DE4112063C2 - Rotationskolbenkompressor - Google Patents
RotationskolbenkompressorInfo
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
- F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf
einen Rotationskolbenkompressor der im Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 bezeichneten Bauart, der in einem Kühlkreislauf zur Verdichtung
eines Kühlmittels verwendet wird.
Aus der BP 2-19 685 A ist ein Rotationskolbenkompressor bekannt, der in Fig. 6
dargestellt ist. Ein Rotationskolbenkompressor 11 umfaßt dabei
ein Gehäuse 13, eine Verdichtungs- bzw. Kompressionsein
heit 15, die in dem Gehäuse 13 untergebracht ist, und eine
Antriebseinheit 17, das ist ein Motor, der die Verdichtungs-
bzw. Kompressionseinheit 15 antreibt. Die Antriebseinheit 17
umfaßt einen ringförmigen Stator 19, der an der Innenum
fangsfläche des Gehäuses 13 fixiert ist, und einen ring
förmigen Rotor 21, der innerhalb des Stators 19 angeord
net ist. Der Rotor 21 ist an der Außenumfangsfläche eines
Zylinders 23 der Verdichtungseinheit 15 fixiert bzw. fest
angeordnet, die in dem Gehäuse 13 koaxial zu diesem ange
ordnet ist. Die Außenumfangsfläche des Rotors 21 ist der
Innenumfangsfläche des Stators 19 zugewandt, die von der
genannten Außenumfangsfläche des Rotors in Abstand vorge
sehen ist.
Das eine Ende der offenen Enden des Zylinders 23 ist dreh
bar getragen und mittels eines Hauptlagers 25 luftdicht
verschlossen, welches an dem entsprechenden Ende des Ge
häuses 13 festgelegt ist. Das andere Ende des Zylinders 23
ist ebenfalls drehbar getragen und mittels eines Hilfsla
gers 27 luftdicht verschlossen, welches an dem entsprechen
den Ende des Gehäuses 13 fest angebracht ist. Das zweite
Ende des Zylinders 23 wird von einem elastischen Tragele
ment 29 elastisch getragen, welches zwischen der Innenum
fangsfläche des Zylinders 23 und der Außenumfangsfläche
des Hilfslagers 13 angeordnet ist. Damit kann das zweite
Ende des Zylinders 23 in einem gewissen Ausmaß bewegt wer
den.
Ein säulenförmiger Drehstab 31, dessen Durchmesser kleiner
ist als der Innendurchmesser des Zylinders 23, ist in der
axialen Richtung des Zylinders 23 angeordnet. Der Dreh
stab 31 ist mit seiner Mittelachse A um einen Abstand e
bezogen auf die Mittelachse B des Zylinders 23 exzentrisch
angeordnet. Ein Teil des Drehstabes 31 befindet sich in
Kontakt mit der Innenumfangsfläche des Zylinders 23 längs
dessen axialer Richtung. Der Drehstab 31 wirkt als Kolben
in der Verdichtungs- bzw. Kompressionseinheit 15. Ein rech
ter Endteil des Drehstabes 31 ist drehbar in ein Lager
loch 25a eingesetzt, welches in dem Hauptlager 25 gebildet
ist. Das linke Ende des Drehstabes 31 ist ebenfalls drehbar
in ein Lagerloch 27a des Hilfslagers 27 eingesetzt. Diese
Lagerlöcher 25a und 27a sind koaxial zueinander gebildet
und um eine Strecke e bezogen auf die Achse des Zylinders 23
exzentrisch angeordnet.
Wie in Fig. 6 gezeigt, ist ein Rotationskraft-Übertragungs
mechanismus 5a am rechten Endteil des Drehstabes 31 vorge
sehen. Der Rotationskraft-Übertragungsmechanismus 5a weist
einen rechteckförmigen Abschnitt bzw. Bereich 33, der an
der Hauptwelle 31a des Drehstabes 31 gebildet ist, einen
Kreuzklauen-Ring 35 und eine Kreuzklauen-Ringaufnahme 37
auf, wie dies Fig. 7 veranschaulicht. Eine relative Drehung
wird zwischen dem Zylinder 23 und dem Stab 31 (Kolben)
dann ausgeführt, wenn der Zylinder 23 durch die Antriebs
einheit 17 rotationsmäßig angetrieben wird. Dies erfolgt
mit Rücksicht darauf, daß die Rotationskraft von dem Zylin
der 23 auf den Drehstab 31 über den Rotationskraft-Über
tragungsmechanismus 5a übertragen wird.
