EP2458216A2 - Compressor with lubricant pump - Google Patents

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EP2458216A2
EP2458216A2 EP11009344A EP11009344A EP2458216A2 EP 2458216 A2 EP2458216 A2 EP 2458216A2 EP 11009344 A EP11009344 A EP 11009344A EP 11009344 A EP11009344 A EP 11009344A EP 2458216 A2 EP2458216 A2 EP 2458216A2
Authority
EP
European Patent Office
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lubricant
pump
drive shaft
pump rotor
rotor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11009344A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2458216A3 (en
Inventor
Stefan Cölsch
Hubert Hagel
Jürgen Licht
Joachim Nusser
Andreas Lechleiter
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.)
Handtmann Systemtechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Handtmann Systemtechnik GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Handtmann Systemtechnik GmbH and Co KG filed Critical Handtmann Systemtechnik GmbH and Co KG
Publication of EP2458216A2 publication Critical patent/EP2458216A2/en
Publication of EP2458216A3 publication Critical patent/EP2458216A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/02—Lubrication; Lubricant separation
    • F04C29/025—Lubrication; Lubricant separation using a lubricant pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0057—Driving elements, brakes, couplings, transmission specially adapted for machines or pumps
    • F04C15/0076—Fixing rotors on shafts, e.g. by clamping together hub and shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/12—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C2/14—Rotary-piston machines or pumps 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
    • F04C2/16—Rotary-piston machines or pumps 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04C15/06—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • F04C18/0223—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving with symmetrical double wraps
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    • F04C2240/60—Shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/60—Shafts
    • F04C2240/603—Shafts with internal channels for fluid distribution, e.g. hollow shaft

