DE3303247C2 - Flügelzellenverdichter - Google Patents

Abstract

Bei einem Flügelzellenverdichter sind der Rotor (1) und die beiden Seitenplatten (7, 8), welche einen Teil des den Rotor (1) aufnehmenden Pumpengehäuses (5) bilden, aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet. Dünnwandige Metallelemente (9, 10) aus Eisen oder Stahl liegen zwischen dem Rotor (1) und den Seitenplatten (7, 8) und verindern einen direkten Kontakt zwischen diesen Teilen. In den Seitenplatten (7, 8) sind Förderdruckdurchlässe (7a, 7b, 8a, 8b) zum Durchlassen von Förderdruck vorgesehen, um die dünnwandigen Metallelemente (9, 10) so mit Förderdruck zu beaufschlagen, daß diese Meallelemente (9, 10) im Betrieb in enge Anlage gegen die Seitenflächen (1c, 1d) des Rotors (1) ausgelenkt werden und man eine sehr gute Abdichtung gegen Leckverluste zwischen dem Rotor (1) und den dünnwandigen Metallelementen (9, 10) erhält.

Description

% 3 4

!;. Die Erfindung betrifft einen Flügelzellenverdichter renden, hitzebeständigen Kunststoff liegen zwischen

ζ* nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. dem Hubring und den Verschlußdeckeln. Zwischen die-

%·' Einer der Vorzüge von Flügelzellenverdichtern ist de- sen Abdichtplatten und den Aussparungen liegen

" ren kompakte Bauweise. Deshalb werden sie für Kühl- Druckkammern, welche vom Auslaßkanal des Verdich-

' anlagen von Kraftfahrzeugen in großen Stückzahlen s ters her mit Druck beaufschlagt werden und dadurch die

; verwendet, ebenso bei kleineren Klimaanlagen. Der sich Abdichtplatten gegen die Stirnseiten des Rotors pressen

: i stetig verstärkende Trend, leichtere Fahrzeuge zu bau- und die Abdichtung des Rotors verbessern. Diese be-

i en, zwingt nun auch dazu, das Gewicht solcher Flügel- kannten Maßnahmen bewirken jedoch keine Senkung

zellenverdichter weiter zu reduzieren. des Gewichts des Verdichters, sondern erhöhen nur des-

Derartige Flügelzellenverdichter, wie man sie z.B. io sen Wirkungsgrad.

;^! aus der DE-OS 28 49 848 kennt, haben ein Pumpenge- Die CH-PS 1 92 648 zeigt einen Drehkolbenverdich-

,,'.,. häuse mit einem Hubring, ic dem ein die Flügel aufneh- ter, bei dem zwischen Rotor und Gehäuse dünnwandige

,j/ mender Rotor drehbar angeordnet ist An den beiden Elemente eingefügt sind, die z. B. aus vergütetem Stahl

¥■ Seitenflächen des Hubrings ist je eine Seitenplatte befe- bestehen können, während das Gehäuse selbst aus

>i stigt Das Gewicht von Pumpengehäuse und Rotor stellt 15 Leichtmetall besteht Dadurch soll die Verschleißfestig-

% den größeren Teil des Gesamtgewichts des Verdichters keit eines solchen Rotors erhöht werden. In der Praxis

~H dar. Wenn man also das Pumpengehäuse und den Rotor sind aber die gegeneinander anliegenden Flächen der

I eines solchen Verdichters aus Aluminium oder einer dünnwandigen Elemente einerseits und des Rotors an-

Q Aluminiumlegierung herstellen könnte, wie das bei an- dererseits nicht genügend gasdicht wodurch ein solcher

it deren Verdichtern der Fall ist, könnte man das Gewicht 20 Verdichter keine voll zufriedenstellende Verdichtungs-