Die Konstruktion des konventionellen Rotationskraft-Über
tragungsmechanismus 5a wird nunmehr unter Bezugnahme auf
Fig. 7 weiter ins einzelne gehend beschrieben werden. Die
Hauptwelle 31a (deren rechter Endteil), deren Durchmesser
kleiner ist als jener des Drehstabes 31, verläuft koaxial
von dem Drehstab 31. Wie oben ausgeführt, ist die Haupt
welle 31a drehbar in das Lagerloch 25a des Hauptlagers 25
eingeführt. Der oben beschriebene rechteckförmige Bereich 33
ist als erweiterter Grundteil der Hauptwelle 31a ausge
bildet. Die Breite und die Länge (eine Richtung, die recht
winklig zur Richtung der Breite verläuft) des rechteckför
migen Bereiches 33 sind im Querschnitt gleich, das heißt
a, und sie sind im wesentlichen gleich dem oder etwas größer
als der Durchmesser d der Hauptwelle 31a. Der Kreuzklauen-
Ring 35 ist in gewisser Dicke scheibenförmig ausgebildet,
und der Durchmesser des betreffenden Ringes ist im wesent
lichen gleich dem des Drehstabes 31. Ein rechteckförmiges
Loch 39 ist in dem mittleren Bereich des Kreuzklauen-
Ringes 35 gebildet. Die Länge des Loches 39 ist im wesent
lichen gleich jener des rechteckförmigen Bereiches bzw.
Abschnitts 33, wie dies durch das alphabetische Symbol a
angedeutet ist, und die Breite des betreffenden Loches
ist größer als die des rechteckförmigen Bereiches 33, wie
dies in Fig. 7 durch das alphabetische Symbol b angedeutet
ist. Erste und zweite gegenüberliegende rechteckförmige
Nute 41a, 41b sind in einer Oberfläche des Kreuzklauen-
Ringes 35 auf gegenüberliegenden Seiten des Loches 39 in
der Längsrichtung des betreffenden Loches 39 gebildet.
Der oben beschriebene Kreuzklauen-Ringaufnehmer 37 ist
in einer Scheibenform ausgebildet, dessen Durchmesser im
wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Zylinders 23
ist, so daß die Außenkantenfläche des Aufnehmers 37 an
der Innenumfangsfläche des Zylinders 23 fixiert ist bzw.
festliegt. Ein rechteckförmiges Führungsloch 43 ist im
mittleren Bereich des Aufnehmers 37 gebildet. Die Breite
und die Länge des Führungsloches 43 sind gleich, und sie
sind gleich der Breite des Loches 39 des Kreuzklauen-
Ringes 35, wie dies in Fig. 7 durch das Symbol b angedeutet
ist. Erste und zweite gegenüberliegende rechteckförmige
Vorsprünge 45a und 45b sind zusammenhängend in der Ober
fläche des Kreuzklauen-Ringaufnehmers 37 auf gegenüber
liegenden Seiten des Führungsloches 43 in dessen Längs
richtung gebildet. Erste und zweite gegenüberliegende
rechteckförmige Vorsprünge 45a und 45b sind gleitbar in
die entsprechenden ersten und zweiten Nute 41a bzw. 41b
eingepaßt, wenn der Kreuzklauen-Ring 35 in dem Kreuz
klauen-Ringaufnehmer 37 angebracht bzw. untergebracht ist.
Die zusammengebaute Anordnung bestehend aus Kreuzklauen-
Ring 35 und Kreuzklauen-Ringaufnehmer 37 ist an der Haupt
welle 31a über Löcher 39 und 43 angebracht, wobei die
Löcher 39 und 43 schließlich mit der Außenfläche des
rechteckförmigen Bereiches 33 in Eingriff stehen. Sodann
wird der Drehstab 31, an dem der Kreuzklauen-Ring 35 und
der Kreuzklauen-Ringaufnehmer 37 montiert sind, in den
Zylinder 23 eingeführt, und der Kreuzklauen-Ringaufneh
mer 37 wird in einer vorgeschriebenen Position in dem
Zylinder 23 fixiert.
Eine schraubenförmige Nut 47 ist in der Außenumfangsfläche des Dreh
stabes 31 gebildet. Die schraubenförmige Nut 47 erstreckt sich vom
einen Ende zum anderen Ende des Drehstabes 31. Wie in Fig. 6
gezeigt, wird die Steigung der schraubenförmige Nut 47 mit der Ent
fernung von der Ansaugseite (rechtes Ende) zur Abgabeseite
(linkes Ende) des Drehstabes 31 hin allmählich enger.
