrund
des Kippens der Kurbelwelle 9 wird, wie dies auch in der US-PS 44 62 772 beschrieben ist, Öl zu den Gleitlagern
11 und 12 äußerst günstig an den Stellen zugeführt, die um einen Betrag von 90° in Drehrichtung der Kurbelwelle
9 bezogen au die Wirkungslinien der Belastungen voraus-1iegen
.
Die Rotation des Elektromotors 13 erzeugt die Zentrifugalkraft F. Diese Kraft, die auf das Gleitlager 8 des
umlaufenden Spiralelements 3 wirkt, muß von dem Lager 8 aufgenommen werden.
Die Ölfilmdruckverteilung, die sich zwischen dem Gleitlager
8 und dem Kurbelabschnitt 9b ausbildet, wird im folgenden anhand von Fig. 5 erläutert.
Wenn sich die Kurbelwelle dreht, verschiebt sich die Mitte S. des Kurbelabschnitts 9b von der Mitte B1 des Gleitlagers
8 durch die Zentrifugalkraft, die am Kurbelabschnitt
9b wirkt, um einen Betrag, der von der Drehzahl der Kurbeiwelle bestimmt wird. Der Lagerspalt ist in Fig. 5 übertrieben
groß gezeichnet.
Auf einer Seite der Linie Y,, welche die Mitten S, und B. verbindet, an denen die Zentrifugalkraft F wirkt, ergibt
sich eine Minimalspaltposition Z ,. Auf der gegen-
3 i. über liegenden Seite ergibt sich ein maximaler Spalt Z ~·
Das auf die Oberfläche des Lagers aus dem Ölstromkanal 21 geführte Öl, der sich an einer Stelle befindet, die
um einen Betrag von 45° in Drehrichtung der Welle bezogen auf die Wirkungslinie der Zentrifugalkraft F vorausliegt,
wird zum Lagerspalt zwischen dem Kurbelabschnitt 9b und
dem Gleitlager 8 aufgrund der Rotation der Kurbelwelle 9b sowie aufgrund des Ölzuführungsdrucks gezogen und
zwangsweise in den Bereich des Lagerspalts geführt, der sich bezüglich der Drehrichtung des Kurbelabschnitts verengt.
Dies wird insgesamt als Auftreten einer Keilwirkung bezeichnet. Aufgrund dieser Keilwirkung steigt der Ölfilmdruck
an beginnend an der Maximalspaltposition Z 2 und
erreicht sein Maximum, bevor die Minimalspaltposition Z 1 erreicht ist, wodurch ein Ölfilmdruck F. erzeugt wird,
der der Last P. entspricht. Danach fällt der Ölfilmdruck
ab und erreicht im wesentlichen einen Zwischendruck an der Minimalspaltposition Z ... Im Bereich des sich erwei-
a J.
ternden Lagerspalts von der minimalen Spaltposition Z ,
aus, die längs der Drehrichtung des Kurbelabschnitts 9b gebildet wird, beginnt der Ölfilmdruck ausgehend von der
Minimalspaltposition Z , zu fallen und wird niedriger
als der Zwischendruck. Danach steigt der Ölfilmdruck wieder an und erreicht den Maximalwert, bis er den Ölzuführungsdruck
an dem Ölstromkanal 21 erreicht. Da der Lagerspalt sich zwischen dem Ölstromkanal 21 und der Maximalspaltposition
Z „ bezüglich der Drehrichtung des Kurbelwellenabschnitts 9b erweitert, fällt der Ölfilmdruck und steigt
dann allmählich wieder an, bis er im wesentlichen den Betrag des Zwischendrucks an der Maximalspaltposition
Z „ erreicht.
a2
a2
Wie vorstehend beschrieben kann der Ölfilmdruck kontinuierlich und optimal auf der Gleitfläche des Lagers 8 erzeugt
werden und ist ausreichend hoch, um die Belastung P auszuhalten, die von der Zentrifugalkraft des umlaufenden
Spiralelements 3 erzeugt wird.