Definitions

  • the invention relates to a displacement machine for compressible media according to the preamble of claim 1.
  • Such displacement machines are for example from the DE 33 47 081 A1 known.
  • compressible medium is moved from the inlet through the delivery chamber to the outlet between a delivery chamber and a spiral-shaped displacement body, thereby reducing the volume and thus increasing the pressure of the compressible medium.
  • the displacer is mounted by means of a bearing on the eccentric of a drive shaft. This storage must be lubricated suitably.
  • Such lubrication is for example from the DE 10 2007 043 595 A1 known.
  • a guide sleeve for the lubricant is provided in a bore of the drive shaft.
  • the supply of the lubricant takes place centrally in the interior of the guide sleeve and opens into a radial bore at the end of the axial bore for the guide sleeve at the level of the eccentric bearing to be lubricated.
  • the lubricant passes to one side of the eccentric bearing and can penetrate in the axial direction through this camp.
  • the lubricant enters an annular gap between the guide sleeve and the drive shaft, which is completed in the axial direction on both sides by cross-sectional enlargement and the guide sleeve.
  • the lubricant flows back opposite to the central flow direction back, so that a return line is formed by this annular gap.
  • the lubricant can pass through a radial bore of the drive shaft to one side of the drive shaft bearing and penetrate this in the axial direction. Following this, the lubricant returns to the lubricant reservoir.
  • a conveyor results from different radial lengths of the radial transverse bores, wherein the circulation is additionally driven by the fact that rotate in operation, the rolling elements of the rolling bearing designed as Exzenterlagers at a speed that is only half as large as the speed of the drive shaft and the lubricant in the lubricant spaces on both sides of the rolling element bearing is prevented from rotating at the same speed as the drive shaft.
  • this document also proposes a pump accommodated in the housing of the displacement machine, which is driven via the drive shaft.
  • the object of the invention is to propose a device in which a circulation of the lubricant can be realized reliably and with little effort.
  • a positive-displacement machine is characterized in that a pump rotor designed to be rotationally fixed to the drive shaft is provided for the supply of the lubricant.
  • the pump rotor is effectively constructed as an integrated unit with the drive shaft, so that a circulation pump for the lubricant can be realized, which manages without intermediate transmission elements between the drive shaft and the pump.
  • a delivery pump is formed in the positive displacement machine according to the invention, moreover, a reliable lubricant supply is ensured with sufficiently high lubricant pressure.
  • a lubricant supply line is provided at least partially along the outer circumference of the pump rotor.
  • a lubricant supply line is provided at least partially along the outer circumference of the pump rotor.
  • a lubricant recirculation line is at least partially provided in the interior of the pump rotor. In this way, the lubricant return does not interfere with the external lubricant supply.
  • a lubricant recirculation line is at least partially provided in the interior of the pump rotor. In this way, the lubricant return does not interfere with the external lubricant supply.
  • the pump rotor comprises a pump screw for conveying lubricant.
  • a pump screw is able by rotation of the drive shaft and thus rotatably formed pump rotor relative to the housing To promote lubricant in the axial direction.
  • the pump rotor can be formed integrally with the drive shaft. However, it can also be realized by means of a rotatably connected to the drive shaft separate element.
  • the conveying spiral of the pump screw is formed so that it is rigidly mounted on the pump rotor. It can for example be integrally formed with the pump rotor, for example, be molded or made separately and then rigidly connected. In this way, unbalanced vibration, which may possibly be caused by a non-rigid connected to the pump rotor conveyor spiral, avoided.
  • the delivery helix is preferably arranged concentrically around the axis of rotation of the pump rotor in order to achieve the stated advantages.
  • the pump rotor is arranged concentrically in the pump chamber surrounding the pump rotor.
  • the pump screw with the conveyor spiral which also rotates concentrically, are arranged as accurately as possible in the pump chamber to avoid delivery losses due to excessive gaps.
  • an outer sleeve surrounding the pump screw is also provided.
  • Such an outer sleeve can to some extent form a pump chamber against which the pump screw conveys lubricant.
  • the outer sleeve can be formed as a bore in the housing of the positive displacement machine, but it can also be advantageously formed by a separate part as a pump bush, which is preferably rotatably housed in a corresponding receptacle in the housing.
  • the configuration as a separate insert or pump bushing brings advantages in terms of dimensional accuracy of the device with it.
  • the pump bushing can be more easily adapted to the pump screw in its inner diameter.
  • the pump bushing can be accommodated in a rotationally fixed manner with the housing, but floatingly mounted. In this way, larger tolerances in the production of the pump rotor relative to the housing of the positive displacement machine are possible because these tolerances can be compensated on the outer peripheral side of the pump bushing relative to the corresponding housing receptacle by a corresponding clearance.
  • the pump rotor comprises a fixed to the drive shaft in this usable pump tube.
  • a lubricant recirculation line can be realized with comparatively little effort, in which lubricant can flow from an axial bore of the drive shaft via said pump tube in the direction of the lubricant reservoir.
  • an annular gap between the drive shaft and the pump rotor is provided.
  • the lubricant flow can take place inside the drive shaft.
  • the ring lubricates realized in a preferred embodiment by appropriate shaping of the insertable into the drive shaft pump tube. This can be achieved, for example, with a pump tube which has a reduced cross-section over a certain length in the axial direction on the outer circumference.
  • the pump tube In the axial direction, the pump tube can bear against the inner circumference of the axial bore of the shaft with regions of enlarged circumference and thus close the annular gap in the axial direction.
  • a back pressure of the lubricant can build up, by means of which further components can be supplied with lubricant.
  • a bearing of the drive shaft in communication with the pressure chamber can be supplied with lubricant by this back pressure in the pressure space between the housing and pump rotor.
  • this pressure chamber is connected to the annular gap, for which purpose a corresponding passage, for example in the region of the outer circumference of the pump tube is provided.
  • a passage can be realized for example by axial bores in the pump tube or by slots.
  • the slots may for example be attached as longitudinal slots or in the form of a helix on the outer circumference of the pump tube. It is essential that a passage for the lubricant along the outer circumference of the pump tube takes place in the annular gap.
  • the drive shaft is advantageously provided with a passage between the annular gap, which serves to supply lubricant, and the eccentric bearing. This can be achieved for example in the form of a radial bore through which the lubricant can flow to the eccentric bearing.
  • the return line on the other side of the eccentric bearing is preferably realized in that in the drive shaft, a connection between the interior of the pump tube and the eccentric bearing is provided.
  • This connection can also be realized for example by a corresponding radial bore in the drive shaft.
  • the lubricant tank may be formed in the housing of the positive displacement machine according to the invention. However, in a particular embodiment, it can also be designed as a separate lubricant tank to be placed on the housing. Such a lubricant tank, for example, at least partially made of plastic. A separate lubricant tank can be mounted on the housing during assembly Displacement machine are placed. In this case, preferably sealing means are provided to connect the lubricant tank tightly with the machine housing and to allow passage of the lubricant to the pump rotor.
  • the pump rotor is driven by the drive of the displacement machine, in particular via the drive shaft, so that a separate drive can be omitted.
  • the displacement machine 1 comprises a housing 2, in which a spiral displacement body 3 is arranged.
  • the displacement body 3 comprises a central web 4 with a bearing seat 5.
  • a roller bearing 6 is housed in the bearing seat 5.
  • the rolling bearing 6 is sealed on both sides by seals 7, 8 relative to the delivery volume of the positive displacement machine.
  • the drive shaft 10 is not in a FIG. 1 driven pulley, so that the eccentric element 9 performs an eccentric movement with respect to the axis A.
  • the displacer 3 can compress a compressible medium in a known manner. The supply and removal of the medium from or into the Delivery chamber 11 of the displacement machine takes place in a known manner and will not be explained in detail at this point.
  • a lubricant tank 12 is placed laterally on the housing 2.
  • the lubricant tank 12 is inserted with a connecting piece 13 in a corresponding recess of the housing 2 and by means of a sealing ring 14 forms a tight connection with the housing 2.
  • an axial bore 15 is mounted with different cross-sectional graduations.
  • a pump tube 16 is inserted.
  • the front side of the pump tube 16 is positively in the axial bore 15.
  • an annular gap 17 between the pump tube 16 and the drive shaft 10 is provided.
  • the axial end portion 18 is formed opposite the portion of the axial bore 15, in which the pump tube 16 is located, of reduced diameter and is in communication with the interior of the pump tube.
  • the axial end portion 18 is further connected via a radial bore 19 with a lubricant space 20 on one side of the rolling bearing 6 in connection.
  • the lubricant chamber 20 is sealed by a seal 21 with respect to the delivery volume for the compressible medium.
  • lubricant chamber 22 On the opposite side of the rolling bearing 6 is another lubricant chamber 22, which in turn is sealed by a seal 23 against the compressible medium.
  • the lubricant chamber 22 is connected via a radial bore 24 with the annular gap 17 in connection, which is bounded on the outside by the drive shaft 10 and the inside of the pump tube 16.
  • the pump tube 16 is fixedly connected to the drive shaft 10 and also serves as a pump rotor 25.
  • a pump screw 26 is formed in a portion of the pump tube 16 adjacent to the drive shaft 10 (see FIG. 3 ).
  • the Pump screw 26 is concentrically surrounded by a pump chamber 27 forming the pump chamber.
  • the pump screw 26 is in communication with a lubricant chamber 28, which in turn is connected via passages 29 with the interior 30 of the lubricant tank 12.
  • the pump bushing 27 is floating, that is mounted with a small clearance relative to the housing 2 and sealed with respect to the housing with a seal 31.
  • the seal 31 prevents the lubricant return flow on the outside of the pump bushing 27.
  • the pump bushing 27 is fixed so that a relative movement between the pump screw 26 and pump bushing 27 is possible.
  • the pump bush 27 is rotatably formed with the housing 2.
  • a lubricant channel 32 is formed between the drive shaft 10 and pump bushing 27, which leads to a roller bearing 33 of the drive shaft 10.
  • the rolling bearing 33 is sealed by a seal 34 against the conveying chamber 11 for the compressible medium.
  • the pump tube 16 is provided with a further screw structure 35, which, however, has no conveying effect, since the pump tube 16 as a pump rotor 25 is rotatably connected to the drive shaft 10.
  • the worm structure 35 rather serves the passage of lubricant into the annular gap 15.
  • the worm structure 35 forms a pressing and guiding surface, on the one hand a torque transmission from the drive shaft 10 to the pump tube 16 and on the other a secure centering connected to a secure seat for Avoidance of axial displacement to realize.
  • the device according to the invention has the advantage that with comparatively little effort a pump is integrated in the displacement machine. This is possible by virtue of the fact that a pump rotor 25 designed to be rotationally fixed to the drive shaft 10 is provided.
  • the pump is designed as a screw pump, which in turn offers the particular advantage that the pump chamber can also be realized in a simple manner by means of a cylindrical environment, for example through the cylinder bushing 27.
  • the pump screw 26 could also lie in a precisely fitting cylindrical receptacle of the housing 2, but the pump bush 27 designed as a separate part offers the advantage that it can be mounted with play in the housing 2. As a result, larger tolerances in the manufacture of the pump rotor 25 are possible.
  • the pump screw could in principle also be formed integrally with the drive shaft 10, but the embodiment described as an insert in a bore in the drive shaft 10 offers manufacturing advantages.
  • the pump itself is realized in the illustrated embodiment by inserts such as the pump rotor 25 and the pump sleeve 27.
  • an attachable lubricant tank 12 and no reservoir in the housing 2 form.
  • a separately formed lubricant tank 12 wholly or partially made of a freely selectable material other than the housing 2, for example made of plastic.
  • the design of the pump rotor and the pump bushing as separate parts also allows in this area a free choice of material to ensure a permanently reliable tight operation without major wear.
  • the pump screw can be made of steel (for example of the 11SMn30 type) and a pump bushing 27 with a copper alloy (for example CuSn8), made of plastic (for example PBT) or as sintered bronze can be provided for this purpose. All these combinations have good sliding properties with sufficient tightness the pump screw on the socket on.
  • Plastics are preferably reinforced or filled, z. B. used as fiber composites.
  • both the pump screw and the pump bushing can be made of plastic.
  • PES filled is suitable for the pump screw, while the pump bushing can again be made of PBT filled.
  • the material selection in the area of the pump screw and the pump bushing should prevent excessive material removal or jamming of both elements. Due to the separate production of the two components, the material combinations mentioned all other desired material combinations without cuts in the construction of the positive displacement machine possible.

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Abstract

The machine has a conveyor arranged in a stationary housing (2), and a spiral displacement element attached to the conveyor. The element is supported on an eccentric tappet element, which is connected with a drive shaft (10), by a bearing (6). A lubricant system is provided with a lubricant circuit, which comprises a lubricant supply line and a lubricant return line. A pump rotor (25) is formed with the shaft in a torque-proof manner, and supplies lubricant. The supply line partially runs along an outer periphery of the rotor, and the return line partially runs at interior of the rotor.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verdrängermaschine für kompressible Medien gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a displacement machine for compressible media according to the preamble of claim 1.