H eines solchen P.ügelzeHer.yerdichters stark reduzieren. leistung erbringt

|| Diese an sich naheliegende Überlegung scheren je- Die JP-OS 55-14 966 zeigt eine exzentrische Drehkol-Il doch bei Flügelzellenverdichtern daran, daß bei einem benpumpe, die an der Lichtmaschine eines Kraftfahr-Jg solchen Verdichter viele Teile in Reibungskontakt mit- zeugs angeflanscht wird und als Vakuumpumpe dient ύ einander stehen, nämlich Rotor und Flügel, Flügel und 25 Ein Pumpengehäuse von U-förmigem Querschnitt ist M Hubring, sowie Rotor und Flügel einerseits und die bei- direkt an einer Stirnfläche der Lichtmaschine befestigt Il den Seitenplatten andererseits. Wenn nun zwei in Rei- so daß seine Innenseite (innere Umfangsfläche und inne- ύ bungskontakt stehende Teile gleichermaßen aus Alumi- re Stirnseite) zusammen mit der Stirnfläche der Licht-Il nium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt sind, maschine eine Pumpkammer bildet Ein zylindrischer Il fressen sie sehr leicht, da solche Aluminium enthaltende 30 Rotor mit vier Flügeln ist exzentrisch in dieser Pump-IS Metalle in erwärmtem Zustand leicht aneinander haften. kammer angeordnet

|| Ein weiterer Nachteil bei Flügelzellenverdichtern ist Bei dieser Konstruktion dient das Lagerschild der

|| folgender: Im Betrieb werden die Zellen, die zwischen Lichtmaschine als Teil des Pumpengehäuses, und der

|5 aufeinanderfolgenden Flügeln gebildet sind, nacheinan- Rotor und das eigentliche Pumpengehäuse bestehen aus

|j| der zuerst größer (Ansaugvorgang) und dann wieder 35 einer Aluminiumlegierung, um das Gewicht der Pumpe

|| kleiner (Fördervorgang). Hierzu müssen die Spalte zwi- zu verringern. Ferner sind, zur Verbesserung der Wär-

|ι; sehen dem kreiszylindrischen Außenumfang des Rotors mefestigkeit sowie der Widerstandsfähigkeit gegen

I* und der inneren Hubkurve des Hubrings an den Dicht- Korrosion und Abnutzung, die innere Umfangsfläche

|l stellen, z. B. bei einer etwa ellipsenförmigen Hubkurve und die innere Stirnseite des Pumpengehäuses und die

§5 an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen des Ro- 40 äußere Umfangsfläche des Rotors mit Alumit behandelt

i_;| tors, mit großer Genauigkeit auf sehr kleinen Toleranz- und ai-ph die Stirnseite der Lichtmaschine kann bei Be-

';i; werten gehalten werden, um an diesen Dichtsteilen eine darf in dieser Weise behandelt sein. Eine solche Alumit-

y ausreichende Dichtigkeit zwischen der Saugseite und behandlung ist jedoch kompliziert und teuer und erhöht

ti der Förderseite des Pumpengehäuses zu erhalten und daher die Herstellungskosten einer solchen Pumpe er-

^;? andererseits den Reibungswiderstand zwischen den sich 45 heblich.

