DE2223156C2 - Flügelzellenverdichter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Flügelzellenverdichter nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Ein derartiger Flügelzellenverdichter ist durch die US-PS 34 34 656 bekanntgeworden. Bei diesem bekannten Verdichter weisen die seitlichen Begrenzungswände des den Rotor aufnehmenden Gehäuseteils nierenförmig gestaltete Ausnehmungen auf. Die in der einen Begrenzungswand befindlichen Ausnehmungen sind mit Zuleitungen für unter dem Druck einer ölpumpe stehendes öl verbunden. Die in der anderen Begrenzungswand befindlichen Ausnehmungen sind über Rücklaufleitungen mit einem Niederdruck-Ölbehälter verbunden. Die Seitenwand der Führungsschlitze für die Flügel weist als Kanäle wirkende Einschnitte auf, die sich von der einen zur anderen Stirnseite des Rotors erstrecken. Diese Kanäle wirken mit den nierenförmigen Ausnehmungen in den Begrenzungswänden zusammen und bilden somit eine Verbindung zwischen ölzulauf und ölablauf, solange der jeweilige Flügel die nierenförmigen Ausnehmungen passiert. Auf diese Weise werden die Gleitflächen und ihre Führungsschlitze ständig mit öl versorgt, wodurch eine zuverlässige Schmierung der Flügel in ihren Führungsschlitzen gewährleistet ist. Bei diesem bekannten Verdichter ist jedoch nicht vorgesehen, das öl mit zur Abdichtung im Bereich der Rotorstirnwand heranzuziehen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Flügelzellenverdichter nach der Gattung des Hauptanspruchs zu schaffen, bei dem zwischen den jeweils aneinander angrenzenden Hochdruck- und Niederdruckseiten einander benachbarter Arbeitsräume eine optische Abdichtung erzielt wird, wobei die zur Dichtung benötigte ölmenge äußerst klein gehalten werden kann.

ίο Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß jede der in die jeweilige seitliche Begrenzungswand mündende Ausnehmung im Bereich einer gedachten Geraden liegt, die sich vom Mittelpunkt der Stirnfläche des Rotors zur Mitte derjenigen Stelle erstreckt, an der die Mantelfläche des Rotors in dichtender Berührung mit der Innenwand der Gehäuseausnehmung steht.

Es ist weiterhin sehr vorteilhaft, wenn etwa zwei Drittel der Fläche der Ausnehmung auf der der Hochdruckseite des Arbeitsraumes und etwa ein Drittel der Fläche auf der der Niederdruckseite zugewandten Seite der gedachten Geraden liegt

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt Diese zeigt in
F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Flügelzellenverdichter nach 1-1 in F i g. 2 und in

F i g. 2 einen Querschnitt nach 11-11 in F i g. 1.
Der dargestellte Flügelzellenverdichter hat ein Gehäuse, das im wesentlichen aus drei Teilen aufgebaut ist: einem linken Stirndeckel 1, einem rechten Stirndeckel 2 und einem Gehäusemittelteil 3. Im Gehäusemittelteil 3 ist eine zylindrische Gehäuseausnehmung 4 angeordnet, deren axiale, seitliche Begrenzungswände von den Stirndeckeln 1, 2 gebildet werden. Die zylindrische Innenwand des Gehäusemittelteils 3 hat eine Ellipse zur Leitkurve, sie bildet gleichzeitig die Hubkurve des Verdichters. In der Gehäuseausnehmung 4 ist ein umlaufender Rotor 5 angeordnet, dessen Durchmesser bis auf ein geringes Laufspiel der Länge der kleineren Achse der erwähnten Ellipse entspricht. Auf diese Weise werden zwischen der Mantelfläche des Rotors 5 und der zylindrischen Innenwand der Gehäuseausnehmung 4 zwei etwa sichelförmige Förderräume gebildet.