Die Diagramme in den Fig. 6a und 6b zeigen den Verlauf des Reibungskoeffizienten des Lagers und der minimalen
Ölfilmdicke, der anhand von Versuchen und darauf basierender Berechnung erhalten werden, wobei die Lage bzw.
der Winkel des Ölstromkanals bezogen auf das Gleitlager axial verändert wird, da es in Eingriff mit dem Kurbelabschnitt
9b steht, wobei die Wirkungslinie einer Last auf den Winkel 0 festgelegt ist. Wenn der Winkel des Ölzuf
ührungskanals 21 axial allmählich in Richtung von &thgr; verändert wird, nimmt der in Fig. 6a gezeigte Reibungskoeffizient,
der bei dem Winkel 0 ein Maximum hat, danach ab und erreicht ein Minimum bei etwa 45°. Danach
steigt er wieder etwas an. Die in Fig. 6b gezeigte minimale Ölfilmdicke nimmt in der Nähe von 0° zu und erreicht
den Maximalwert bei etwa 45°. Danach bleibt der Maximalwert erhalten, bis 200° erreicht werden. Man sieht aus
Fig. 6a und 6b, daß der Reibungskoeffizient ein Minimum
hat und der dickste Ölfilm gewährleistet ist, wenn der Ölstromkanal sich an einer Stelle von etwa 45° befindet.
Eine Wirkungslinie des Fluiddrucks P, in den abgedichteten
Räumen, die von dem stationären Spiralelement 2 und dem umlaufenden Spiralelement 3 gebildet werden, liegt
um 90° hinter der Wirkungslinie der Zentrifugalkraft F.
Der durch die ausgezogene Linie dargestellte Ölfilmdruck wurde jedoch in dem oben beschriebenen Lagerspalt erzeugt.
Dies gewährleistet, daß der Ölfilmdruck an einer Stelle erzeugt wird, an der der Fluiddruck P, anliegt, was durch
die unterbrochene Linie veranschaulicht ist, und diesem Druck entgegenwirkt.
Claims (2)
1. ölzuführungsvorrichtung für eine Rotationskolbenmaschine
in Spiralbauweise mit einem Gehäuse (1), in welchem ein stationäres Spiralelement (2) und ein damit unter Bildung
von Arbeitskammern in Eingriff stehendes umlaufendes Spiralelement (3) sowie eine von einem Motor angetriebene,
in einen ölsumpf eintauchende Kurbelwelle (9) angeordnet sind, die über Lager (11, 12) in einem Rahmen
(10) gelagert ist und deren Kurbelabschnitt (9b) mit einem Gleitlager (8) am umlaufenden Spiralelement (3)
angreift, wobei sich durch die Kurbelwelle (9) und deren Kurbelabschnitt (9b) ein Kanal (19) für die ölzuführung
zu den Lagern (11, 12) und über einen Raum (20) am Ende des Kurbelabschnitts (9b) zu dem Gleitlager (8) erstreckt
und am Umfang des Kurbelabschnitts (9b) ein als achsparallele Ausnehmung ausgebildeter ölstromkanal (21)
vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß bei Verwendung eines Motors (13) mit variabler
Drehzahl der ölstromkanal (21) an einem Ort an dem Kurbelabschnitt (9b) ausgebildet ist, der um einen
Betrag von 45° in Drehrichtung des Kurbelabschnitts (9b) bezogen auf die Wirkungslinie einer Last voreilt, die
auf den Kurbelabschnitt (9b) in Radialrichtung der Kurbelwelle (9) aufgrund einer Zentrifugalkraft einwirkt,
die durch die Umlaufbewegung des umlaufenden Spiralelements (3) erzeugt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Innenraum des Gehäuses (1)
mit einem hohen Druck beaufschlagt ist.