i- bewegenden Teilen möglichst klein zu halten. Die JP-OS 55-57 690 zeigt eine exzentrische Drehkol-'; Wird jedoch z. B. der Rotor aus Aluminium oder einer benpumpe, die mit derjenigen nach der JP-OS 55-14 966 A Aluminiumlegierung ausgebildet, und der Hubring wird weitgehend identisch ist. Jedoch ist der Rotor mit einer .; aus Eisen oder Stahl ausgebildet (nachfolgend genannt Innenfläche versehen, die teilweise einen polygonförmi- ':A »Ferrometall«) oder umgekehrt, so kann der Spalt also 50 gen Querschnitt aufweist Eine Antriebswelle erstreckt -i die Toleranz zwischen diesen beiden Teilen, infolge der sich durch das Lagerschild der Lichtmaschine und hat an ; .· im Betrieb des Verdichters erzeugten Wärme nicht auf ihrem freien Ende einen mit Längsnuten versehenen f dem richtigen Wert gehalten werden, da Aluminium Abschmn. Zwischen dem Rotor und der Antriebswelle i;f oder Aluminiumlegierungen im allgemeinen einen weit- befindet sich — zur starren Verbindung dieser beiden aus größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten haben 55 Teile — eine Buchse aus einem Werkstoff, der eintn ;,. als Ferrometalle (gemäß obiger Definition). höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten hat als der :'!.'· Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, stellt man Rotor, z. B. aus einem Polyamid. Diese Buchse kann di- ·,· bei üblichen Flügelzellenverdichtern gewöhnlich nur die rekt in den Zwischenraum zwischen dem Rotor und der '4, Flügel aus einer Aluminiumlegierung her, während das Antriebswelle eingespritzt sein.
■'•■t Pumpengehäuse und der Rotor aus einem Ferrometall 60 Da der Wärmeausdehnungskoeffizient der Buchse hergestellt werden. Aus diesem Grunde haben solche größer ist als derjenige des Rotors, entsteht auch bei : Verdichter ein erhebliches Gewicht. hohen Temperaturen kein Spalt zwischen derfc Rotor und Aus der DE-OS 25 55 595 kennt man einen Verdichter der Antriebswelle, so daß ein Spiel zwischen diesen beimit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. den Teilen vermieden wird. — Auch bei dieser Pumpe Bei diesem bekannten Verdichter sind die dem Rotor 65 bestehen der Rotor, das Pumptngehäuse und das Lagergegenüberliegenden Vcrschlußdeckcl mit Aussparun- schild der Lichtmaschine aus einer Aluminiumlegierung. gen von vorgegebener Tief« versehen, die sich zum Ro- ebenso wie bei der Pumpe nach der J P-OS 55-14 966. d. h. ■' tor hin öffnen. AbdichtDlatten aus einem selbstschmie- es ergeben sich dieselben Nachteile wie dort.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, einen Verdichter mit reduziertem Gewicht und gutem Wirkungsgrad zu schaffen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst ilurch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen. Im Betrieb des Verdichters wird Förderdruck durch die Förderdruckdurchlässe geleitet, wirkt auf das entsprechende dünnwandige Element, und lenkt dieses aus, so daß es in abdichtende Anlage gegen die zugeordnete Seitenfläche des Rotors kommt, wodurch die Leckverluste entlang dieser Seitenflächen stark verringert werden und man einen hohen Verdichtungswirkungsgrad erhält. Außerdem wird so vermieden, daß zwei benachbarte Flächen aus demselben Werkstoff miteinander in Reibkontakt kommen, wodurch diese fressen könnten, sondern es liegt hier ein dünnwandiges Element aus einem anderen Werkstoff, bevorzugt aus gehärtetem Stahl, zwischen i.vei relativ zueinander bewegten Flächen aus dem gleichen Werkstoff. Auch verringert sich hierbei der Reibungswiderstand. Zudem hat ein solcher Verdichter bei gleicher Funktion ein wesentlich reduziertes Gewicht, und er läßt sich leicht und mit relativ niedrigen Kosten herstellen.

Man erhält so einen Verdichter mit vorteilhaften Eigenschaften, wie folgt:

Das Gewicht des Flügelzellenverdichters wird reduziert durch Verwendung eines Rotors und von Seitenplatten aus Leichtmetall, während die Flügel und der Hubring aus einem Ferrometall ausgebildet sind.

Die dünnwandigen Elemente sind aus einem Ferrometall ausgebildet und verhüten ein Fressen zwischen dem Rotor und den Seitenplatten, welche Teile aus Leichtmetall ausgebildet sind. Die Befestigungsmittel erzwingen eine radiale Aufweitung des Hubrings infolge Wärmedehnung der Seitenplatten, um die Dichtheit zwischen dem Rotor und dem Hubring zu erhöhen. Die Förderdruckdurchlässe führen den Grenzflächen zwichen dem Rotor und den dünnwandigen Elementen Schmieröl zu.

Durch die Merkmale des Anspruchs 5 erhält man eine verbesserte ölschmierung der gegeneinander reibenden Flächen des Rotors und der dünnwandigen Elemente.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel, sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Flügelzellenverdichter nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

F i g. 2 einen Schnitt, gesehen längs der Linie A-A der Fig. 1.

F i g. 3 eine raumbildliche Darstellung des beim Verdichter nach F i g. 1 verwendeten Zylinders und der seitlichen dünnwandigen Elemente,

Fig.4 einen vergrößerten Längsschnitt durch den unteren Abschnitt des Rotors und des ihn umgebenden Pumpengehäuses bei dem Verdichter der F i g. 1, im Ruhezustand, und

F\g.5 eine Darstellung analog Fig.4, welche die seitlichen dünnwandigen Elemente in einem durch den Förderdruck in Richtung zum Rotor ausgelenkten Zustand zeigt (schematische Darstellung).