Ein Flügelsteg 49 ist in der Schraubennut 47
angebracht. Die Dicke des Flügelsteges 49 ist im wesent
lichen dieselbe wie die Breite der Nut 47, und der be
treffende Flügelsteg 49 ist längs der Nut 47 in der radialen
Richtung des Drehstabes 31 bewegbar. Die Außenfläche des
Flügelsteges 49 gleitet auf bzw. in der Innenumfangsfläche des
Zylinders 23, während sie damit in Kontakt gezwungen ist.
Der Zwischenraum zwischen der lnnenumfangsfläche des
Zylinders 23 und der Außenumfangsfläche des Drehstabes 31
ist in eine Vielzahl von Arbeitskammern 51 durch den
Flügelsteg 49 unterteilt. Jede Arbeitskammer 51 ist durch
zwei benachbarte Windungen des Flügelsteges 49 festgelegt.
Die Volumen der Arbeitskammern 51 sind von der Ansaugsei
te zu der Abgabeseite des Zylinders 23 hin allmählich ver
mindert.
Ein Ansaugloch 53 verläuft durch das Hauptlager 25 in der
axialen Richtung des Zylinders 23. Eines der Enden des
Ansaugloches ist zur Innenseite des Zylinders 23 hin offen.
und das andere Ende ist mit einem Ansaugrohr 55 eines (nicht
dargestellten) Kühlkreislaufes für eine Fluidverbindung
verbunden.
Ein Abgabeloch 57 ist in einem Teil eines Zylinders 23
nahe des Hilfslagers 27 gebildet. Ein Ende des Loches 57
öffnet die Innenseite der Arbeitskammer 51 mit dem gering
sten Volumen, und das andere Ende des betreffenden Loches
öffnet die Innenseite des Gehäuses 13. Ein Abgaberohr 59
ist mit dem Gehäuse 13 für eine Fluidverbindung verbunden.
Nunmehr wird die Konstruktion eines Druckkraft-Aufhebungs
systems beschrieben werden. Ein erster Druckdurchgang 61
ist in dem Hauptlager 25 gebildet. Ein Ende des ersten
Druckdurchgangs 61 ist innerhalb des Gehäuses 13 geöffnet,
und das andere Ende ist zu dem Lagerloch 25a des Hauptla
gers 25 hin geöffnet. Ein zweiter Druckdurchgang 63 ist
zu dem Drehstab 31 hin geöffnet. Ein Ende des zweiten Druck
durchgangs 63 ist zu dem Lagerloch 27a des Hilfslagers 27
geöffnet, und das andere Ende ist zur Innenseite einer
der Arbeitskammern 51a hin geöffnet, die durch die Stirn
fläche des Hauptlagers 25 und das Spiralblatt 49 festge
legt sind. Der Ansaugdruck in einer der Arbeitskammern 51a
wird in das Lagerloch 27a durch den zweiten Druckdurch
gang 63 abgegeben, und damit wird der Ansaugdruck (niedri
ger als der Abgabedruck) auf die Stirnfläche der Hilfs
welle 31b ausgeübt. Der Abgabedruck in dem Gehäuse 13 wird
ferner an das Lagerloch 25a über dem ersten Druckdurch
gang 61 ausgeübt, und damit wird der Abgabedruck (größer
bzw. höher als der Ansaugdruck) auf die Stirnfläche der
Hauptwelle 31a ausgeübt.
Bei dem oben beschriebenen herkömmlichen Rotationskolben
kompressor 11 wird dann, wenn die Antriebseinheit 17 erregt bzw.
gespeist wird, der Zylinder 23 gedreht, wenn sich der
Rotor 21 dreht. Die Rotationskraft des Zylinders 23 wird
durch den Rotationskraft-Übertragungsmechanismus 5a auf
die Drehwelle 31 übertragen, und der Flü
gelsteg 49 wird zusammen mit dem Zylinder 23 ebenfalls gedreht.
Während der Drehung behält der Flügelsteg 49 den Kontakt zwischen
seiner Außenfläche und der Innenumfangsfläche des Zylin
ders 23 bei. Deshalb wird jeder Teil des Flügelsteges 49 sukzes
siv in die Nut 47 eingedrückt, wenn er mit dem jeweiligen
Kontaktpunkt zwischen der Außenumfangsfläche des Stabes 31
und der lnnenumfangsfläche des Zylinders 23 in engeren
Kontakt gelangt, und er tritt aus der Nut 47 aus, wenn
er sich von dem betreffenden Kontaktpunkt entfernt. Unter
dessen wird dann, wenn die Kompressionseinheit 15 arbeitet
bzw. betrieben wird, ein gasförmiges Kühlmittel in den
Zylinder 13 durch das Ansaugrohr 55 und das Ansaugloch 53
eingeführt bzw. angesaugt. Das gasförmige Kühlmittel wird
von dem Ansaugrohr 55 zunächst in einer der Arbeitskam
mern 51a, die dem Ansaugende des Zylinders 23 am nächsten
ist, eingeschlossen. Das in der Arbeitskammer 51 einge
schlossene gasförmige Kühlmittel wird zu der Abgabeseite
hin weitergeleitet und komprimiert, wenn sich der Dreh
stab 31 dreht. Das komprimierte gasförmige Fluid wird
schließlich in die Innenseite des Gehäuses 13 durch das
Abgabeloch 57 abgegeben.