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DE (2) | DE3712755A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10311037B4 (de) * | 2002-03-13 | 2019-11-14 | Aisin Seiki K.K. | Elektrische Ölpumpenvorrichtung |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR920003593B1 (ko) * | 1988-02-19 | 1992-05-04 | 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼 | 스크롤 유체기계 |
JP2766659B2 (ja) * | 1988-02-19 | 1998-06-18 | 株式会社日立製作所 | スクロール流体機械 |
US4954057A (en) * | 1988-10-18 | 1990-09-04 | Copeland Corporation | Scroll compressor with lubricated flat driving surface |
JP2701927B2 (ja) * | 1989-03-20 | 1998-01-21 | 株式会社日立製作所 | 可変速スクロール圧縮機 |
US5439360A (en) * | 1991-07-22 | 1995-08-08 | Carrier Corporation | Self-adjusting crankshaft drive |
EP0545187B1 (de) * | 1991-12-05 | 1996-01-24 | AGINFOR AG für industrielle Forschung | Verdrängermaschine nach dem Spiralprinzip |
JPH074366A (ja) * | 1993-06-17 | 1995-01-10 | Zexel Corp | スクロール型コンプレッサ |
US6102160A (en) * | 1998-05-15 | 2000-08-15 | Copeland Corporation | Compressor lubrication |
DE19910460A1 (de) * | 1999-03-10 | 2000-09-21 | Bitzer Kuehlmaschinenbau Gmbh | Kompressor |
JP4026290B2 (ja) * | 1999-12-14 | 2007-12-26 | 株式会社豊田自動織機 | 圧縮機 |
JP3731068B2 (ja) * | 2002-06-05 | 2006-01-05 | ダイキン工業株式会社 | 回転式圧縮機 |
FR2885966B1 (fr) * | 2005-05-23 | 2011-01-14 | Danfoss Commercial Compressors | Compresseur frigorifique a spirales |
JP4985590B2 (ja) * | 2008-09-02 | 2012-07-25 | 株式会社豊田自動織機 | 電動コンプレッサ |
KR101484538B1 (ko) * | 2008-10-15 | 2015-01-20 | 엘지전자 주식회사 | 스크롤 압축기 및 이를 적용한 냉동기기 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2062219C3 (de) * | 1970-12-17 | 1978-06-15 | Audi Nsu Auto Union Ag, 7107 Neckarsulm | Schmierung und Kühlung eines Gleitlagers einer Kreiskolben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart |
JPS5776201A (en) * | 1980-10-31 | 1982-05-13 | Hitachi Ltd | Oil feed device for scroll hydraulic machine |
JPS57173503A (en) * | 1981-04-17 | 1982-10-25 | Hitachi Ltd | Oil feed device of scroll fluidic machine |
JPS60187789A (ja) * | 1984-03-05 | 1985-09-25 | Mitsubishi Electric Corp | スクロ−ル圧縮機 |
JPS60228793A (ja) * | 1984-04-25 | 1985-11-14 | Hitachi Ltd | ロ−タリ圧縮機 |
-
1986
- 1986-07-21 JP JP61169741A patent/JP2718666B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-04-15 DE DE19873712755 patent/DE3712755A1/de not_active Withdrawn
- 1987-04-15 DE DE8717942U patent/DE8717942U1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-04-27 US US07/042,700 patent/US4749344A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-04-29 KR KR1019870004153A patent/KR960001626B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10311037B4 (de) * | 2002-03-13 | 2019-11-14 | Aisin Seiki K.K. | Elektrische Ölpumpenvorrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3712755A1 (de) | 1988-02-04 |
JP2718666B2 (ja) | 1998-02-25 |
KR880012892A (ko) | 1988-11-29 |
KR960001626B1 (ko) | 1996-02-03 |
JPS6329083A (ja) | 1988-02-06 |
US4749344A (en) | 1988-06-07 |
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