Die Fig. 1—3 zeigen ein bevorzu.ces Ausführungsbeispiel eines erfmdungsgemäßen F i.geizellenVerdichters, hier mit vier Flügeln. Ein Rotor 1 mit kreiszylindrischer Mantelfläche hat in seiner Mitte eine Ausneh mung, in welcher, wie dargestellt, eine Antriebswelle 2 aus Stahl befestigt ist. Der Rotor 1 besteht aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. An der äußeren Umfangsfläche bzw. Mantelfläche des Rotors t sind vier axiale Schlitze J vorgesehen, welche sich etwa radial zum Rotor 1 erstrecken und einen Winkelabstand von je etwa 90° haben. Vier Flügel 4, welche aus einem Ferrometall (gemäß der eingangs gegebenen Definition) ausgebildet sind, sind radial ver- schiebbar in den Schlitzen 3 angeordnet, wie das F i g. 2 zeigt. Der Rotor 1 und die Flügel 4 befinden sich in einem Pumpengehäuse 5.

Das Pumpengehäuse 5 weist einen Hubring 6 auf, dessen Innenseite eine endlose Leitkurve bzw. Hubkur ve 6a bildet, in welcher, konzentrisch zu ihr, der Rotor 1 drehbar angeordnet ist. Ferner weist das Gehäuse 5 eine vordere Seitenplatte 7 und eine hintere Seitenplatte 8 auf, weiche an den beiden Seiten des Stators oder Hubrings 6 befestigt sind, sowie Blechelemente 9 und 10, welche jeweils zwischen dem Hubring 6 und einer Seitenplatte 7 bzw. 8 angeordnet sind. Das Pumpengehäuse

5 wird wie dargestellt zusammengehalten durch 6 Schraubenbolzen 23, die mit Muttern 24 versehen sind, weiche die Teile 6, 7, 8, 9 und 10 axial durchdringen, sowie durch Paßstifte, von denen einer in F i g. 1 dargestellt ist.

Der HuWing 6, welcher die Umfangswand des Pumpengehäuses S bildet, ist aus Ferrometall ausgebildet und hat eine endlose innere huberzeugende Fläche 6a von ovalem Querschnitt Der Rotor i ist in den Zylinder

6 so eingepaßt, daß eine kleine Toleranz zwischen ihm und den Innenflächen des Bereichs kleineren Durchmessers des Hubrings 6 liegt Hierdurch erhält man 2 radiale Dichtabschnitte la und 16, welche, wie in F i g. 2 darge stellt, an zwei diametral gegenüberliegenden Ab schnitten des Rotors 1 liegen. Wenn sich der Rotor 1 dreht, liegen die Spitzen der Flügel 4 gleitend gegen die huberzeugende Fläche 6a des Hubrings 6 an. Gleichzeitig bilden die Flügel 4, der Rotor 1, der Hubring 6 und die Seitenplatten 7,8 eine Anzahl von Arbeitszellen 11a, 11 6 im Pumpengehäuse 5.

Die Seitenplatten 7,8, welche die beiden Seitenwände des Pumpengehäuses 5 bilden, sind aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet Die vordere Sei tenplatte 7 lagert wie dargestellt in zwei Gleitlagern eines Lagerrohres die Antriebswelle 2, die sich axial durch sie erstreckt Die Schmierung erfolgt wie dargestellt über einen Kanal Tc Die Seitenplatten 7 und 8 sind mit kleinen durchgehenden Ausnehmungen 7a, Tt 8a

so und 86 versehen. Diese Ausnehmungen enden jeweils bei den Blechelementen, und zwar in einer ganz bestimmten Lage, nämlich radial innerhalb der äußeren kreiszylindrischen Umfangsfläche des Rotors 1, und in einem Gebiet R des Rotors 1, das sich umfangsmäßig erstreckt innerhalb von etwa 90° ab der Mitte der radialen Dichtfläche la bzw. 16 und in einer zur Drehrichtung D des Rotors 1 entgegengesetzten Richtung B. Dieses Gebiet R entspricht jeweils etwa der Lage einer Verdichtungszelle lla, welche, bezogen auf die Dreh richtung D, vor dem jeweiligen radialen Dichtabschnitt la bzw. Xb liegt In dieser Verdichtungszelle nimmt bei der Drehung des Rotors das Volumen ab und der Druck zu. Die anderen Enden der Ausnehmungen 7a und Tb enden in einem Druckraum 14, weicher in einem Grund körper 12 ausgebildet ist, und die anderen Enden der Ausnehmungen 8a und 86 enden in einer Druckkammer 15, welche von einem topfförmigen Außengehäuse 13 umgeben ist Der Druckraum 14 steht über einen —