Derartige Verdrängermaschinen sind beispielsweise aus der DE 33 47 081 A1 bekannt. Bei einem solchen Verdichter wird zwischen einer Förderkammer und einem spiralförmig ausgebildeten Verdrängerkörper kompressibles Medium vom Einlass durch die Förderkammer hindurch zum Auslass hin bewegt, wobei das Volumen verringert und somit der Druck des kompressiblen Mediums erhöht wird.Such displacement machines are for example from the DE 33 47 081 A1 known. In such a compressor, compressible medium is moved from the inlet through the delivery chamber to the outlet between a delivery chamber and a spiral-shaped displacement body, thereby reducing the volume and thus increasing the pressure of the compressible medium.

Der Verdrängerkörper wird dabei mittels einer Lagerung auf dem Exzenter einer Antriebswelle gelagert. Diese Lagerung muss geeignet geschmiert werden.The displacer is mounted by means of a bearing on the eccentric of a drive shaft. This storage must be lubricated suitably.

Eine solche Schmierung ist beispielsweise aus der DE 10 2007 043 595 A1 bekannt.Such lubrication is for example from the DE 10 2007 043 595 A1 known.

Bei dieser Verdrängermaschine wird in einer Bohrung der Antriebswelle eine Führungshülse für das Schmiermittel vorgesehen. Die Zufuhr des Schmiermittels erfolgt dabei zentral im Inneren der Führungshülse und mündet in eine Radialbohrung am Ende der Axialbohrung für die Führungshülse auf Höhe des zu schmierenden Exzenterlagers. Über diese Radialbohrung gelangt das Schmiermittel zu einer Seite des Exzenterlagers und kann in axialer Richtung durch dieses Lager dringen. Durch eine weitere radiale Bohrung gelangt das Schmiermittel in einen Ringspalt zwischen der Führungshülse und der Antriebswelle, der in axialer Richtung beidseits durch Querschnittsvergrößerung und der Führungshülse abgeschlossen ist. In diesen Ringspalt fließt das Schmiermittel entgegengesetzt zur zentralen Strömungsrichtung wieder zurück, so dass durch diesen Ringspalt eine Rückführungsleitung gebildet wird. In etwa auf Höhe eines Lagers der Antriebswelle, mit dem die Antriebswelle gegenüber dem Gehäuse gelagert ist, kann das Schmiermittel über eine radiale Bohrung der Antriebswelle zu einer Seite des Antriebswellenlagers gelangen und dieses in axialer Richtung durchdringen. Im Anschluss daran gelangt das Schmiermittel zurück in das Schmiermittelreservoir.In this displacement machine, a guide sleeve for the lubricant is provided in a bore of the drive shaft. The supply of the lubricant takes place centrally in the interior of the guide sleeve and opens into a radial bore at the end of the axial bore for the guide sleeve at the level of the eccentric bearing to be lubricated. About this radial bore, the lubricant passes to one side of the eccentric bearing and can penetrate in the axial direction through this camp. Through a further radial bore, the lubricant enters an annular gap between the guide sleeve and the drive shaft, which is completed in the axial direction on both sides by cross-sectional enlargement and the guide sleeve. In this annular gap, the lubricant flows back opposite to the central flow direction back, so that a return line is formed by this annular gap. Approximately at the level of a bearing of the drive shaft, with which the drive shaft is mounted relative to the housing, the lubricant can pass through a radial bore of the drive shaft to one side of the drive shaft bearing and penetrate this in the axial direction. Following this, the lubricant returns to the lubricant reservoir.

Zur Umwälzung des Schmiermittels werden zwei unterschiedliche Fördermöglichkeiten in der DE 10 2007 043 595 A1 beschrieben. In einer Ausführungsform ergibt sich eine Fördereinrichtung durch unterschiedliche radiale Längen der radialen Querbohrungen, wobei die Umwälzung zusätzlich dadurch getrieben wird, dass im Betrieb die Wälzkörper des als Wälzlager ausgebildeten Exzenterlagers mit einer Drehzahl rotieren, die nur halb so groß ist wie die Drehzahl der Antriebswelle und dass das in den Schmiermittelräumen beidseits des Wälzkörperlagers befindliche Schmiermittel daran gehindert wird, mit der gleichen Drehzahl wie die Antriebswelle zu rotieren. Alternativ wird zudem in dieser Druckschrift eine im Gehäuse der Verdrängermaschine untergebrachte Pumpe vorgeschlagen, die über die Antriebswelle angetrieben wird.To circulate the lubricant are two different funding options in the DE 10 2007 043 595 A1 described. In one embodiment, a conveyor results from different radial lengths of the radial transverse bores, wherein the circulation is additionally driven by the fact that rotate in operation, the rolling elements of the rolling bearing designed as Exzenterlagers at a speed that is only half as large as the speed of the drive shaft and the lubricant in the lubricant spaces on both sides of the rolling element bearing is prevented from rotating at the same speed as the drive shaft. Alternatively, this document also proposes a pump accommodated in the housing of the displacement machine, which is driven via the drive shaft.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung vorzuschlagen, bei der eine Umwälzung des Schmiermittels zuverlässig und mit geringem Aufwand realisierbar ist.The object of the invention is to propose a device in which a circulation of the lubricant can be realized reliably and with little effort.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen Kennzeichen und Merkmale gelöst.This object is achieved on the basis of a device according to the preamble of claim 1 by its characteristics and features.

Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.The measures mentioned in the dependent claims are advantageous embodiments and refinements of the invention possible.

Demnach zeichnet sich eine erfindungsgemäße Verdrängermaschine dadurch aus, dass ein drehfest mit der Antriebswelle ausgebildeter Pumpenrotor für die Zufuhr des Schmiermittels vorgesehen ist.Accordingly, a positive-displacement machine according to the invention is characterized in that a pump rotor designed to be rotationally fixed to the drive shaft is provided for the supply of the lubricant.

Der Pumpenrotor wird gewissermaßen als integrierte Einheit mit der Antriebswelle aufgebaut, so dass eine Umwälzpumpe für das Schmiermittel realisierbar ist, die ohne zwischengeordnete Transmissionselemente zwischen Antriebswelle und Pumpe auskommt. Dadurch, dass so eine Förderpumpe bei der erfindungsgemäßen Verdrängermaschine ausgebildet wird, wird zudem eine zuverlässige Schmiermittelversorgung mit ausreichend hohem Schmiermitteldruck gewährleistet.The pump rotor is effectively constructed as an integrated unit with the drive shaft, so that a circulation pump for the lubricant can be realized, which manages without intermediate transmission elements between the drive shaft and the pump. The fact that such a delivery pump is formed in the positive displacement machine according to the invention, moreover, a reliable lubricant supply is ensured with sufficiently high lubricant pressure.

In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung wird darüber hinaus eine Schmiermittelzuführungsleitung wenigstens teilweise entlang dem Außenumfang des Pumpenrotors vorgesehen. Auf diese Weise ist es möglich, weitere Pumpenelemente, die mit dem Pumpenrotor in Wechselwirkung stehen, ebenfalls außerhalb des Pumpenrotors vorzusehen. Hierdurch wird der Aufbau einer Pumpvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Pumpenrotor vereinfacht.In a particular embodiment of the invention, moreover, a lubricant supply line is provided at least partially along the outer circumference of the pump rotor. In this way it is possible to provide further pump elements, which interact with the pump rotor, also outside the pump rotor. This simplifies the construction of a pump device with a pump rotor according to the invention.

In einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausführung wird darüber hinaus eine Schmiermittelrückführungsleitung wenigstens teilweise im Inneren des Pumpenrotors vorgesehen. Auf diese Weise stört die Schmiermittelrückführung die äußere Schmiermittelzufuhr nicht. Gegenüber einer Vorrichtung wie eingangs zum Stand der Technik beschrieben liegt in diesem Fall eine Umkehrung der Strömungsrichtung vor, durch die die Ausgestaltung einer Pumpvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Pumpenrotor begünstigt wird.In an advantageous development of this embodiment, moreover, a lubricant recirculation line is at least partially provided in the interior of the pump rotor. In this way, the lubricant return does not interfere with the external lubricant supply. Compared to a device as described at the beginning of the prior art, in this case there is a reversal of the flow direction which favors the design of a pump device with a pump rotor according to the invention.

Vorzugsweise umfasst der Pumpenrotor eine Pumpenschnecke zur Förderung von Schmiermittel. Eine solche Pumpenschnecke ist in der Lage, durch Drehung der Antriebswelle und dem damit drehfest ausgebildeten Pumpenrotor relativ zum Gehäuse Schmiermittel in axialer Richtung zu fördern. Der Pumpenrotor kann dabei einstückig mit der Antriebswelle ausgebildet sein. Er kann jedoch auch mit Hilfe eines drehfest mit der Antriebswelle verbindbaren separaten Elements realisiert werden.Preferably, the pump rotor comprises a pump screw for conveying lubricant. Such a pump screw is able by rotation of the drive shaft and thus rotatably formed pump rotor relative to the housing To promote lubricant in the axial direction. The pump rotor can be formed integrally with the drive shaft. However, it can also be realized by means of a rotatably connected to the drive shaft separate element.

Dabei wird vorzugsweise die Förderwendel der Pumpenschnecke so ausgebildet, dass sie starr am Pumpenrotor angebracht ist. Sie kann beispielsweise einstückig mit dem Pumpenrotor ausgebildet, beispielsweise eingeformt sein oder auch separat gefertigt und anschließend starr verbunden werden. Auf diese Weise können unwuchtbedingte Vibrationen, die gegebenenfalls durch eine nicht starr mit dem Pumpenrotor verbundene Förderwendel verursacht werden können, vermieden. Die Förderwendel wird hierzu vorzugsweise konzentrisch um die Drehachse des Pumpenrotors angeordnet, um die genannten Vorteile zu erzielen.In this case, preferably, the conveying spiral of the pump screw is formed so that it is rigidly mounted on the pump rotor. It can for example be integrally formed with the pump rotor, for example, be molded or made separately and then rigidly connected. In this way, unbalanced vibration, which may possibly be caused by a non-rigid connected to the pump rotor conveyor spiral, avoided. For this purpose, the delivery helix is preferably arranged concentrically around the axis of rotation of the pump rotor in order to achieve the stated advantages.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der Pumpenrotor konzentrisch in der den Pumpenrotor umgebenden Pumpenkammer angeordnet ist. Somit kann die Pumpenschnecke mit der Förderwendel, die ebenfalls konzentrisch dreht, möglichst passgenau in der Pumpenkammer angeordnet werden, um Förderverluste durch zu große Spaltmaße zu vermeiden.Furthermore, it is advantageous if the pump rotor is arranged concentrically in the pump chamber surrounding the pump rotor. Thus, the pump screw with the conveyor spiral, which also rotates concentrically, are arranged as accurately as possible in the pump chamber to avoid delivery losses due to excessive gaps.

Vorteilhafterweise wird zudem eine die Pumpenschnecke umgebende Außenhülse vorgesehen. Eine solche Außenhülse kann gewissermaßen eine Pumpenkammer bilden, gegenüber der die Pumpenschnecke Schmiermittel fördert. Die Außenhülse kann dabei als Bohrung im Gehäuse der Verdrängermaschine ausgebildet sein, sie kann jedoch vorteilhafterweise auch durch ein separates Teil als Pumpenbuchse gebildet werden, das bevorzugt drehfest in einer entsprechenden Aufnahme im Gehäuse untergebracht wird. Die Ausgestaltung als separates Einlegeteil oder Pumpenbuchse bringt Vorteile hinsichtlich der Maßhaltigkeit der Vorrichtung mit sich.Advantageously, an outer sleeve surrounding the pump screw is also provided. Such an outer sleeve can to some extent form a pump chamber against which the pump screw conveys lubricant. The outer sleeve can be formed as a bore in the housing of the positive displacement machine, but it can also be advantageously formed by a separate part as a pump bush, which is preferably rotatably housed in a corresponding receptacle in the housing. The configuration as a separate insert or pump bushing brings advantages in terms of dimensional accuracy of the device with it.

So kann die Pumpenbuchse in ihrem Innendurchmesser leichter an die Pumpenschnecke angepasst werden. Darüber hinaus kann die Pumpenbuchse zwar drehfest mit dem Gehäuse, aber schwimmend gelagert untergebracht werden. Auf diese Weise sind größere Toleranzen bei der Fertigung des Pumpenrotors gegenüber dem Gehäuse der Verdrängermaschine möglich, da diese Toleranzen an der Außenumfangsseite der Pumpenbuchse gegenüber der entsprechenden Gehäuseaufnahme durch ein entsprechendes Spiel ausgeglichen werden können.Thus, the pump bushing can be more easily adapted to the pump screw in its inner diameter. In addition, although the pump bushing can be accommodated in a rotationally fixed manner with the housing, but floatingly mounted. In this way, larger tolerances in the production of the pump rotor relative to the housing of the positive displacement machine are possible because these tolerances can be compensated on the outer peripheral side of the pump bushing relative to the corresponding housing receptacle by a corresponding clearance.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung umfasst der Pumpenrotor ein fest mit der Antriebswelle in diese einsetzbares Pumpenrohr.In a particular embodiment of the invention, the pump rotor comprises a fixed to the drive shaft in this usable pump tube.

Durch diese Ausgestaltung ist mit vergleichsweise wenig Aufwand eine Schmiermittelrückführungsleitung realisierbar, in dem Schmiermittel aus einer Axialbohrung der Antriebswelle über das genannte Pumpenrohr in Richtung Schmiermittelreservoir strömen kann.With this configuration, a lubricant recirculation line can be realized with comparatively little effort, in which lubricant can flow from an axial bore of the drive shaft via said pump tube in the direction of the lubricant reservoir.

Darüber hinaus ist in einer bevorzugten Ausführungsform ein Ringspalt zwischen der Antriebswelle und dem Pumpenrotor vorgesehen. In einem solchen Ringspalt kann die Schmiermittelströmung ins Innere der Antriebswelle stattfinden. Der Ring schmiert in einer bevorzugten Ausführungsform durch entsprechende Formgebung des in die Antriebswelle einsetzbaren Pumpenrohrs realisiert. Dies ist beispielsweise mit einem Pumpenrohr zu verwirklichen, das über eine bestimmte Länge in axialer Richtung am Außenumfang einen verminderten Querschnitt aufweist.In addition, in a preferred embodiment, an annular gap between the drive shaft and the pump rotor is provided. In such an annular gap, the lubricant flow can take place inside the drive shaft. The ring lubricates realized in a preferred embodiment by appropriate shaping of the insertable into the drive shaft pump tube. This can be achieved, for example, with a pump tube which has a reduced cross-section over a certain length in the axial direction on the outer circumference.