In eine zentrale Bohrung des Rotors S ist das Ende einer Welle 6 eingepreßt die in zwei Gleitlagern 7, 8, welche in einem hohlen Lagerrohr 9 des Stirndeckels t angeordnet sind, gelagert ist. Außerdem stützt sich der Rotor 5 über ein am Boden einer zentralen Bohrung 10 des Rotors 5, in die sich das Lagerrohr 9 hineinerstreckt, angeordnetes Axialnadellager 11 an der Stirnfläche des freien Endes des Lagerrohrs 9 in axialer Richtung ab.

Im Rotor 5 sind mehrere etwa radial verlaufende Schlitze 12 angeordnet, in denen Flügel 13 dicht und gleitend geführt sind. Mit ihren Außenkanten liegen die Flügel 13 an der zylindrischen Innenfläche der Gehäuseausnehmung 4 an und teilen den Förderraum so in einzelne Zellen auf. Jeder der beiden sichelförmigen Förderräume hat einen Saug- bzw. Niederdruckbereich und einen Hochdruckbereich. Der Saugbereich ist jeweils über einen Einlaß 14 mit einem Zulauf 15 des Verdichters verbunden. Die Verbindung zwischen dem Zulauf 15 und dem Einlaß 14 ist über einen Ringkanal 16 gewährleistet, der in einem auf den linken Slirndeckel des Flügelzellenverdichters aufgeschraubten Atißendeckel 17 angeordnet ist. Durch eine zentrale Bohrung des Außendeckels 17 erstreckt sich das freie Ende der Welle 6 nach außen. Mit einer Axialdichtung 18 ist der Durchgang der Welle 6 nach außen hin abgedichtet. Der Hochdruckbereich eines jeden Förderraumes weist

Auslässe 19 auf, die über Zungenventile 20 mit einem Druckkanal 21 verbunden sind. Über ölabscheider 22 besteht zwischen dem Oruckkanal 21 eine Verbindung zu dem Innenraum eines topfförmigen, den gesamten Flügelzellenverdichter umgreifenden und mit dem Außendecke! 17 dicht verschraubten Aaßengehäuse 23. Hinter einer nahe dem Boden des topfförmigen Außengehäuses 23 angeordneten Umlenkwand 24 ist der Ablauf 25 des Verdichters angeordnet

Im linken Stirndeckel 1 und im rechten Stirndeckel 2 ist jeweils eine Ölbohrung 26 angeordnet, die beide nahe dem unteren Teil des Außengehäuses 23, in dem sich im Betrieb des Verdichters ein ölvorrat 27 befindet, in dem Innenraum des Außengehäuses 23 münden. Das andere Ende der Ölbohrung 26 mündet in eine Ausnehmung 28 in jeder der seitlichen Begrenzungswände der Gehäuseaiisnehmung 4, die von den Stirndeckeln I₁ 2 gebildet werden. Die Ausnehmungen 28 haben eine 'anglich runde, etwa nierenähnliche Form, deren radiale Erstrekkung geringer ist als in Drehrichtung des Rotors 5. Etwa zwei Drittel der Flächenerstreckung der Ausnehmung 28 in der genannten seitlichen Begrenzungswand liegt auf der Jem Arbeitsraum mit dem jeweils höheren und etwa ein Drittel der Fläche auf der dem Arbeitsraum mit dem jeweils niedrigeren Druck zugewandten Seite einer Ebene 29 (in F i g. 2 als Linie 29 zu erkennen), wobei die Ebene von der Rotorachse und der Mittellinie der zylindrischen Rotoraußenfläche aufgespannt wird, an der beim Umlauf des Rotors die Flügel 13 am weitesten in ihren zugeordneten Schlitz 12 eingetaucht sind. Das heißt also mit anderen Worten, jeweils zwei Drittel der Fläche der Ausnehmung 28 ist auf der den Auslässen 19 zugewandten Seite der Ebene 29 und ein Drittel der Fläche der Ausnehmung 28 auf der den Einlassen 14 zugewandten Seite der Ebene 29 angeordnet. Zwischen der — radial gesehen — äußeren Begrenzungslinie 28' der Ausnehmung 28 und dem dem Rotordurchmesser entsprechenden Kreis 5' auf der Begrenzungswand beträgt der Abstand etwa 4 mm.

