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DE3800324C2 - - Google Patents

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Publication number
DE3800324C2
DE3800324C2 DE3800324A DE3800324A DE3800324C2 DE 3800324 C2 DE3800324 C2 DE 3800324C2 DE 3800324 A DE3800324 A DE 3800324A DE 3800324 A DE3800324 A DE 3800324A DE 3800324 C2 DE3800324 C2 DE 3800324C2
Authority
DE
Germany
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rotor
section
angle
radius
rotation
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE3800324A
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English (en)
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DE3800324A1 (de
Inventor
Nobuyuki Dipl.-Ing. Saitama Jp Nakajima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Thermal Systems Japan Corp
Original Assignee
Diesel Kiki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diesel Kiki Co Ltd filed Critical Diesel Kiki Co Ltd
Publication of DE3800324A1 publication Critical patent/DE3800324A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3800324C2 publication Critical patent/DE3800324C2/de
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Description

Die Erfindung betrifft einen Flügelzellenverdichter, wie man ihn z. B. zum Verdichten des Kühlmittels in Klimaanlagen von Kraftwagen verwendet.
Flügelzellenverdichter dieser Art haben einen Hubring, dessen Innenseite als huberzeugende Innenfläche ausgebildet ist und dessen beide offenen Enden durch Seitenteile verschlossen sind. Innerhalb des Hubrings ist ein Rotor dreh­ bar gelagert, und dieser Rotor hat in axialer Richtung verlaufende Schlitze, in welchen Flügel verschiebbar angeordnet sind. Die Seitenteile, der Hubring, der Rotor und die Flügel bilden zusammen Pumpkammern, deren Volumina sich bei einer Drehung des Rotors laufend ändern, um Druckmittel zu verdichten, das diesen Pumpkammern zugeführt wird.
Bei derartigen Flügelzellenverdichtern, wie sie z. B. die japanische Patent- Offenlegungsschrift 60-11 601 zeigt, hat die huberzeugende Innenfläche des Hubrings ein Profil, das etwa dem Ausdruck sin²R folgt. Wird ein derartiges Profil verwendet, so löst sich jeweils das äußere Ende eines Flügels von der huberzeugenden Innenfläche an einer Stelle, die, bezogen auf die Drehrichtung des Flügels, unmittelbar nach dem regelmäßig kreisbogenförmigen Abschnitt der huberzeugenden Innenfläche liegt. Ein Verdichter mit zwei Pumpkammern hat z. B. zwei solche Stellen, so daß bei einer vollständigen Rotordrehung ein Flügel zweimal von der huberzeugenden Innenfläche des Hubrings ab­ hebt. Die Abschnitte in Form eines regelmäßigen Kreisbogenabschnitts sind dabei Abschnitte kleinen Durchmessers, an denen die Außenumfangsfläche des Rotors eng gegen die huberzeugende Innenfläche des Hubrings anliegt, also von dieser einen sehr kleinen Abstand hat.
Hebt nun in der beschriebenen Weise eine Flügelspitze von der huberzeugenden Innenfläche ab, so besteht die Tendenz, daß die Flügel rattern bzw. prellen, und das führt zu einer Zunahme der Drehmomentschwankungen des Rotors.
Aus der US 37 85 758 kennt man eine Flügelzellenpumpe mit relativ dicken Flügeln, welche deshalb jeweils zwei Dichtlippen haben. An einer Stelle der Hubfläche, wo man bislang einen konstanten, kleinen Durchmesser verwendet hatte, wird bei dieser Pumpe eine Rampe mit einem kleinen Winkel verwendet. Durch diese Rampe werden dort statisch unbestimmte Zustände bei dieser besonderen Art von Flügeln verhindert. Jedoch wird durch diese Rampe das Fördervolumen verringert.