In axialer Richtung kann mit Bereichen vergrößerten Umfangs das Pumpenrohr an dem Innenumfang der Axialbohrung der Welle anliegen und somit den Ringspalt in axialer Richtung verschließen.In the axial direction, the pump tube can bear against the inner circumference of the axial bore of the shaft with regions of enlarged circumference and thus close the annular gap in the axial direction.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird weiterhin ein Druckraum zwischen dem Gehäuse und dem Pumpenrotor in axialer Richtung vor der Antriebswelle vorgesehen. In diesem Druckraum kann sich ein Staudruck des Schmiermittels aufbauen, mittels dem weitere Komponenten mit Schmiermittel versorgt werden können. So kann beispielsweise ein mit dem Druckraum in Verbindung stehendes Lager der Antriebswelle durch diesen Staudruck im Druckraum zwischen Gehäuse und Pumpenrotor mit Schmiermittel versorgt werden.In an advantageous embodiment of the invention is further a pressure space between the housing and the pump rotor in the axial direction in front of the drive shaft intended. In this pressure chamber, a back pressure of the lubricant can build up, by means of which further components can be supplied with lubricant. For example, a bearing of the drive shaft in communication with the pressure chamber can be supplied with lubricant by this back pressure in the pressure space between the housing and pump rotor.

Vorzugsweise wird dieser Druckraum mit dem Ringspalt verbunden, wozu ein entsprechender Durchlass, beispielsweise im Bereich des Außenumfangs des Pumpenrohrs vorgesehen wird. Ein solcher Durchlass kann beispielsweise durch Axialbohrungen im Pumpenrohr oder auch durch Schlitze realisiert werden. Die Schlitze können beispielsweise als Längsschlitze oder in Form einer Wendel am Außenumfang des Pumpenrohrs angebracht sein. Wesentlich ist, dass ein Durchlass für das Schmiermittel entlang dem Außenumfang des Pumpenohrs in den Ringspalt erfolgt.Preferably, this pressure chamber is connected to the annular gap, for which purpose a corresponding passage, for example in the region of the outer circumference of the pump tube is provided. Such a passage can be realized for example by axial bores in the pump tube or by slots. The slots may for example be attached as longitudinal slots or in the form of a helix on the outer circumference of the pump tube. It is essential that a passage for the lubricant along the outer circumference of the pump tube takes place in the annular gap.

Um das Exzenterlager mit Schmiermittel zu versorgen, wird vorteilhafterweise die Antriebswelle mit einem Durchlass zwischen dem Ringspalt, der zur Schmiermittelzufuhr dient, und dem Exzenterlager versehen. Dies kann beispielsweise in Form einer Radialbohrung verwirklicht werden, durch die das Schmiermittel zum Exzenterlager strömen kann.To supply the eccentric bearing with lubricant, the drive shaft is advantageously provided with a passage between the annular gap, which serves to supply lubricant, and the eccentric bearing. This can be achieved for example in the form of a radial bore through which the lubricant can flow to the eccentric bearing.

Auch die Rückführungsleitung auf der anderen Seite des Exzenterlagers wird bevorzugt dadurch realisiert, dass in der Antriebswelle eine Verbindung zwischen dem Innenraum des Pumpenrohrs und dem Exzenterlager vorgesehen wird. Auch diese Verbindung kann beispielsweise durch eine entsprechende Radialbohrung in der Antriebswelle realisiert werden.The return line on the other side of the eccentric bearing is preferably realized in that in the drive shaft, a connection between the interior of the pump tube and the eccentric bearing is provided. This connection can also be realized for example by a corresponding radial bore in the drive shaft.

Der Schmiermitteltank kann im Gehäuse der erfindungsgemäßen Verdrängermaschine ausgeformt sein. Er kann in einer besonderen Ausführungsform jedoch auch als separater Schmiermitteltank auf das Gehäuse aufsetzbar ausgestaltet werden. Ein solcher Schmiermitteltank kann beispielsweise wenigstens teilweise aus Kunststoff bestehen. Ein separater Schmiermitteltank kann bei der Montage auf das Gehäuse der Verdrängermaschine aufgesetzt werden. Hierbei werden vorzugsweise Dichtmittel vorgesehen, um den Schmiermitteltank dicht mit dem Maschinengehäuse zu verbinden und um einen Durchtritt des Schmiermittels zum Pumpenrotor zu ermöglichen.The lubricant tank may be formed in the housing of the positive displacement machine according to the invention. However, in a particular embodiment, it can also be designed as a separate lubricant tank to be placed on the housing. Such a lubricant tank, for example, at least partially made of plastic. A separate lubricant tank can be mounted on the housing during assembly Displacement machine are placed. In this case, preferably sealing means are provided to connect the lubricant tank tightly with the machine housing and to allow passage of the lubricant to the pump rotor.

Vorzugsweise wird der Pumpenrotor durch den Antrieb der Verdrängermaschine, insbesondere über deren Antriebswelle angetrieben, sodass ein separater Antrieb entfallen kann.Preferably, the pump rotor is driven by the drive of the displacement machine, in particular via the drive shaft, so that a separate drive can be omitted.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert:An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and is explained in more detail below with reference to the figures:

Im Einzelnen zeigen

Figur 1
einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Verdrängermaschine,
Figur 2
eine Ausschnittsvergrößerung aus Figur 1 zur Darstellung des Schmiermittelkreislaufs und
Figur 3
eine weiter vergrößerte Darstellung eines Teils der Verdrängermaschine im Querschnitt mit Pumpenrotor in perspektivischer Darstellung.
Show in detail
FIG. 1
a cross section through a positive displacement machine according to the invention,
FIG. 2
an excerpt from FIG. 1 to illustrate the lubricant circuit and
FIG. 3
a further enlarged view of a portion of the displacement machine in cross section with pump rotor in perspective view.

Die Verdrängermaschine 1 gemäß Figur 1 umfasst ein Gehäuse 2, in dem ein spiralförmiger Verdrängerkörper 3 angeordnet ist. Der Verdrängerkörper 3 umfasst einen Mittelsteg 4 mit einer Lageraufnahme 5. In der Lageraufnahme 5 ist ein Wälzlager 6 untergebracht. Das Wälzlager 6 ist beidseits durch Dichtungen 7, 8 gegenüber dem Fördervolumen der Verdrängermaschine abgedichtet.The displacement machine 1 according to FIG. 1 comprises a housing 2, in which a spiral displacement body 3 is arranged. The displacement body 3 comprises a central web 4 with a bearing seat 5. In the bearing seat 5, a roller bearing 6 is housed. The rolling bearing 6 is sealed on both sides by seals 7, 8 relative to the delivery volume of the positive displacement machine.

Die Antriebswelle 10 wird über eine nicht in Figur 1 dargestellte Riemenscheibe angetrieben, so dass das Exzenterelement 9 eine exzentrische Bewegung bezüglich der Achse A durchführt. Mit Hilfe dieser Bewegung kann der Verdrängerkörper 3 in bekannter Weise ein kompressives Medium verdichten. Die Zufuhr und Abfuhr des Mediums aus bzw. in die Förderkammer 11 der Verdrängermaschine erfolgt in bekannter Weise und wird an dieser Stelle nicht eingehender erläutert.The drive shaft 10 is not in a FIG. 1 driven pulley, so that the eccentric element 9 performs an eccentric movement with respect to the axis A. With the help of this movement, the displacer 3 can compress a compressible medium in a known manner. The supply and removal of the medium from or into the Delivery chamber 11 of the displacement machine takes place in a known manner and will not be explained in detail at this point.

Ein Schmiermitteltank 12 ist seitlich auf das Gehäuse 2 aufgesetzt. In Figur 2 ist erkennbar, dass der Schmiermitteltank 12 mit einem Anschlussstutzen 13 in eine korrespondierende Ausnehmung des Gehäuses 2 eingesetzt ist und mittels eines Dichtrings 14 eine dichte Verbindung mit dem Gehäuse 2 bildet.A lubricant tank 12 is placed laterally on the housing 2. In FIG. 2 It can be seen that the lubricant tank 12 is inserted with a connecting piece 13 in a corresponding recess of the housing 2 and by means of a sealing ring 14 forms a tight connection with the housing 2.