Bei der Konstruktion des oben beschriebenen konventionel
len Fluidkompressors sind ein Kreuzklauen-Ring 35 und ein
Kreuzklauen-Ringaufnehmer 37 des Rotationskraft-Übertra
gungsmechanismus 5a von der Kante der Hauptwelle 31a her
eingesetzt und längs der Hauptwelle 31a zur Anlage an dem
rechteckförmigen Bereich 33 bewegt. Derartige Einführungs-
und Bewegungsvorgänge sind jedoch mühsam.
Ferner wirkt bei dem oben beschriebenen Kompressionsvor
gang mit Rücksicht darauf, daß ein gasförmiges Kühlmittel
in der axialen Richtung des Zylinders 31 komprimiert wird,
eine Druckkraft auf den Drehstab 31 von der Abgabeseite
zu der Ansaugseite hin (von der linken Seite zur rechten
Seite gemäß Fig. 6). Der Drehstab 31 wird durch die Druck
kraft zu dem Hauptlager 25 hin gedrückt und befindet sich
mit dem Hauptlager 25 in Kontakt. Ein Reibungsverlust tritt
durch die Gleitdrehung zwischen dem Drehstab 31 und dem
Hauptlager 25 auf.
Da der herkömmliche Rotationskolbenkompressor 11 jedoch das Druck
kraft-Aufhebungssystem verwendet. wird der Abgabedruck
auf die Stirnfläche der Hauptwelle 31a über den ersten
Druckdurchgang 61 ausgeübt, und der Ansaugdruck wird auf
die Stirnfläche der Hilfswelle 31b durch den zweiten
Druckdurchgang 63 ausgeübt. Eine Kraft tritt in der umge
kehrten Richtung zu jener der Druckkraft auf, und damit
ist die Kraft mit der Druckkraft ausgeglichen.
Es ist erforderlich, den Bereich bzw. die Fläche der Stirn
oberfläche der Hauptwelle 31a zu erhöhen. um die Kraft
zu steigern, die auf die Stirnfläche der Hauptwel
le 31a wirkt. Da jedoch der Kreuzklauen-Ring 35 und der
Kreuzklauen-Ringaufnehmer 37 über die Hauptwelle 31a
zusammengebaut sind, müßten die Breite und die Länge des
rechteckförmigen Bereiches 33 vergrößert werden, falls der
Durchmesser d der Hauptwelle 31a vergrößert ist. Wenn ande
rerseits der Innendurchmesser des Zylinders 23 vergrößert
wird, wird auch die äußere Form des Fluidkompressors 11
vergrößert bzw. erweitert. Demgemäß ist es unerwünscht,
den Innendurchmesser des Zylinders 23 zu vergrößern. Dies
bedeutet, daß es schwierig ist, den Durchmesser des Kreuz
klauen-Ringes 35 und des Kreuzklauen-Ringaufnehmers 37
zu vergrößern. Falls jedoch der Durchmesser der Hauptwel
le 31a vergrößert ist, ist es notwendig, den Durchmesser
des Kreuzklauen-Ringes 35 und des Kreuzklauen-Ringauf
nehmers 37 zu vergrößern, um das Loch 39 und das Füh
rungsloch 43 zu bilden.
Demgemäß ist es schwierig, den Durchmesser der Hauptwel
le 31a beim herkömmlichen Rotationskolbenkompressor zu vergrößern,
wenn die oben beschriebenen Umstände berücksichtigt werden.
Die vorliegende Erfindung
hat zur Aufgabe, die oben beschriebenen
Probleme auf einfache Weise zu beseitigen.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1
gelöst. Die Unteransprüche bilden den Erfindungsgedanken
vorteilhaft weiter.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Rotationskolbenkompres
sor somit einen drehbaren Zylinder, eine Antriebseinheit
für die Erzeugung einer auf den Zylinder ausgeübten Rota
tionskraft, erste und zweite Lager, die die Ansaug- und
Abgabeseiten des Zylinders entsprechend tragen, eine dreh
bare Kompressionseinheit, die in dem Zylinder angeordnet
ist, um ein Kühlmittel von der Ansaugseite zur Abgabeseite
des Zylinders hin zu komprimieren, sowie einen Rotations
kraft-Übertragungsmechanismus für die Übertragung der Ro
tationskraft von dem Zylinder auf die Kompressionseinheit.