Die US 44 80 973 zeigt einen Flügelzellenverdichter mit einer Hubfläche, die aus verschiedenen Abschnitten zusammengesetzt ist, wie folgt: Auf einen ersten kreisförmigen Abschnitt kleinen Durchmessers folgt ein Abschnitt mit zunehmendem Radius, dessen Hubkurve dem Ausdruck sin²R folgt. Diesem folgt ein Abschnitt mit konstantem Radius, dann ein erster Abschnitt mit abnehmendem Radius, wieder ein Abschnitt mit konstantem Radius, und anschließend ein zweiter Abschnitt mit abnehmendem Radius, der in den zuerst genannten Ab­ schnitt mit konstantem Radius übergeht. Durch diese Form der Hubkurve sollen Schwankungen des Drehmoments klein gehalten werden.
Die US 23 47 944 zeigt eine Flügelzellenpumpe mit einer Hubkurve, die zwei kreisbogenförmige Abschnitte aufweist, nämlich einen Ab­ schnitt kleineren Radius r1 und einen Abschnitt größeren Radius r1 + h. Zwischen diesen Abschnitten liegen Übergangsabschnitte, deren Funktion es ist, weiche Übergänge zwischen den kreisbogenförmigen Abschnitten herzustellen. Dazu haben diese Übergangsabschnitte etwa die Form eines Abschnitts einer archimedischen Spirale.
Die DE 36 16 579 A1 betrifft einen Flügelzellenverdichter mit einem Hubring, dessen Hubfläche so ausgebildet ist, daß Drehmomenten­ schwankungen klein gemacht werden und die Gefahr eines Hüpfens oder Springens der Flügel reduziert wird. Der Radius der Hubfläche ist bestimmt durch ein Produkt vom Typ
sinR · cos(R/2).
Alternativ wird ein Radiusverlauf verwendet, bei dem von einem Sinusterm ein quadrierter Sinusterm abgezogen wird.
Eine Aufgabe der Erfindung wird darin gesehen, einen neuen Flügel­ zellenverdichter bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1. Man erreicht so, daß ein Flügel dann, wenn er von dem Bereich mit konstantem Radius (in dem er die Beschleunigung Null erfährt) zu dem Bereich mit zunehmendem Radius gleitet, in dem er eine endliche Beschleunigung erfährt, der Sprung in der Be­ schleunigung nicht besonders hoch ist. Bei bekannten Verdichtern tritt an dieser Stelle ein hoher Sprung in der Beschleunigung auf, da die Durchmesseränderung vom Wert Null (im Dichtungsbereich mit konstantem Radius) abrupt auf einen relativ hohen Wert (im Bereich mit zunehmendem Radius) springt, weshalb die Flügel diesem Sprung nicht sogleich folgen können und zu rattern anfangen. Durch die Er­ findung wird nun dieser Sprung verkleinert, so daß die Flügel der Änderung des Radius folgen können, ohne zu rattern. Dadurch, daß anschließend die Zunahme des Radius progressiv erfolgt, treten keine wesentlichen Einbußen bei der Fördermenge pro Rotorumdrehung auf.
Dabei werden die einzelnen Winkel bevorzugt gemäß den Ansprüchen 2 und/oder 3 ausgebildet, so daß für den Verdichtungsvorgang ein größerer Drehwinkel zur Verfügung steht als für den Ansaugvorgang.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispiel. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Flügelzellenverdichter der Bauart mit zwei Kammern, nach einem ersten Aus­ führungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 einen Schnitt, gesehen längs der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 ein Schaubild, welches die Beziehung zwischen dem Drehwinkel des Rotors und der Flügel-Heraustritts­ größe X bei einem erfindungsgemäßen Verdichter zeigt (durchgehende Linie) im Vergleich mit einem Verdichter nach dem Stand der Technik (gestrichelte Linie); die Flügel-Heraustrittsgröße X gibt an, um wieviel Milli­ meter der Flügel aus dem Rotor heraussteht,
Fig. 4 ein Schaubild, welches das Hubprofil der huberzeugenden Innenfläche eines Hubrings bei einem erfindungsgemäßen Flügelzellenverdichter zeigt, und
Fig. 5 eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen dem Drehwinkel des Rotors, der Flügelaustrittsbe­ schleunigung und der Flügelaustrittsgeschwindigkeit bei einem erfindungsgemäßen Flügelzellenverdichter, und im Vergleich dazu bei einem Flügelzellenverdichter nach dem Stand der Technik.
Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Flügelzellenverdichter mit zwei Pumpkammern, der auch als Flügelzellenverdichter vom Zweikammertyp bezeichnet werden kann. Die Erfindung wird anhand eines solchen Verdichters nachfolgend beschrieben, ohne hierauf beschränkt zu sein.
Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Verdichter hat ein Gehäuse 1, welches zusammengesetzt ist aus einem becherförmigen Teil 2 mit zylindrischem Mantel und offenem Ende, und aus einem vorderen Kopfteil 3, welches am Teil 2 befestigt ist und dessen axiales offenes Ende verschließt. Im Gehäuse 1 befindet sich ein Pumpengehäuse 4, und dieses ist zusammengesetzt aus einem Hubring 5, der beidseitig offen ist, einem vorderen, antriebsseitigen Seitenteil 6 und einem hinteren Seitenteil 7, welche beide am Hubring 5 befestigt sind und dessen beide Öffnungen in der dargestellten Weise verschließen.
Im Pumpengehäuse 4 ist ein zylindrischer Rotor 8 drehbar angeordnet, und dieser ist seinerseits auf einer Antriebswelle 9 angeordnet und mit dieser drehbar verbunden. Wie Fig. 2 zeigt, befinden sich im Pumpengehäuse 4 zwei sichelförmige Förderkammern 10. Diese liegen einander diametral gegenüber, und sie werden gebildet von der huberzeugenden Innenfläche 5a des Hubrings 5, der Außenumfangsfläche des Rotors 8 und den Innenseiten der Seitenteile 6 und 7. In der Außenumfangsfläche des Rotors 8 befinden sich in der üblichen Weise axiale Schlitze 11, hier vier an der Zahl, und diese sind wie üblich mit gleichem Abstand voneinander angeordnet, wie das auch Fig. 2 zeigt, und nehmen jeweils einen plattenförmigen Flügel 12¹ bis 12⁴ auf, der in seinem Schlitz 11 radial verschiebbar ist.
Wird die Welle 9 angetrieben, so dreht sie den Rotor 8, und dabei bewegen sich die Flügel 12 radial nach außen und gelangen in Gleitkontakt mit der huberzeugenden Innenfläche 5a, wie das Fig. 2 zeigt. Diese Auswärtsbewegung der Flügel 12, also ihr Heraustreten aus den Schlitzen 11, erfolgt einmal durch die Zentrifugalkraft infolge der Drehung des Rotors 8 und zum anderen dadurch, daß unter Druck stehendes Schmieröl auf der radial inneren Seite der Schlitze 11 auf den inneren Teil der Flügel wirkt und diese nach außen preßt. Das Maß, um das die Flügel 12 dabei aus dem Rotor 8 heraustreten, wird im folgenden als die Flügel-Heraustrittsgröße X bezeichnet. Dieses Heraustreten erfolgt mit einer Geschwindigkeit, die von der Drehzahl und der Form des Hubrings 5 abhängig ist, und diese Geschwindigkeit wird im folgenden als Flügelaustrittsgeschwindigkeit bezeichnet, gemessen z. B. in Millimeter/rad. Die Flügel erfahren hierbei auch entsprechende Beschleunigungen (entsprechend der ersten Ableitung der Geschwindigkeit), und diese werden als Flügelaustrittsbeschleunigung bezeichnet, gemessen z. B. in Millimeter/rad², wobei rad=Radiant (57,3°) bedeutet. Bei der vorliegenden Erfindung spielt diese Flügelaustrittsbeschleunigung eine wichtige Rolle.