In der Antriebswelle 10 ist eine Axialbohrung 15 mit verschiedenen Querschnittsabstufungen angebracht. In diese Axialbohrung ist ein Pumpenrohr 16 eingesetzt. Stirnseitig liegt das Pumpenrohr 16 formschlüssig in der Axialbohrung 15 an. Im weiteren axialen Verlauf des Pumpenrohrs 16 ist ein Ringspalt 17 zwischen dem Pumpenrohr 16 und der Antriebswelle 10 vorgesehen. Der axiale Endbereich 18 ist gegenüber dem Bereich der Axialbohrung 15, in dem das Pumpenrohr 16 liegt, mit vermindertem Durchmesser ausgebildet und steht mit dem Innenraum des Pumpenrohrs in Verbindung.In the drive shaft 10, an axial bore 15 is mounted with different cross-sectional graduations. In this axial bore a pump tube 16 is inserted. The front side of the pump tube 16 is positively in the axial bore 15. In the further axial course of the pump tube 16, an annular gap 17 between the pump tube 16 and the drive shaft 10 is provided. The axial end portion 18 is formed opposite the portion of the axial bore 15, in which the pump tube 16 is located, of reduced diameter and is in communication with the interior of the pump tube.

Der axiale Endbereich 18 steht weiterhin über eine Radialbohrung 19 mit einem Schmiermittelraum 20 auf einer Seite des Wälzlagers 6 in Verbindung. Die Schmiermittelkammer 20 ist über eine Dichtung 21 gegenüber dem Fördervolumen für das kompressible Medium abgedichtet.The axial end portion 18 is further connected via a radial bore 19 with a lubricant space 20 on one side of the rolling bearing 6 in connection. The lubricant chamber 20 is sealed by a seal 21 with respect to the delivery volume for the compressible medium.

Auf der gegenüberliegenden Seite des Wälzlagers 6 befindet sich eine weitere Schmiermittelkammer 22, die wiederum über eine Dichtung 23 gegenüber dem kompressiblen Medium abgedichtet ist. Die Schmiermittelkammer 22 steht über eine Radialbohrung 24 mit dem Ringspalt 17 in Verbindung, der außenseitig von der Antriebswelle 10 und innenseitig vom Pumpenrohr 16 begrenzt ist.On the opposite side of the rolling bearing 6 is another lubricant chamber 22, which in turn is sealed by a seal 23 against the compressible medium. The lubricant chamber 22 is connected via a radial bore 24 with the annular gap 17 in connection, which is bounded on the outside by the drive shaft 10 and the inside of the pump tube 16.

Das Pumpenrohr 16 ist fest mit der Antriebswelle 10 verbunden und dient zugleich als Pumpenrotor 25. Hierzu ist in einem zur Antriebswelle 10 benachbarten Abschnitt des Pumpenrohrs 16 eine Pumpenschnecke 26 eingeformt (siehe Figur 3). Die Pumpenschnecke 26 ist konzentrisch von einer die Pumpenkammer bildenden Pumpenbuchse 27 umgeben. Die Pumpenschnecke 26 steht mit einer Schmiermittelkammer 28 in Verbindung, die wiederum über Durchlässe 29 mit dem Innenraum 30 des Schmiermitteltanks 12 verbunden ist.The pump tube 16 is fixedly connected to the drive shaft 10 and also serves as a pump rotor 25. For this purpose, a pump screw 26 is formed in a portion of the pump tube 16 adjacent to the drive shaft 10 (see FIG. 3 ). The Pump screw 26 is concentrically surrounded by a pump chamber 27 forming the pump chamber. The pump screw 26 is in communication with a lubricant chamber 28, which in turn is connected via passages 29 with the interior 30 of the lubricant tank 12.

Die Pumpenbuchse 27 ist schwimmend, das heißt mit einem kleinen Spiel gegenüber dem Gehäuse 2 gelagert und gegenüber dem Gehäuse mit einer Dichtung 31 gedichtet. Die Dichtung 31 verhindert den Schmiermittelrückfluss auf der Außenseite der Pumpenbuchse 27. Die Pumpenbuchse 27 ist so fixiert, dass eine Relativbewegung zwischen Pumpenschnecke 26 und Pumpenbuchse 27 möglich ist. Bevorzugt ist die Pumpenbuchse 27 drehfest mit dem Gehäuse 2 ausgebildet.The pump bushing 27 is floating, that is mounted with a small clearance relative to the housing 2 and sealed with respect to the housing with a seal 31. The seal 31 prevents the lubricant return flow on the outside of the pump bushing 27. The pump bushing 27 is fixed so that a relative movement between the pump screw 26 and pump bushing 27 is possible. Preferably, the pump bush 27 is rotatably formed with the housing 2.

Zwischen der Antriebswelle 10 und dem Gehäuse 2 ist zwischen Antriebswelle 10 und Pumpenbuchse 27 ein Schmiermittelkanal 32 ausgebildet, der zu einem Wälzlager 33 der Antriebswelle 10 führt. Auf der gegenüberliegenden Seite vom Schmiermittelkanal 25 ist das Wälzlager 33 mittels einer Dichtung 34 gegenüber der Förderkammer 11 für das kompressible Medium abgedichtet.Between the drive shaft 10 and the housing 2, a lubricant channel 32 is formed between the drive shaft 10 and pump bushing 27, which leads to a roller bearing 33 of the drive shaft 10. On the opposite side of the lubricant channel 25, the rolling bearing 33 is sealed by a seal 34 against the conveying chamber 11 for the compressible medium.

Unmittelbar im Bereich der Öffnung der Antriebswelle 10 ist das Pumpenrohr 16 mit einer weiteren Schneckenstruktur 35 versehen, der jedoch keine Förderwirkung zukommt, da das Pumpenrohr 16 als Pumpenrotor 25 drehfest mit der Antriebswelle 10 verbunden ist. Die Schneckenstruktur 35 dient vielmehr dem Durchlass von Schmiermittel in den Ringspalt 15. Zugleich bildet die Schneckenstruktur 35 eine Press- und Führungsfläche, um zum einen eine Drehmomentübertragung von der Antriebswelle 10 auf das Pumpenrohr 16 und zum anderen eine sichere Zentrierung verbunden mit einem sicheren Sitz zur Vermeidung einer axialen Verschiebung zu realisieren.Immediately in the region of the opening of the drive shaft 10, the pump tube 16 is provided with a further screw structure 35, which, however, has no conveying effect, since the pump tube 16 as a pump rotor 25 is rotatably connected to the drive shaft 10. The worm structure 35 rather serves the passage of lubricant into the annular gap 15. At the same time, the worm structure 35 forms a pressing and guiding surface, on the one hand a torque transmission from the drive shaft 10 to the pump tube 16 and on the other a secure centering connected to a secure seat for Avoidance of axial displacement to realize.