nicht dargestellten — Durchlaß mit der Druckkammer 15 in Verbindung. Die Ausnehmungen Ta und 76 der vorderen Seitenplatte 7 fluchten axial mit den entsprechenden Ausnehmungen 8a, Bb der hinteren Seitenplatte 8.

In den Seitenplatten 7 und 8 sind ferner L-förmige Durchlässe Tc, Td, Bc und Bd ausgebildet. Ihr eines Ende steht jewtiis in Verbindung mit einer Seitenfläche des Rotors 1, und zwar durch entsprechende durchgehende Ausnehmungen 9a, 9b, 10a bzw. 106 der dünnwandigen Elemente 9 und 10. Diese Ausnehmungen der dünnwandigen Elemente fluchten axial mit den entsprechenden Ausnehmungen der Seitenplatten 7 und 8, und sie liegen an bestimmten Stellen, und zwar radial innerhalb der äußeren Umfangsfläche des Rotors 1, und innerhalb eines Gebiets des Rotors I₁ das sich, in Drehrichtung D gesehen, etwa 90" in Umfangsrichtung von dem entsprechenden radialen Dichtabschnitt la, Ii weg erstreckt und lagemäßig etwa der Lage einer sich im Betrieb vergrößernden Saugzelle Wb entspricht, die sich — wie dargestellt — vom betreffenden radialen Dichtabschnitt la, 1 b in Drehrichtung Derstreckt.

Die anderen Enden der Durchlässe Tc, Td, Bc, Bd öffnen sich jeweils an einem unteren Abschnitt des Umfangs der Seitenplatten 7,8, vergl. F i g. 1. Die Durchlässe Tc, Td, Bc und Bd dienen dazu, öl aus einem ölvorrat 30 am Boden des topfförmigen Außengehäuses 13 durch die Ausnehmungen 9a, 9b, 10a, 106 in den dünnwandigen Elementen 9 und 10 Spalten zuzuführen, welche zwischen diesen dünnwandigen Elementen 9,10 und den Seitenflächen Ic, Iddes Rotors 1 vorgesehen sind.

Diese Durchlässe Tc-Bd können ggf. auch entfallen, und in diesem Fall können auch die Durchlässe 9a, 96, 10a, 106 (F ig. 3) entfallen.

Die Blechelemente 9 und 10 sind aus einem Ferrometall, z. B. einem Blech für Klappenventilplatten, hergestellt. Letzteres ist ein Band aus gehärtetem Stahl. Die Blechelemente haben eine Dicke in der Größenordnung von 0,1... 03 mm, also etwa der Dicke einer Rasierklinge. Sie sind im wesentlichen identisch mit der entsprechenden Seitenfläche der zugehörigen Seitenplatte 7 bzw. 8 ausgebildet, vergl. F i g. 3. Diese Blechelemente 9, 10 liegen zwischen dem Rotor und seinen Flügeln einerseits und den entsprechenden Seitenplatten 7, 8 andererseits, und zwar so, daß sie flächig gegen die jeweilige Seitenplatte anliegen. Wie Fig.4 schematisch und in vergrößertem Maßstab zeigt, liegen die Blechelemente 9,10 und die Seitenflächen lc, id des Rotors 1 einander so gegenüber, daß zwischen ihnen ein Spalt d von vorgegebener Größe entsteht Dieser Spalt wird auf einen Wert von etwa 0,01 mm bis etwa 0,05 mm eingestellt

Das Pumpengehäuse 5 ist vom Grundkörper 12 und dem Außengehäuse 13 so umgeben, daß vom Grundkörper 12 und dem Pumpengehäuse 5 eine Ansaugkammer 17 gebildet wird, und daß — von der Ansaugkammer 17 durch die vordere Seitenwand 7 getrennt — die Druckkammer 15 durch das Pumpengehäuse 5 und das Außengehäuse 13 gebildet wird. Die Ansaugkammer 17 ist verbunden mit einem Zulaufstutzen 18, in dem ein — nicht dargestelltes — Saugventil angeordnet ist und der mit dem Grundkorper 12 verbunden ist Sie ist ferner mit den Ansaugzellen 116 im Pumpengehäuse 5 verbunden, und zwar durch in der vorderen Seitenplatte 7 ausgebildete, nicht dargestellte Einlaßöffnungen, und durch Einlaßöffnungen 19', 19 im vorderen Blechelement 9 und dem Stator oder Hubring 6.