Die äußeren Enden der Flügel 12¹ bis 12⁴ bleiben also im Betrieb in Gleitkontakt mit der huberzeugenden Innenfläche 5a und drehen sich zusammen mit dem Rotor 8 im Uhrzeigersinn, bezogen auf Fig. 2. In jeder der Förderkammern 10 befinden sich Pumpkammern 10a, und zwar jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Flügeln 12. Läuft ein Flügel 12 an einem Einlaß 13 vorbei, der z. B., wie dargestellt, in der Umfangswand des Hubrings 5 ausgebildet ist, so wird zu verdichtendes Druckmittel während des Saughubs in die entsprechende Pumpkammer 10a angesaugt, und zwar durch einen Sauganschluß 14 am Vorderteil 3 und eine (nicht dargestellte) Saugkammer im Vorderteil 3. Das Volumen einer Pumpkammer 10a ändert sich beim Saughub jeweils von einem Mindestwert zu einem Höchstwert, und ändert sich anschließend beim Förderhub wieder von diesem Höchstwert zu einem Mindestwert. Das hierbei während des Saughubs in die Pumpkammer 10a angesaugte und anschließend beim Förderhub verdichtete Druckmittel öffnet ein Auslaßventil 16 und wird durch einen Pumpenauslaß 15 nach außen gepreßt. Dieser Vorgang wiederholt sich im Betrieb ständig. Das verdichtete Druckmittel durchströmt einen Ölabscheider 17, und dort wird mit dem Druckmittel vermischtes Öl abgeschieden. Das verdichtete Druckmittel gelangt dann in eine Förderdruckkammer 18 zwischen dem Gehäuse 1 und dem Pumpengehäuse 4, und es wird anschließend durch einen Anschlußstutzen 19 am Teil 2 zu einem (nicht dargestellten) äußeren Wärmetauschkreis gefördert, nachdem es sich vorübergehend in der Förderdruckkammer 18 befunden hat.
Nachfolgend wird nun das Profil der huberzeugenden Innenfläche 5a beschrieben, das für die Erfindung wichtig ist. Da der Flügelzellenverdichter nach diesem Ausführungsbeispiel vom Zweikammertyp ist, erfolgt ein Zyklus bestehend aus Ansaugen, Verdichten und Fördern innerhalb einer halben Drehung des Rotors 8, d. h. innerhalb eines Drehwinkels des Rotors 8 von 180°. Anders gesagt, werden innerhalb einer vollen Umdrehung des Rotors 8 zwei solche Zyklen durchlaufen.
Fig. 3 zeigt eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen dem Drehwinkel R (in Graden) des Rotors 8 in einem Bereich von 0-180° (halbe Umdrehung) des Drehwinkels des Rotors 8, und die bereits erwähnte Flügel-Heraustrittsgröße X in Millimeter, wie man sie mit dem Profil nach diesem Ausführungsbeispiel erhält, und zwar durch eine Modellrechnung mit typischen Werten. Fig. 3 zeigt diese Beziehung mit einer durchgehenden Linie, während die gestrichelte Linie einen Flügelzellenverdichter nach dem Stand der Technik zeigt, um einen Vergleich zu ermöglichen. Fig. 3 geht von der Annahme aus, daß die Drehstellung des in Fig. 2 dargestellten Rotors 8 0° beträgt, d. h. der mit 12¹ bezeichnete Flügel befindet sich gerade in der 0°-Stellung. Die durchgehende Linie in Fig. 3 gibt den Betrag der Flügel-Heraustrittsgröße X für eine huberzeugende Innenfläche 5a nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses Profil ergibt eine Kurve, wie sie in Fig. 4 ebenfalls mit 5a bezeichnet ist, und diese Kurve besteht aus folgenden Abschnitten:
  • 1) Einem ersten Abschnitt A in Form eines regelmäßigen Kreisbogens; an diesem Abschnitt A liegt die Außenumfangsfläche des Rotors 8 dicht gegen die huberzeugende Innenfläche 5a des Hubrings 5 an, wobei aber natürlich eine Drehung des Rotors 8 möglich ist;
  • 2) einem an den ersten kreisbogenförmigen Abschnitt A anschließenden Abschnitt B mit zunehmendem Radius, in dem die Flügel-Heraustrittsgröße X progressiv zustimmt;
  • 3) einem an den Abschnitt B (mit progressiv zunehmendem Radius) anschließenden Abschnitt C mit konstantem Radius, längs dessen die Flügel-Heraustrittsgröße X konstantgehalten wird;
  • 4) einem an den Abschnitt C (mit konstantem Radius) anschließenden Abschnitt D mit abnehmendem Radius, längs dessen die Flügel-Heraustrittsgröße X progressiv abnimmt; und
  • 5) einem an den Abschnitt D (mit progressiv abnehmendem Radius) anschließenden zweiten Abschnitt E in Form eines regelmäßigen Kreisbogens, längs dessen die Außenumfangsfläche des Rotors 8 dicht gegen die huberzeugende Innenfläche 5a des Hubrings 5 anliegt, wobei aber natürlich eine Drehung des Rotors 8 möglich ist.