Der Schmiermittelkreislauf gestaltet sich bei einer erfindungsgemäßen Verdrängermaschine wie folgt:

  • Schmiermittel, beispielsweise Öl, wird aus dem Innenraum 30 des Vorratstanks 12 über die Schmiermittelkammer 28 zur Pumpenschnecke 26 geleitet. Die Pumpenschnecke 26 fördert das Schmiermittel in axialer Richtung F in den Schmiermittelkanal 32, in dem sich durch die Förderwirkung der Pumpenschnecke 26 ein entsprechender Schmiermittel- bzw. Öldruck aufbaut. Durch diesen Staudruck wird das Wälzlager 33 ausreichend mit Schmiermittel versorgt.
The lubricant circuit is designed in a displacement machine according to the invention as follows:
  • Lubricant, such as oil is from the interior 30 of the storage tank 12 via the lubricant chamber 28 for Pump screw 26 passed. The pump screw 26 conveys the lubricant in the axial direction F into the lubricant channel 32, in which a corresponding lubricant or oil pressure is built up by the conveying action of the pump screw 26. By this dynamic pressure, the rolling bearing 33 is sufficiently supplied with lubricant.

Durch die Schneckenstruktur 35 ist weiterhin ein Durchlass vom Schmiermittelkanal 32 zum Ringspalt 17 geöffnet, so dass Schmiermittel weiter in Richtung F gefördert werden. Am Ende des Ringspalts 15 wird das Schmiermittel in die Radialbohrung 24 gedrückt und gelangt so zur Schmiermittelkammer 22 auf einer Seite des Wälzlagers 6, das als Exzenterlager dient. Das Schmiermittel durchdringt das Wälzlager 6 weiter in Richtung F und gelangt somit in die gegenüberliegende Schmiermittelkammer 20. Von dort wird es über die Radialbohrung 19 in den axialen Endbereich 18 der Axialbohrung 15 geleitet, der mit dem Innenraum 36 des Pumpenrohrs 16 in Verbindung steht. Durch das Pumpenrohr 16 wird das Schmiermittel schließlich wieder in den Schmiermitteltank 30 gefördert.Through the screw structure 35, a passage from the lubricant passage 32 is further opened to the annular gap 17, so that lubricant is further promoted in the direction F. At the end of the annular gap 15, the lubricant is forced into the radial bore 24 and thus passes to the lubricant chamber 22 on one side of the rolling bearing 6, which serves as an eccentric bearing. The lubricant penetrates the roller bearing 6 further in the direction F and thus passes into the opposite lubricant chamber 20. From there it is passed through the radial bore 19 in the axial end portion 18 of the axial bore 15, which is in communication with the interior 36 of the pump tube 16. By the pump tube 16, the lubricant is finally conveyed back into the lubricant tank 30.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet den Vorteil, dass mit vergleichsweise wenig Aufwand eine Pumpe in die Verdrängermaschine integriert ist. Dies ist dadurch möglich, dass ein drehfest mit der Antriebswelle 10 ausgebildeter Pumpenrotor 25 vorgesehen ist. In der beschriebenen Ausführungsvariante wird die Pumpe als Schneckenpumpe ausgestaltet, die wiederum den besonderen Vorteil bietet, dass die Pumpenkammer durch eine zylindrische Umgebung, zum Beispiel durch die Zylinderbuchse 27, ebenfalls auf einfache Weise realisierbar ist.The device according to the invention has the advantage that with comparatively little effort a pump is integrated in the displacement machine. This is possible by virtue of the fact that a pump rotor 25 designed to be rotationally fixed to the drive shaft 10 is provided. In the embodiment described, the pump is designed as a screw pump, which in turn offers the particular advantage that the pump chamber can also be realized in a simple manner by means of a cylindrical environment, for example through the cylinder bushing 27.

Grundsätzlich könnte die Pumpenschnecke 26 auch in einer passgenauen zylindrischen Aufnahme des Gehäuses 2 liegen, die als separates Teil ausgebildete Pumpenbuchse 27 bietet jedoch den Vorteil, dass sie mit Spiel im Gehäuse 2 gelagert werden kann. Hierdurch sind größere Toleranzen bei der Fertigung des Pumpenrotors 25 möglich.In principle, the pump screw 26 could also lie in a precisely fitting cylindrical receptacle of the housing 2, but the pump bush 27 designed as a separate part offers the advantage that it can be mounted with play in the housing 2. As a result, larger tolerances in the manufacture of the pump rotor 25 are possible.

Grundsätzlich wäre es bei der beschriebenen Ausführung auch möglich, den dem Schmiermittelkanal 25 gegenüberliegenden Bereich des Wälzlagers 33 mit der Rückführungsleitung im Innenraum 36 des Pumpenrohrs zu verbinden, es hat sich jedoch gezeigt, dass an dieser Stelle kein geschlossener Schmiermittelkreislauf erforderlich ist, sondern vielmehr der Staudruck im Schmiermittelkanal 25 absolut ausreichend für eine zuverlässige Schmierung des Wälzlagers 33 ist, das die Antriebswelle lagert.In principle, it would also be possible in the described embodiment to connect the lubricant channel 25 opposite region of the rolling bearing 33 with the return line in the interior 36 of the pump tube, but it has been shown that at this point no closed lubricant circuit is required, but rather the back pressure in the lubricant passage 25 is absolutely sufficient for a reliable lubrication of the rolling bearing 33 which supports the drive shaft.

Die Pumpenschnecke könnte grundsätzlich auch einstückig der Antriebswelle 10 ausgebildet werden, die beschriebene Ausführungsvariante als Einlegeteil in eine Bohrung in der Antriebswelle 10 bietet jedoch fertigungstechnische Vorteile.The pump screw could in principle also be formed integrally with the drive shaft 10, but the embodiment described as an insert in a bore in the drive shaft 10 offers manufacturing advantages.

Zur Integration der Pumpvorrichtung in die Verdrängermaschine sind auf Seiten der Verdrängermaschine nur minimale Anpassungen erforderlich. Die Pumpe selbst wird im dargestellten Ausführungsbeispiel durch Einlegeteile wie den Pumpenrotor 25 und die Pumpenbuchse 27 realisiert. Darüber hinaus ist bei Verwendung eines aufsteckbaren Schmiermitteltanks 12 auch keinerlei Vorratsbehälter im Gehäuse 2 auszubilden. Zudem kann ein separat ausgebildeter Schmiermitteltank 12 ganz oder teilweise aus einem frei wählbaren anderen Material als das Gehäuse 2, beispielsweise aus Kunststoff gefertigt werden.For integration of the pumping device in the displacement machine only minimal adjustments are required on the part of the displacement machine. The pump itself is realized in the illustrated embodiment by inserts such as the pump rotor 25 and the pump sleeve 27. In addition, when using an attachable lubricant tank 12 and no reservoir in the housing 2 form. In addition, a separately formed lubricant tank 12 wholly or partially made of a freely selectable material other than the housing 2, for example made of plastic.

Die Ausgestaltung des Pumpenrotors und der Pumpenbuchse als separate Teile ermöglicht auch in diesem Bereich eine freie Materialwahl, um einen dauerhaft zuverlässigen dichten Betrieb ohne größeren Verschleiß zu gewährleisten.The design of the pump rotor and the pump bushing as separate parts also allows in this area a free choice of material to ensure a permanently reliable tight operation without major wear.