Die Druckkammer 15 ihrerseits steht in Verbindung mit dem Inneren eines Auslaßstutzens 20, der am Außengehäuse 13 abgedichtet befestigt ist, und sie steht mit den Verdichtungszellen 11a in Verbindung, und zwar über Förderöffnungen 21 im Hubring 6. vergl. Fig.3. Plattenförmige Auslaßventile 22 sind auf den Förderöffnungen 21 angeordnet und schließen diese, wenn der Förderdruck unter einen vorgegebenen Wert absinkt.

Arbeitsweise: Wenn der Rotor 1 von der Welle 2 angetrieben wird, werden die Flügel 4 in Umfangsrichtung bewegt, wobei ihre äußeren Spitzen in Gleitkontakt mit der inneren Hubkurve 6a des Hubrings 6 stehen. Hierdurch nehmen die Saugzellen 116 im Volumen zu und werden anschließend zu Förderzellen 11a mit abnehmendem Volumen, welche — über die geöffneten Auslaßventile 22 — unter Druck stehendes Druckmittel in die Druckkammer 15 fördern. Dies ist die bekannte Arbeitsweise solcher Flügelpumpen und bedarf keiner besonderen Erläuterung.

Bei diesem Fördervoigang entsteht Reibungskontaki zwischen dem Rotor 1 und den Flügeln 4, dem Rotor 1 und dem Hubring 6, sowie dem Rotor 1 samt seinen Flügeln 4 einerseits und den gegenüberliegenden dünnwandigen Elementen 9, 10 andererseits. Da jedoch die Flügel 4, der Rotor 1, der Hubring 6 und die dünnwandigen Elemente 9, 10 aus eisenhaltigem Metall, typisch Stahl, ausgebildet sind, während der Rotor 1 und die Seitenwände 7,8 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet sind, können die in Reibungskontakt stehenden Teile nicht leicht aneinander haften, so daß die Wahrscheinlichkeit eines »Fressens« dieser Teile reduziert wird. Ferner werden die in Reibungskontakt stehenden Teile aus dem Ölvorrat 30 mit genügend Schmieröl versorgt Dies geschieht, wie bereits beschrieben, über die Durchlässe 7c, Td, Bc, Bd in den Seitenplatten 7, 8, sowie über die durchgehenden Ausnehmungen 9a, 96,10a, 106 in den dünnwandigen Elementen 3,10, urn so ein gegenseitiges »Fressen.« dieser Teile sicher zu verhindern.
Im Betrieb dehnt sich bei Erwärmung der Rotor 1 aus.

der aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht, und der deshalb einen relativ großen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat. Diese Dehnung ist relativ stark und erfolgt u. a. in radialer Richtung nach auswärts. Dies ist eine Folge der durch Reibungskontakt erzeugten Wärme, sowie der durch die Verdichtung bewirkten höheren Temperatur des Druckmittels. — Der Hubring 6 aus Stahl oder dergleichen ist seinerseits mit den beiden Seitenplatten 7,8 (aus Aluminium oder dergleichen) unter Zwischenschaltung der dünnwandigen Elemente 9, 10 fest verbunden, und er wird durch die radiala Wärmedehnung der Seitenplatten 7, 8 radial nach außen aufgeweitet, und zwar etwa gleich stark, wie die Seitenplatten 7, 8 durch die Wärmedehnung radial expandieren. Der Hubring 6 und der Rotor 1 expandieren also durch die Erwärmung mit etwa derselben Expansionsrate in radialer Richtung, so daß in äußerst vorteilhafter Weise der Spalt bzw. die Toleranz zwischen dem Rotor 1 und dem Abschnitt kleineren Durchmessers des Hubrings 6 (an den Dichtungsabschnitten la und 1 b) auf einem korrekten Wert gehalten wird.