Über eine gleichfalls im ölvorrat 27 im Innenraum des Außengehäuses 23 ausmündende, im linken Stirndeckel 1 angeordnete Ölbohrung 30 kann öl in das Lagerrohr 9 gelangen. Die Ausmündung der Ölbohrung 30 im Lagerrohr liegt dabei zwischen den Gleitlagern 7 und 8. Zwischen der Bohrung des Lagerrohrs 9 besteht eine gedrosselte Zuleitung 32 zu einem gemeinsamen Raum 31 im Innern des Rotors 5, der mit den Schlitzen 12 unterhalb der Flügel 13 verbunden ist.

Bei Drehung des Rotors 5 bewegen sich die Flügel 13 entlang der zylindrischen Innenwandung der Gehäuseausnehmung 4 des Verdichters. Dabei erweitern sich die zwischen jeweils zwei Flügeln abgegrenzten Förderzellen und saugen das zu verdichtende Mittel über den Einlaß 14 nach. Beim weiteren Umlauf verkleinern sich die Zellen wieder, so daß das verdichtete Medium über die auf den Auslassen 19 angeordneten Zungenventile 20 wieder ausgeschoben wird.

Sofort nachdem der Verdichter zu arbeiten begonnen hat, steht der Innenraum des Außengehäuses 23 unter dem Auslaß- bzw. Verdichterenddruck. Dadurch wird ω aus dem ölvorrat 27 öl in die Ölbohrungen 26 und 30 gedrückt. Über die Ölbohrungen 26 gelangt öl zu den Ausnehmungen 28, von wo es in den zwischen der Stirnwand des Rotors 5 und der seitlichen Begrenzungswand der Gchäuseausnehmung 4 befindlichen Spalt gedruckt b5 wird.

Es hat sich gezeigt, daß der Bereich, in dem die Ausnehmungen 28 angeordnet sind und in dem die größten Druckdifferenzen innerhalb des beschriebenen Stirnspaltes herrschen, durch das von den Ausnehmungen 28 her eingedrückte öl sicher abgedichtet werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   !. Flügelzellenverdichter mit einem in einer Gehäuseausnehmung drehbar angeordneten Rotor mit in etwa radialen Schlitzen geführten Flügeln, die den zwischen der Innenwand der Gehäuseausnehmung und der Mantelfläche des Rotors gebildeten Arbeitsraum in einzelne Zellen aufteilen, wobei der Rotor mindestens an einer Stelle seiner Mantelfläche in dichtender Berührung mit der Innenwand der Gehäuseausnehmung steht und dabei die Hochdruckseite eines Arbeiisraumes von der Niederdruckseite trennt, mit zwischen den Stirnwänden des Rotors und seitlichen Begrenzungswänden der Gehäuseausnehmung bestehenden geringen Dichtspalten, in die über mindestens eine in jeder seitlichen Begrenzungswand mündende Ausnehmung mit in Drehrichtung länglicher, vorzugsweise nierenähnlicher Form unter Auslaßdruck des Verdichters stehendes öl gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ausnehmung (28) im Bereich einer gedachten Geraden (29) liegt, die sich vom Mittelpunkt der Stirnfläche des Rotors (5) zur Mitte derjenigen Stelle erstreckt, an der die Mantelfläche des Rotors (5) in dichtender Berührung mit der Innenwand der Gehäuseausnehmung (4) steht
2. 2. Flügelzellenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß etwa zwei Drittel der Fläche der Ausnehmung (28) auf der der Hochdruckseite des Arbeitsraumes und etwa ein Drittel der Fläche auf der der Niederdruckseite zugewandten Seite der gedachten Geraden (29) liegt.
3. 3. Flügelzellenverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der radial äußeren Begrenzungskante (28') der Ausnehmung (28) und der Mantelfläche des Rotors (5) etwa 2 bis 5 mm beträgt.