Der Übertragungsmechanismus weist einen rechteckförmigen
Bereich auf, der zwischen dem Hauptkörper der Kompressions
einheit und der ersten Welle der Kompressionseinheit ge
bildet ist, sowie einen Kreuzklauen-Ring, der mit dem recht
eckförmigen Bereich von der Richtung rechtwinklig zu der
ersten Welle in Eingriff bzw. Anlage steht, und einen Kreuz
klauen-Ringaufnehmer, durch den der Kreuzklauen-Ring aufge
nommen bzw. getragen ist, und zwar in Anlage mit dem recht
eckförmigen Bereich aus der Richtung rechtwinklig zu der
ersten Welle.
Der Kreuzklauen-Ring kann einen scheibenförmigen Körper,
in der Mitte des betreffenden scheibenförmigen Körpers
ein rechteckförmiges Anlageloch, dessen eine Seite offen
ist, sowie ein Paar von Nuten aufweisen, die an bzw. in
dem scheibenförmigen Körper von den gegenüberliegenden
Seiten des Anlageloches ausgebildet sind.
Der Kreuzklauen-Ringaufnehmer kann einen zweiten schei
benförmigen Körper aufweisen, dessen Durchmesser im wesent
lichen gleich dem Innendurchmesser des Zylinders ist. Fer
ner kann ein rechtförmiges Führungsloch vorgesehen sein,
dessen eine Seite offen ist, wobei dieses Führungsloch
in der Mitte des zweiten scheibenförmigen Körpers vorge
sehen ist. Schließlich können zwei Vorsprünge vorgesehen
sein, die jeweils an dem zweiten scheibenförmigen Körper
von den gegenüberliegenden Seiten des Führungsloches aus
gebildet sind. Die beiden Vorsprünge stehen dabei mit den
beiden Nuten des Kreuzklauen-Ringes derart in Eingriff,
daß die offene Seite des Führungsloches mit dem offenen
Ende des Eingriffloches koinzidiert. Der Kreuzklauen-Ring
aufnehmer, durch den der Kreuzklauen-Ring getragen wird,
steht in Eingriff mit dem rechteckförmigen Abschnitt, und
zwar über die offene Seite des Anlage- bzw. Eingriffloches
in einer Richtung rechtwinklig zu der ersten Welle.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend bei;
spielsweise näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht unter Veranschaulichung
eines Rotationskolbenkompressors gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Explosionsansicht
einen Rotationskraft-Übertragungsmechanismus des
in Fig. 1 dargestellten Rotationskolbenkompressors mit einer
Hauptwelle eines Drehstabes,
Fig. 3 zeigt in einer perspektivischen Explosionsansicht
einen Rotationskolbenkompressor einer zweiten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 zeigt eine Perspektivansicht eines Kreuzklauen-
Ringes und eines Paares von in Fig. 3 dargestell
ten Stiften,
Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht unter Veranschaulichung
einer Modifikation einer Ausführungsform gemäß
der vorliegenden Erfindung,
Fig. 6 zeigt in einer Querschnittansicht einen konven
tionellen Rotationskolbenkompressor,
Fig. 7 zeigt in einer perspektivischen Explosionsansicht
einen Rotationskraft-Übertragungsmechanismus des
in Fig. 6 dargestellten konventionellen Rotationskolbenkompressors
mit einer Hauptwelle eines Drehstabes.
Nunmehr werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorlie
genden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen de
tailliert beschrieben. Die Konstruktion eines Rotationskolbenkompres
sors gemäß jeder Ausführungsform, abgesehen von der Kon
struktion eines Rotationskraft-Übertragungsmechanismus 5,
ist jedoch ähnlich jener des in Fig. 6 dargestellten kon
herkömmlichen Rotationskolbenkompressors. Dabei sind dieselben Bezugs
zeichen für die Bezeichnung ähnlicher bzw. entsprechender
Elemente verwendet, und eine detaillierte Beschreibung
jener Elemente wird nicht wiederholt.
Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, ist eine Hauptwelle 101 dreh
bar in Lagerlöcher 25a eingeführt, die in dem Hauptlager 25
gebildet sind. Der Durchmesser dA der Hauptwelle 101 ist
auf einen maximalen Wert innerhalb eines praktikablen Be
reiches unabhängig von der Form oder der Konstruktion des
Rotationskraft-Übertragungsmechanismus 5 vergrößert. Die
Breite und die Länge des rechteckförmigen Bereiches 33
sind dieselben wie bei dem in Fig. 6 dargestellten
herkömmlichen Rotationskolbenkompressor 11. Die Breite und die Länge
des rechteckförmigen Bereiches 33 können jedoch kleiner
sein als bei dem herkömmlichen Rotationskolbenkompressor 11. In
jedem Falle ist der Durchmesser dA der Hauptwelle 101
erheblich größer als die Breite oder die Länge des recht
eckförmigen Bereiches bzw. Abschnittes 33.
Wie in Fig. 2 gezeigt, ist ein Kreuzklauen-Ring 103 eine
Scheibe mit einer vorgeschriebenen Dicke, und der Durch
messer der betreffenden Scheibe ist in wesentlichen gleich
dem des Drehstabes 31. Ein rechteckförmig gebildetes Anlage-
bzw. Eingriffloch 105 ist in dem Mittelbereich des Kreuz
klauen-Ringes 103 gebildet. Die Länge des rechteckförmigen
Anlageloches 105 ist dieselbe wie jene des rechteckförmigen
Bereiches 33, das heißt, durch "a" gegeben. Eine der Seiten
des Loches 105 in Richtung der Breite ist geöffnet, wie
in Fig. 2 veranschaulicht. Erste und zweite gegenüberlie
gende rechteckförmige Nuten 107a und 107b sind in einer
Oberfläche des Kreuzklauen-Ringes 103 auf gegenüberliegen
den Seiten des Loches 105 in Längsrichtung des Loches 39
gebildet. Ein Kreuzklauen-Ringaufnehmer 109 ist eine Schei
be, deren Durchmesser im wesentlichen dieselbe ist wie
der Innendurchmesser des Zylinders 23. Demgemäß ist der
Kreuzklauen-Ringaufnehmer 109 an der Innenumfangsfläche
des Zylinders 23 festgelegt, wenn der Aufnehmer 109 in
den Zylinder 23 montiert ist. Ein rechteckförmiges Füh
rungsloch 111 ist in dem mittleren Bereich des Kreuzklauen-
Ringaufnehmers 109 gebildet. Eine der Seiten des Loches 111
in Richtung der Breite ist geöffnet, wie in Fig. 2 veran
schaulicht. Die Länge des Führungsloches 111 ist mit "b"
größer festgelegt als jene des Anlageloches 105, das heißt
als "a". In diesem Falle kann die Länge "b" des Führungs
loches 111 kleiner sein als der Durchmesser dA⌀ der Haupt
welle 101.
Erste und zweite gegenüberliegende rechteckförmige Vor
sprünge 113a und 113b sind zusammenhängend an der Ober
fläche des Kreuzklauen-Ringaufnehmers 109 auf gegenüberlie
genden Seiten des Führungsloches 111 in dessen Längsrich
tung gebildet. Erste und zweite gegenüberliegende rechteck
förmige Vorsprünge 113a und 113b sind in den entsprechen
den ersten und zweiten Nuten 107a und 107b des Kreuzklauen-
Ringes 103 gleitbar angebracht, wenn der Kreuzklauen-Ring
103 in dem Kreuzklauen-Ringaufnehmer 109 untergebracht
ist. Zu diesem Zeitpunkt ist es erforderlich, daß das offene
Ende des Anlageloches 105 des Kreuzklauen-Ringes 103 mit
dem offenen Ende des Führungsloches 111 des Kreuzklauen-
Ringaufnehmers 109 zusammenfällt. Die offenen Enden der
zusammengesetzten Anordnung, bestehend aus Kreuzklauen-
Ring 103 und Kreuzklauen-Ringaufnehmer 109, sind gegenüber
der Seite des rechteckförmigen Abschnitts 33 positioniert;
die zusammengesetzte Anordnung, bestehend aus Kreuzklauen-
Ring 103 und Kreuzklauen-Ringaufnehmer 109, wird zu dem
rechteckförmigen Abschnitt 33 hin gedrückt. Demgemäß sind
das Anlageloch 105 des Kreuzklauen-Ringes 103 und das
Führungsloch 111 des Kreuzklauen-Ringaufnehmers 109 in
Anlage mit dem rechteckförmigen Abschnitt 33, und zwar
über dessen offenes Ende. Sodann wird der Drehstab 31 mit
tels des daran angebrachten Rotationskraft-Übertragungs
mechanismus 5 gleichmäßig in den Zylinder 23 eingeführt,