So kann die Pumpenschnecke beispielsweise aus Stahl (zum Beispiel des Typs 11SMn30) bestehen und hierzu eine Pumpenbuchse 27 mit einer Kupferlegierung (zum Beispiel CuSn8), aus Kunststoff (zum Beispiel PBT) oder als Sinterbronze vorgesehen werden. Alle diese Kombinationen weisen gute Gleiteigenschaften bei ausreichender Dichtigkeit der Pumpenschnecke an der Buchse auf. Kunststoffe werden dabei bevorzugt verstärkt oder gefüllt, z. B. als Faserverbundwerkstoffe verwendet. In einer weiteren Variante kann sowohl die Pumpenschnecke als auch die Pumpenbuchse aus Kunststoff bestehen. Für die Pumpenschnecke kommt beispielsweise PES gefüllt in Frage, während die Pumpenbuchse wiederum aus PBT gefüllt vorgesehen werden kann.For example, the pump screw can be made of steel (for example of the 11SMn30 type) and a pump bushing 27 with a copper alloy (for example CuSn8), made of plastic (for example PBT) or as sintered bronze can be provided for this purpose. All these combinations have good sliding properties with sufficient tightness the pump screw on the socket on. Plastics are preferably reinforced or filled, z. B. used as fiber composites. In a further variant, both the pump screw and the pump bushing can be made of plastic. For example, PES filled is suitable for the pump screw, while the pump bushing can again be made of PBT filled.

Die Materialauswahl im Bereich der Pumpenschnecke und der Pumpenbuchse sollte einen übermäßigen Materialabtrag oder ein Festlaufen beider Elemente verhindern. Die genannten Materialkombinationen sind aufgrund der separaten Fertigung der beiden Komponenten alle weiteren gewünschten Materialkombinationen ohne Einschnitte im Aufbau der Verdrängermaschine möglich.The material selection in the area of the pump screw and the pump bushing should prevent excessive material removal or jamming of both elements. Due to the separate production of the two components, the material combinations mentioned all other desired material combinations without cuts in the construction of the positive displacement machine possible.

Bezugszeichenliste:LIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Verdrängermaschinedisplacement
22
Gehäusecasing
33
Verdrängerkörperdisplacement
44
Mittelstegcenter web
55
Lageraufnahmebearing seat
66
Wälzlagerroller bearing
77
Dichtungpoetry
88th
Dichtungpoetry
99
Exzenterelementeccentric
1010
Antriebswelledrive shaft
1111
Förderkammerdelivery chamber
1212
Schmiermitteltanklubricant tank
1313
Anschlussstutzenspigot
1414
Dichtringseal
1515
Axialbohrungaxial bore
1616
Pumpenrohrpump tube
1717
Ringspaltannular gap
1818
axialer Endbereichaxial end region
1919
radiale Bohrungradial bore
2020
Schmiermittelkammerlubricant chamber
2121
Dichtungpoetry
2222
Schmiermittelkammerlubricant chamber
2323
Dichtungpoetry
2424
Radialbohrungradial bore
2525
Pumpenrotorpump rotor
2626
Pumpenschneckepumps screw
2727
Pumpenbuchsepump jack
2828
Schmiermittelkammerlubricant chamber
2929
Durchlasspassage
3030
Innenrauminner space
3131
Dichtungpoetry
3232
Schmiermittelkanallubricant channel
3333
Wälzlagerroller bearing
3434
Dichtungpoetry
3535
Schneckenstrukturscroll structure
3636
Innenrauminner space

Claims (12)

Verdrängermaschine für kompressible Medien mit wenigstens einem, in einem feststehenden Gehäuse angeordneten Förderer und mit einem dem Förderer zugeordneten, spiralförmigen Verdrängerelement, wobei das Verdrängerelement mittels einer Lagerung auf einem mit einer Antriebswelle verbundenen Exzenterelement gelagert und ein Schmiermittelsystem mit einem Schmiermittelkreislauf vorgesehen ist, der eine Schmiermittelzuführungsleitung und eine Schmiermittelrückführungsleitung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein drehfest mit der Antriebswelle (10) ausgebildeter Pumpenrotor (25) für die Zufuhr des Schmiermittels vorgesehen ist.A compressible media displacement machine having at least one conveyor disposed in a fixed housing and a scrolling displacer associated with the conveyor, the displacer supported by a bearing on an eccentric member connected to a drive shaft and a lubricant system having a lubricant circuit providing a lubricant supply conduit and a lubricant return line, characterized in that a rotationally fixed to the drive shaft (10) formed pump rotor (25) is provided for the supply of the lubricant. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelzuführungsleitung wenigstens teilweise entlang dem Außenumfang des Pumpenrotors (25) verläuft.Apparatus according to claim 1, characterized in that the lubricant supply line extends at least partially along the outer periphery of the pump rotor (25). Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelrückführungsleitung wenigstens teilweise im Inneren des Pumpenrotors (25) verläuft.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the lubricant recirculation line extends at least partially in the interior of the pump rotor (25). Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenrotor (25) eine Pumpenschnecke (26) zur Förderung des Schmiermittels umfasst.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the pump rotor (25) comprises a pump screw (26) for conveying the lubricant. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Pumpenschnecke (26) umgebende Pumpenbuchse (27) vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a pump bushing (27) surrounding the pump screw (26) is provided. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ringspalt (17) zwischen Antriebswelle (10) und Pumpenrotor (25) vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that an annular gap (17) between the drive shaft (10) and the pump rotor (25) is provided. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenrotor (25) ein drehfest mit der Antriebswelle (10) einsetzbares Pumpenrohr (16) umfasst.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the pump rotor (25) comprises a rotationally fixed to the drive shaft (10) insertable pump tube (16). Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schmiermitteldruckraum (32) zwischen dem Gehäuse (2) und dem Pumpenrotor (25) in axialer Richtung vor der Antriebswelle (10) vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a lubricant pressure chamber (32) between the housing (2) and the pump rotor (25) in the axial direction in front of the drive shaft (10) is provided. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lager (33) der Antriebswelle (10) mit dem Druckraum (32) in Verbindung steht.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a bearing (33) of the drive shaft (10) with the pressure chamber (32) is in communication. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchlass (35) zwischen Druckraum (32) und Ringspalt (17) vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a passage (35) between the pressure chamber (32) and annular gap (17) is provided. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (10) einen Durchlass (24) zwischen dem Ringspalt (17) und einem Exzenterlager (6) aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft (10) has a passage (24) between the annular gap (17) and an eccentric bearing (6). Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (10) einer Verbindung (19) zwischen dem Innenraum des Pumpenrohrs (16) und dem Exzenterlager (6) aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft (10) has a connection (19) between the interior of the pump tube (16) and the eccentric bearing (6).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150042185A1 (en) * 2012-03-08 2015-02-12 Siemens AG a corporation Electrical machine having a rotor for cooling the electrical machine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3347081A1 (en) 1983-12-24 1985-07-04 Pierburg Gmbh & Co Kg, 4040 Neuss Lobed rotor pump, annular piston pump or spiral piston pump
DE102007043595A1 (en) 2007-09-13 2009-03-19 Handtmann Systemtechnik Gmbh & Co. Kg Positive-displacement machine for compressible media, has lubrication system which accommodates lubricant reservoir in housing for closed lubrication cycle

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970005858B1 (en) * 1992-01-31 1997-04-21 가부시키가이샤 도시바 Fluid compressor
DE59400648D1 (en) * 1993-01-19 1996-10-24 Aginfor Ag Displacement machine based on the spiral principle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3347081A1 (en) 1983-12-24 1985-07-04 Pierburg Gmbh & Co Kg, 4040 Neuss Lobed rotor pump, annular piston pump or spiral piston pump
DE102007043595A1 (en) 2007-09-13 2009-03-19 Handtmann Systemtechnik Gmbh & Co. Kg Positive-displacement machine for compressible media, has lubrication system which accommodates lubricant reservoir in housing for closed lubrication cycle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150042185A1 (en) * 2012-03-08 2015-02-12 Siemens AG a corporation Electrical machine having a rotor for cooling the electrical machine

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