Die vorstehend erläuterten Abschnitte A-E folgen in der alphabetischen Reihenfolge A-B-C-D-E aufeinander. Sie haben Profile, welche durch die folgenden Gleichungen und Ungleichungen ausgedrückt werden können:
  • 1) der erste regelmäßig kreisbogenförmige Abschnitt A: R (R) = R₀,wobei 0° R Φ₀.
  • 2) Der Abschnitt B mit progressiv zunehmendem Radius: wobei Φ₀ < R Φ₁.
  • 3) Der Abschnitt C mit konstantem Radius: R (R) = R₀ + H,wobei Φ₁ < R Φ₂.
  • 4) der Abschnitt D mit progressiv abnehmendem Radius: wobei Φ₂ < R Φ₃.
  • 5) Der zweite regelmäßig kreisbogenförmige Abschnitt E: R (R) = R₀,wobei Φ₃ < R 180°.
Hierbei gelten folgende Definitionen, vgl. auch Fig. 4:
R₀ = Radius des Rotors 8,
H = maximale Heraustrittsgröße X der Flügel 12,
R (R) = Heraustrittsgröße X eines Flügels 12 + Radius des Rotors 8 = X + R₀,
R = Drehwinkel des Rotors 8,
Φ₀ = Winkel gemessen von einer Drehungs-Bezugsstellung (0°) des Rotors 8 zu der in Drehrichtung des Rotors 8 gelegenen Abschlußkante des ersten kreisbogenförmigen Abschnitts A, gemessen bezogen auf den Mittelpunkt des Rotors 8,
Φ₁ = Winkel gemessen ab der Bezugsstellung (0°) bis zu der in Drehrichtung des Rotors 8 gelegenen Abschlußkante des Abschnitts B mit zunehmendem Radius, gemessen bezogen auf den Mittelpunkt des Rotors 8,
Φ₂ = Winkel gemessen ab der Bezugsstellung (0°) bis zu der in Drehrichtung des Rotors 8 gelegenen Abschlußkante des Abschnitts C mit konstantem Radius, gemessen bezogen auf den Mittelpunkt des Rotors 8, und
Φ₃ = Winkel gemessen ab der Bezugsstellung (0°) bis zu der in Drehrichtung des Rotors 8 gelegenen Abschlußkante des Abschnitts D mit abnehmendem Radius, gemessen bezogen auf den Mittelpunkt des Rotors 8.
Zweckmäßig erhält der Winkel Φ₁ folgenden Wert:
Φ₁ = α₁ + (10 . . . 20°)
dabei ist α₁ (vgl. Fig. 4) der Winkel, bei dem die Verbindung vom Pumpeneinlaß 13 zur betreffenden Pumpkam­ mer 10a geschlossen wird, also der Winkel gemessen ab der Bezugsstellung (0°) bis zur in Drehrichtung gelegenen Abschlußkante des Pumpeneinlasses 13, gemessen in Drehrichtung des Rotors 8.
Wird für den Winkel α₁ ein sehr kleiner Wert gewählt, so ist es unmöglich, die Pumpkammern 10a richtig zu füllen. Deshalb hat der Winkel α₁ zweckmäßig einen Wert in der Größe von 60°. Deshalb erhält der Winkel Φ₁ folgenden Wert
Φ₁ = 70 . . . 80°.
Wird der Winkel Φ₂ zu groß gewählt, so erfolgt beim Verdichtungshub der Verdichtungsvorgang abrupt, und dies führt zu einer Zunahme der Drehmomentschwankungen des Rotors 8. Deshalb ist es zweckmäßig, den Winkel Φ₂ wie folgt zu wählen
Φ₂ = 85 . . . 95°.