Nach einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung wird der durch den Verdichtungsvorgang erzeugte Förderdruck in der Druckkammer 15 Druckfeldern auf den dünnwandigen Elementen zugeführt Dies erfoigt über den Druckraum 14, der — wie bereits beschrieben — mit der Druckkammer 15 in Verbindung steht, und über die als Förderdruckdurchlässe dienenden kleinen Ausnehmungen 7a (F i g. 1 und 2) und 76

(Fig. 2). sowie über die ebenfalls als Förderdruckdurchlässe dienenden kleinen Ausnehmungen 8a (F i g. 1 und 2) und 8£> (Fig.2), die direkt in der Druckkammer 15 münden. Infolgedessen werden, wie das F i g. 5 ganz schcmatisch zeigt, die dünnwandigen Elemente 9,10 in axialer Richtung nach innen ausgelenkt, so daß sie dicht gegen die gegenüberliegenden Seitenflächen lc, Xd des Rotors 1 anliegen. Dadurch erhöht sich die Gasdichtheit zwischen diesen Seitenflächen lc, Id des Rotors 1 und den Blechelementen 9, 10, und der Leckgasstrom von den Verdichtungszellen Ua zur Niederdruckseite wird auf einem sehr niedrigen Wert gehalten, so daß der Verdichter mit gutem Wirkungsgrad arbeitet.

Wie eingangs erläutert, kann nach der Erfindung das Gewicht des Verdichters in bedeutendem Maße reduziert werden, ohne daß dabei die Gefahr des »Fressens« von in Reibungskontakt stehenden Teilen entsteht, oder daß deren Dichtheit gegenüber Leckflüssen beeinträchtigt würde.

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Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims (11)

1 Patentansprüche:

1. Flügelzellenverdichter mit einem Hubring (6), dessen Innenseite eine Hubkurve (6a) bildet,

mit einem innerhalb des Hubrings (6) angeordneten zylindrischen Rotor (1), an dessen Umfang in axialer Richtung verlaufende Schlitze (3) vorgesehen sind,
in denen Flügel (4) radial verschiebbar geführt sind, ferner mit einer ersten und einer zweiten Seitenplatte (7 bzw. 8), welche an den beiden Seitenflächen des Hubrings (6) befestigt sind und jeweils eine Innenseite aufweisen,

mit zwei dünnwandigen Elementen (9, 10), von denen jeweils eines zwischen dem Hubring (6) und der ersten Seitenplatte (7) bzw. der zweiten Seitenplatte (8) fest angeordnet ist,

wobei in der ersten und zweiten Seitenplatte (7, 8) jeweils mindestens ein Förderdruckdurchlaß (7a, 8a, 7 b, Sb) ausgebildet ist

und wobei der Rotor (1), die Flügei (4), der Hubring (6) und die beiden Seitenplatten (7, 8) zusammen mindestens einen Arbeitsraum (lla, Wb) zum Ausführen eines Saughubs und eines Förderhubs bilden, wobei ferner die dünnwandigen Elemente (8,10) sich jeweils im wesentlichen auf der gesamten Innenseite der zugeordneten Seitenplatte (7 bzw. 8) erstrecken und so angeordnet sind, daß sie zwischen Rotor (1) und Flügeln (4) einerseits und der ersten bzw. der zweiten Seitenplatte (7 bzw. 8) andererseits liegen,
wobei ferner e.i.i Ende des Förderdruckdurchlasses (7 a, 8a, 7 b, 86/gegenüber einem -rigeordneten dünnwandigen Element an einer vorgegebenen Steile mündet, welche radial innerhalb d-- Umfangsfläche des Rotors (1),

sowie innerhalb eines Gebiets (R) des Rotors (1) liegt, welches winkelmäßig dem Kompressionshub (1 la)des Arbeitsraums entspricht,
und dessen anderes Ende mit einer Zone (14,15) in Verbindung steht, in der Förderdruck herrscht,
so daß im Betrieb durch den jeweiligen Förderdruckdurchlaß (7a, 7b, 8a, Sb) Förderdruck auf das betreffende dünnwandige Element (9, 10) einwirkt und dieses so auslenkt (F i g. 5), daß es in abdichtende Anlage gegen die entsprechende Seitenfläche (Ic, leides Rotors (1) kommt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hubring (6), die Flügel (4) und die dünnwandigen Elemente (9, 10) aus Eisen oder einer Eisen enthaltenden Legierung ausgebildet sind,
daß der Rotor (1) und die Seitenplatten (7, 8) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet sind,