und der Kreuzklauen-Ringaufnehmer 109 wird in einer vorge
schriebenen Position in den Zylinder 23 fixiert bzw. fest
gelegt.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform weisen der Kreuz
klauen-Ring 103 und der Kreuzklauen-Ringaufnehmer 109 ein
offenes Ende auf, womit es ohne weiteres möglich ist, den
Kreuzklauen-Ring 103 und den Kreuzklauen-Ringaufnehmer 109
an dem rechteckförmigen Abschnitt 33 des Drehstabes 31
über das jeweilige offene Ende sogar in dem Fall anzu
bringen, daß der Durchmesser dA der Hauptwelle 101 des
Drehstabes 31 größer ist als die Breite oder die Länge
des rechteckförmigen Abschnitts 33. Der Kreuzklauen-Ring 103
und der Kreuzklauen-Ringaufnehmer 109 führen die Operation
in zuverlässiger Weise aus, bei der die Rotationskraft des
Zylinders 23 auf den Drehstab 31 übertragen wird und bei
der die relative Drehung zwischen dem Zylinder 23 und dem
Drehstab 31 ausgeführt wird. Da der Durchmesser dA der
Hauptwelle 101 größer ist als jener des konventionellen
Rotationskolbenkompressors, ist ferner der auf die Stirnfläche der
Hauptwelle 101 wirkende Druck Pa erhöht. Die Kraft in der
Richtung entgegengesetzt zu der Druckkraft P, die auf den
Drehstab 31 wirkt, und zwar von der Abgabeseite zu der
Ansaugseite beim Kompressionsbetrieb des Drehstabes 31,
ist erhöht, und die Druckkraft P ist in zuverlässiger Weise
aufgehoben. Demgemäß kann das Auftreten der Reibungsver
luste des Drehstabes 31 vermieden werden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Kreuz
klauen-Ringaufnehmer 109 in einer Scheibenform ausgebildet.
Bei einer in Fig. 3 und 4 dargestellten zweiten Ausführungs
form besteht jedoch der Kreuzklauen-Ringaufnehmer 109 aus
einem Paar von Stiften 121a und 121b. Bei dieser Ausfüh
rungsform ist ein Paar von Löchern 123a und 123b in dem
Kreuzklauen-Ring 125 anstelle der ersten und zweiten gegen
überliegenden rechteckförmigen Nute 107a und 107b gebildet,
wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist, und zwar in Rich
tung rechtwinklig zu der Einführungsrichtung des Kreuz
klauen-Ringes 125 zu dem rechteckförmigen Abschnitt 33.
Die beiden Stifte 121a und 121b werden in zwei Löcher 123a,
123b von der Außenseite des Zylinders 23 her eingeführt,
nachdem der Drehstab 31 an dem Zylinder 23 angebracht ist,
wie dies in Fig. 3 veranschaulicht ist.
Wie in Fig. 5 gezeigt, kann eine Ölabgabenut 131 in dem
Zylinder 23 vorgesehen sein. Eine zylindrische Abdeckung 133
ist luftdicht an der Außenumfangsfläche des Zylinders 23
angebracht. Die Ölabgebenut 131 ist zwischen der Außenfläche
des Zylinders 23 und der Innenfläche der Abdeckung 133
in der axialen Richtung des Drehstabes 31 gebildet. Ein
Ende der Nut 131 steht in Verbindung mit der Abgabeseite
des Zylinders 23, und das andere Ende der betreffenden
Nut steht in Verbindung mit der Ansaugseite des Zylin
ders 23. Demgemäß ist ein ausreichender Ölanteil in dem
Zylinder 23 sichergestellt, und die Schmierung im Zylin
der 23 ist gesteigert.
Da bei der vorliegenden Erfindung der Kreuzklauen-Ring
und der Kreuzklauen-Ringaufnehmer mit dem rechteckförmigen
Abschnitt bzw. Bereich in der Richtung rechtwinklig zur
axialen Richtung der Hauptwelle aus in Eingriff stehen,
kann eine leichte Montage bzw. Anbringung des Kreuzklauen-
Ringes und des Kreuzklauen-Ringaufnehmers an dem rechteck
förmigen Abschnitt bzw. Bereich erzielt werden. Da der
Durchmesser der Hauptwelle des Drehstabes (Drehkolben)
größer ist als jener des herkömmlichen Rotationskompressors,
ist der auf den Stirnbereich der Hauptwelle wirkende Druck
im übrigen erhöht. Demgemäß ist die Kraft in der Richtung
entgegengesetzt zu der Druckkraft, die auf den Drehstab
von der Abgabeseite zur Ansaugseite hin wirkt, gesteigert,
und die Druckkraft kann wirksam aufgehoben werden.