Wird die huberzeugende Innenfläche 5a in dieser Weise ausgebildet, so erhält man folgende Charakteristika des Verdichters:
Im Bereich von etwa 5° bis etwa 65° des Drehwinkels R des Rotors 8 ist bei dem erfindungsgemäßen Profil die Flügel-Heraustrittsgröße X klein (vgl. die durchgehende Linie in Fig. 3), verglichen mit dem Profil nach dem Stand der Technik (vgl. die gestrichelte Linie in Fig. 3), welche durch die Funktion sin² R oder eine ähnliche Funktion gekennzeichnet ist.
Im Bereich von etwa 67° bis etwa 109° des Drehwinkels R des Rotors 8 ist beim erfindungsgemäßen Profil die Flügel-Heraustrittsgröße X groß gegenüber dem konventionellen Profil.
Im Bereich von etwa 109° bis etwa 175° des Drehwinkels R des Rotors 8 ist beim erfindungsgemäßen Profil die Flügel-Heraustrittsgröße X klein gegenüber dem konventionellen Profil.
Anders gesagt ist also die Flügel-Heraustrittsgröße niedrig an Stellen vor und nach dem ersten und dem zweiten regelmäßig kreisbogenförmigen Abschnitt A und E, verglichen mit dem Profil nach dem Stand der Technik.
Fig. 5 zeigt die Austrittsgeschwindigkeit und die Austrittsbeschleunigung eines Flügels 12 über dem Drehwinkel R des Rotors 8. Wie Fig. 5 zeigt, ist die Flügelaustrittsbeschleunigung an einer Stelle direkt nach dem ersten regelmäßig kreisbogenförmigen Abschnitt A (und damit ebenso am Ende des hierzu symmetrisch liegenden zweiten regelmäßig kreisbogenförmigen Abschnitts E) bei dem erfindungsgemäßen Profil (mit einer durchgehenden Linie dargestellt) niedrig, verglichen mit der Flügelaustrittsbeschleunigung bei einem Verdichter nach dem Stand der Technik, die mit einer gestrichelten Linie dargestellt ist. Dieser Beschleunigungswert ist besonders niedrig, verglichen mit dem des Verdichters nach dem Stand der Technik, wenn sich der betreffende Flügel 12 in der Nähe einer Stelle unmittelbar nach einem der regelmäßig kreisbogenförmigen Abschnitte A, E der huberzeugenden Innenfläche 5a befindet, an welcher Stelle die Flügel-Heraustrittsgröße X zuzunehmen beginnt und an welcher Stelle deshalb bei einem Flügelzellenverdichter Rattergefahr besteht. Durch die Erfindung wird also verhindert, daß Rattern auftritt, so daß Drehmomentenschwankungen des Rotors 8 reduziert werden.
Die Erfindung wurde vorstehend an einem Flügelzellenverdichter vom Zweikammertyp beschrieben, bei dem sich innerhalb des Hubrings zwei Förderkammern 10 diametral gegenüberliegen. Die Erfindung ist aber auf diese Ausführungsform in keiner Weise beschränkt. Sie eignet sich ebenso gut für Verdichter mit nur einer Förderkammer oder mit drei oder mehr Förderkammern. Z. B. müßten bei einem Verdichter mit nur einer Förderkammer die Winkelwerte auf der Abszisse der Fig. 3 mit 2 multipliziert werden, also von 0-360° gehen, um das dort erforderliche Profil zu erhalten, während sie z. B. bei einem Verdichter mit drei Förderkammern mit der Zahl 2/3 multipliziert werden müßten, also nur von 0-120° gehen würden. Dies gilt dann ebenso auch für Fig. 5. Für den Fachmann ist eine solche Übertragung ohne jede Schwierigkeit möglich.
Ebenso eignet sich die Erfindung für einen Flügelzellenverdichter ohne Außenmantel, wie er Gegenstand der JP 63-97 893 bzw. der EP 2 64 005 ist.