und daß Befestigungsmittel (23) vorgesehen sind, welche den Hubring (6) so an den Seitenplatten (7,8) befestigen, daß eine Wärmedehnung der Seitenplatten (7,8) eine radiale Erweiterung des Hubrings (6) mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten bewirkt, der etwa dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Aluminiums bzw. der Aluminiumlegierung entspricht, aus dem bzw. der die beiden Seitenplatten (7,8) hergestellt sind.

2. Verdichter nach Anspruch 1, bei welchem die äußere Umfangsfläche des Rotors (1) mit der inneren Hubkurve (6a) des Hubrings (6) zusammenwirkt und zwei radiale Dichtabschnitte (la, Xb) an diametral gegenüberliegenden Stellen des Rotors (1) definiert, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des Förderdruckdurchlasses (7a, 7b, Ba, Sb) gegenüber dem zugeordneten dünnwandigen Element (9, 10) innerhalb einer Zone (R) des Rotors (1) angeordnet ist, welche sich über etwa 90° ab der Mitte eines solchen radialen Dichtabschnitts (la, Ib) erstreckt

3. Verdichter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem zwei sich gegenüberliegende, etwa sichelförmige Arbeitskammern (lla, üb) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Seitenplatte (7, 8) zwei Förderdruckdurchlässe (z. B. 7a, 7b) vorgesehen sind, deren Enden am zugeordneten dünnwandigen Element (9,10) an vorgegebenen Stellen münden, welche den Verdichtungszellen (HaJ entsprechen und bezüglich des Rotors (1) einander etwa diametral gegenüberliegen.

4. Verdichter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Förderdruckdurchlaß (ζ. 3. 7a) in der ersten Seitenplatte (7) und der mindestens eine Förderdruckdurchlaß (z. B. Sa) in der zweiten Seitenplatte (S) ihre Mündungen an den dünnwandigen Elementen (9,10) an Stellen haben, welche miteinander axial etwa fluchten.

5. Verdichter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den dünnwandigen Elementen (9,10} jeweils mindestens eine Ausnehmung (9a, 9b, 10a, lOb) vorgesehen ist, deren Mündung gegenüber der zugeordneten Seitenfläche (ic, id) des Rotors (1) an einer vorgegebenen Stelle liegt, die winkelmäßig der Saughubzone (üb) des Arbeitsraumes entspricht, und daß in der ersten und der zweiten Seitenplatte (7 bzw. 8) jeweils ein Schmiermitteldurchlaß (7c, 8c, 7d, Sd) vorgesehen ist, dessen eines Ende mit der mindestens einen Ausnehmung (9a, 9b, 10a, 10b) des zugeordneten dünnwandigen Elements (9, 10) fluchtet, und dessen anderes Ende mit einer Zone erhöhten Drucks, insbesondere der Förd&rdruckzone, in Verbindung steht

6. Verdichter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dünnwandigen Elemente (9,10) aus geeignetem Blech ausgebildet sind.

7. Verdichter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dünnwandigen Elemente (9,10) aus Ventilblech, insbesondere gehärtetem Ventilblech für Klappenventile, ausgebildet sind.

8. Verdichter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dünnwandigen Elemente eine Dicke von weniger als 1 mm aufweisen.

9. Verdichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dünnwandigen Elemente eine Dikke von weniger als 0,5 mm und bevorzugt von etwa 0,1 bis etwa 03 mm aufweisen.

10. Verdichter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel zur Befestigung des Hubrings (6) an den Seitenplatten (7,8) Schraubenbolzen (23) aufweisen, welche sich in axialer Richtung jeweils durch eine Seitenplatte (7, 8) und das zugeordnete dünnwandige Element (9,10) erstrecken und in den Hubring (6) eingeschraubt sind.

11. Verwendung eines Flügelzellenverdichters nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche in einer Kühl- oder Klimaanlage zur Verdichtung des Kühlmittels.