Der Kreuzklauen-Ring des Rotationskraft-Übertragungsmecha
nismus eines Rotationskolbenkompressors steht mit dem rechteckförmi
gen Abschnitt, der in dem Basisteil der Hauptwelle des
Drehstabes gebildet ist, in der Richtung rechtwinklig zu
der axialen Richtung zu der Hauptwelle in Eingriff, um
eine leichte Anbringung bzw. Montage des Kreuzklauen-Ringes
an dem rechteckförmigen Bereich zu erzielen. Falls der
Rotationskolbenkompressor ein Druckkraft-Aufhebungssystem verwendet,
bei dem die auf die Drehwelle von der Abgabeseite zur An
saugseite eines Zylinders wirkende Druckkraft durch eine
Gegendruckkraft aufgehoben wird, ist der Durchmesser der
Hauptwelle auf der Ansaugseite vergrößert im Vergleich
zu jenem des herkömmlichen Rotationskolbenkompressors, um die
Gegendruckkraft zu steigern, welche auf die Stirn
fläche der Hauptwelle wirkt, wodurch die Druckkraft effektiv
aufgehoben werden kann.
Claims (3)
1. Rotationskolbenkompressor mit einem in einem Gehäuse angeordneten
drehbaren Zylinder, der eine Saug- und eine Auslaßseite
aufweist, mit einer Antriebseinrichtung für die
Erzeugung eines Drehmoments, das auf den Zylinder ausgeübt
wird, mit einem in dem Zylinder außermittig angeordneten
Drehkörper, der einseitig mit der Innenumfangsfläche des
Zylinders in Berührung steht und der relativ zum Zylinder
drehbar ist, wobei der Drehkörper in seiner Mantelfläche eine
schraubenförmige Nut aufweist, deren Steigung sich mit zunehmender
Entfernung von der Saugseite des Zylinders allmählich
verkleinert, und wobei in die Nut ein schraubenförmiger Flügelsteg
eingesetzt ist, der mit einer Außenfläche in Berührung
mit der Innenumfangsfläche des Zylinders steht und in
einem Raum zwischen der Innenumfangsfläche des Zylinders und
der Mantelfläche des Drehkörpers eine Anzahl von Arbeitskammern
bildet, deren Volumina sich mit zunehmender Entfernung
von der Saugseite des Zylinders allmählich verkleinern, mit
an dem Gehäuse befestigten Lager zum drehbaren Lagern der
Enden des Zylinders und von Wellenenden des Drehkörpers, sowie
mit einer Mitnahmeeinrichtung für die Übertragung des
Drehmoments von dem Zylinder auf den Drehkörper, wobei die
Mitnahmeeinrichtung als Kreuzklauenkupplung (Oldham-Kupplung)
ausgebildet ist und einen scheibenförmigen Kreuzklauenring
sowie einen den Kreuzklauenring mit dem Zylinder kuppelnden
Kreuzklauenringaufnehmer umfaßt, welche mit einem an dem
saugseitigen Wellenende ausgebildeten rechteckförmigen Bereich
rechtwinklig zur Drehachse im Eingriff stehen,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kreuzklauenring (103) eine einseitig offen ausgebildete
rechteckförmige Öffnung (105) für ein zur Drehachse
senkrechtes Aufstecken auf den an dem saugseitigen Wellenende
(101) angeordneten rechteckförmigen Bereich (33)
aufweist.
2. Rotationskolbenkompressor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kreuzklauenringaufnehmer (109) scheibenförmig ausgebildet
ist, an der Innenumfangsfläche des Zylinders (23) anliegt
und eine einseitig offen ausgebildete rechteckförmige
Öffnung (111) für ein zur Drehachse senkrechtes Aufstecken
auf den an dem saugseitigen Wellende (101) angeordneten
rechteckförmigen Bereich (33) aufweist, und daß der Kreuzklauenring
(103) und der Kreuzklauenringaufnehmer (109) durch
stirnseitig angeordnete rechteckförmige Nuten (107a, 107b)
und Vorsprünge (113a, 113b) miteinander im Eingriff stehen.
3. Rotationskolbenkompressor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kreuzklauenringaufnehmer (109) durch ein Paar von
Stiften (121a, 121b) gebildet ist, die in ein Paar von in
dem Zylinder (23) gegenüberliegend angeordneten Löchern von
außen eingeführt sind und in ein Paar in dem Kreuzklauenring
(103) senkrecht zur einseitig offenen rechteckförmigen Öffnung
(105) angeordneten Löcher (123a, 123b) gleitend eingreifen.
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