Claims (3)

1. Flügelzellenverdichter,
  • a) mit einem Pumpengehäuse (4), welches einen Hubring (5; 37) mit einer huberzeugenden Innenfläche (5a; 37a) und gegenüberliegenden axialen offenen Enden aufweist, und welches ferner zwei Seitenteile (6, 7; 38, 39) aufweist, welche die axialen offenen Enden des Hubrings (5; 37) verschließen,
  • b) mit einem im Pumpengehäuse (4) drehbar angeordneten Rotor (8; 40), welcher an seinem Außenumfang mit axial verlaufenden Schlitzen (11) versehen ist, in denen jeweils ein Flügel (12; 47) verschiebbar ange­ ordnet ist, wobei durch die Seitenteile (6, 7; 38, 39), den Hubring (5; 37), den Rotor (8; 40) und die Flügel (12, 47) Förderkammern (10a; 43) gebildet sind, deren Volumina sich bei der Drehung des Rotors (8; 40) ändern, um Druckmittel zu verdichten,
  • c) mit einem Profil der huberzeugenden Innenfläche (5a; 37a) des Hubrings (5; 37), welches durch die nachfolgenden Gleichungen und Ungleichungen bestimmt ist:
  • d) einen ersten kreisbogenförmigen Abschnitt (A), welcher durch folgende Beziehungen bestimmt ist: R(R) = Rowobei 0° R Φ₀;
  • e) einen an den ersten kreisbogenförmigen Abschnitt (A) anschließenden Abschnitt (B) mit zunehmendem Radius, welcher durch folgende Beziehungen bestimmt ist: wobei Φ₀ < R Φ₁;
  • f) einen Abschnitt (C) mit konstantem Radius, im Anschluß an den Abschnitt (B) mit zunehmendem Radius, welcher durch folgende Beziehungen bestimmt ist: R(R) = R₀ + H,wobei Φ₁ < R Φ₂;
  • g)  einen an den Abschnitts (C) mit konstantem Radius anschließenden Abschnitt (D) mit abnehmendem Radius, welcher durch folgende Be­ ziehungen bestimmt ist: wobei Φ₂ < R Φ₃;
  • h)  einen an den Abschnitt (D) mit abnehmendem Radius anschließenden zweiten kreisbogenförmigen Abschnitt (E), welcher durch folgende Beziehungen bestimmt ist: R(R) = R₀,wobei Φ₃ < R 180°;
    wobei folgende Definitionen gelten
    R₀ = Radius des Rotors (8; 40),
    H = maximale Flügel-Heraustrittsgröße (X),
    R = Drehwinkel des Rotors (8; 40),
    R(R) = winkelabhängige Flügel-Heraustrittsgröße (X) + Radius R₀ des Rotors (8; 40),
    Φ₀ = Winkel, gemessen von einer Drehungs-Bezugsstellung (0°) des Rotors (8; 40) zu der in Drehrichtung des Rotors (8; 40) gelegenen Abschlußkante des ersten kreisbogenförmigen Abschnitts (A),
    Φ₁ = Winkel, gemessen ab der Bezugsstellung (0°) bis zu der in Drehrichtung des Rotors (8; 40) gelegenen Abschlußkante des Abschnitts (B) mit zunehmendem Radius,
    Φ₂ = Winkel, gemessen ab der Bezugsstellung (0°) bis zu der in Dreh­ richtung des Rotors (8; 40) gelegenen Abschlußkante des unter f) genannten Abschnitts (C) mit konstantem Radius, und
    Φ₃ = Winkel, gemessen ab der Bezugsstellung (0°) bis zu der in Dreh­ richtung des Rotors (8; 40) gelegenen Abschlußkante des Abschnitts (D) mit zunehmendem Radius.
2. Flügelzellenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel Φ₁ einen Wert von etwa 70 bis 80° aufweist.
3. Flügelzellenverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel Φ₂ einen Wert von etwa 85 bis 95° aufweist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4327106A1 (de) * 1993-08-12 1995-02-16 Salzkotten Tankanlagen Flügelzellenpumpe
DE102013110351A1 (de) * 2013-09-19 2015-03-19 Hella Kgaa Hueck & Co. Flügelzellenpumpe

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63230979A (ja) * 1987-03-19 1988-09-27 Diesel Kiki Co Ltd ベ−ン型圧縮機
DE8717456U1 (de) * 1987-08-26 1988-12-29 INTERATOM GmbH, 5060 Bergisch Gladbach Rotationskolbenpumpe mit ungleichmäßiger Pumpleistung, insbesondere zur Ventilsteuerung von Verbrennungskraftmaschinen
JP2706105B2 (ja) * 1988-10-15 1998-01-28 株式会社豊田自動織機製作所 ベーン圧縮機
JPH0778393B2 (ja) * 1988-10-26 1995-08-23 株式会社豊田自動織機製作所 ベーン圧縮機
GB8921583D0 (en) * 1989-09-25 1989-11-08 Jetphase Ltd A rotary vane compressor
US5302096A (en) * 1992-08-28 1994-04-12 Cavalleri Robert J High performance dual chamber rotary vane compressor
US5683229A (en) * 1994-07-15 1997-11-04 Delaware Capital Formation, Inc. Hermetically sealed pump for a refrigeration system
FR2730528B1 (fr) * 1995-02-10 1997-04-30 Leroy Andre Machine volumetrique a elements mobiles d'etancheite et profil de capsule a variation optimale de courbure
JP3011917B2 (ja) * 1998-02-24 2000-02-21 株式会社ゼクセル ベーン型圧縮機
WO2001083993A1 (en) * 2000-05-01 2001-11-08 Van Doorne's Transmissie B.V. Roller vane pump
GB2394009A (en) * 2002-10-10 2004-04-14 Compair Uk Ltd Oil sealed rotary vane compressor
US6766783B1 (en) * 2003-03-17 2004-07-27 Herman R. Person Rotary internal combustion engine
US7374406B2 (en) * 2004-10-15 2008-05-20 Bristol Compressors, Inc. System and method for reducing noise in multi-capacity compressors
US20060120895A1 (en) * 2004-11-26 2006-06-08 Gardner Edmond J Rotary positive displacement engine
US10087758B2 (en) 2013-06-05 2018-10-02 Rotoliptic Technologies Incorporated Rotary machine
KR102324513B1 (ko) * 2014-09-19 2021-11-10 엘지전자 주식회사 압축기
EP3850190A4 (de) 2018-09-11 2022-08-10 Rotoliptic Technologies Incorporated Helikale trochoidale rotationsmaschinen mit versatz
US11815094B2 (en) 2020-03-10 2023-11-14 Rotoliptic Technologies Incorporated Fixed-eccentricity helical trochoidal rotary machines
US11802558B2 (en) 2020-12-30 2023-10-31 Rotoliptic Technologies Incorporated Axial load in helical trochoidal rotary machines

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2731919A (en) * 1956-01-24 Prendergast
US2347944A (en) * 1942-05-22 1944-05-02 Fowler Elbert Rotary pump
US3286913A (en) * 1964-07-13 1966-11-22 Randolph Mfg Co Rotary pump
US3565558A (en) * 1969-01-31 1971-02-23 Airborne Mfg Co Rotary pump with sliding vanes
SU539159A1 (ru) * 1969-06-06 1976-12-15 Московский Трижды Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Автомобильный Завод Имени И.А.Лихачева( Производственное Объединение Зил) Профильна направл юща объемной гидромашины
US3785758A (en) * 1972-04-24 1974-01-15 Abex Corp Vane pump with ramp on minor diameter
JPS5810190A (ja) * 1981-07-13 1983-01-20 Diesel Kiki Co Ltd ベ−ン型圧縮機
FR2547622B1 (fr) * 1983-06-16 1985-11-22 Leroy Andre Machine volumetrique a surface statorique particuliere
JPS61268894A (ja) * 1985-05-22 1986-11-28 Diesel Kiki Co Ltd ベ−ン型圧縮機
JPS62132289A (ja) * 1985-12-03 1987-06-15 Nec Corp 記憶形音楽再生装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4327106A1 (de) * 1993-08-12 1995-02-16 Salzkotten Tankanlagen Flügelzellenpumpe
DE102013110351A1 (de) * 2013-09-19 2015-03-19 Hella Kgaa Hueck & Co. Flügelzellenpumpe
US9765775B2 (en) 2013-09-19 2017-09-19 Hella Kgaa Hueck & Co. Vane pump

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Publication number Publication date
KR880009211A (ko) 1988-09-14
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JPH0456155B2 (de) 1992-09-07
DE3800324A1 (de) 1988-07-21
JPS63170579A (ja) 1988-07-14

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