DE2233580A1

DE2233580A1 - COMPRESSOR

Info

Publication number: DE2233580A1
Application number: DE19722233580
Authority: DE
Inventors: Fred H Abendschein; Lester E Harlin; Alfred G Mount
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1971-07-08
Filing date: 1972-07-07
Publication date: 1973-01-25
Also published as: JPS56105690U; DE2233580C3; DE2233580B2; IT962382B; AU4357372A; GB1378543A; AU464630B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehkompressor des Gleitflügeltyps und insbesondere eine Anordnung zur Steuerung und Positionierung der Flügel des Kompressors. Ein derartiger Kompressor eignet sich vor allem zur Verwendung in einer Kraftfahrzeugklimaanlage und wird in einer solchen Anlage beschrieben.The invention relates to a sliding wing type rotary compressor and, more particularly, to a control and positioning arrangement the wing of the compressor. Such a compressor is particularly suitable for use in a motor vehicle air conditioning system and is described in such an appendix.

In einem typischen Dreligleitflügelkompressor sind die Flügel in Nuten eines Rotors gleitend aufgenommen, der sich in
einem zylindrischen Hohlraum um eine zu der Achse des Hohlraums exzentrische Achse dreht. Eine sichelförmige Kompres-In a typical sliding vane compressor, the vanes are slidably received in grooves of a rotor which is in
a cylindrical cavity rotates about an axis eccentric to the axis of the cavity. A sickle-shaped compress

2 0 9 8.8 Ul 0 97 22 0 9 8.8 Ul 0 97 2

sionskammer ist zwischen dem Rotor und der Zylinderhohlraumwand gebildet. Federn, die zwischen dem Boden der Nuten und den Flügeln angeordnet sind, üben auf die Flügel einen Druck aus, so dass sie konstant an der zylindrischen Wand anliegen, wenn sich der Rotor dreht, so dass das Ansauggas, das in einen Teil der Kompressionskammer eingeführt wird, komprimiert und von dem anderen Teil der Kammer mit einem höheren Druck abgegeben wird. Da die Federlast festliegt, muss sie für die grösste.Gegenkraft bestimmt sein, die an jeder Flügelspitze auftritt. Dies bedeutet, dass die Federkraft höher sein muss,als bei den meisten Betriebsbedingungen erforderlich ist. Zentrifugalkräfte, die sich direkt mit der Rotorgeschwindigkeit ändern, addieren sich zu der konstanten Kraft, die von den Federn auf die Flügel ausgeübt wird. Während des Anlassens und bei niedrigen Geschwindigkeiten, wenn die Zentrifugalkräfte nicht auftreten oder von vernachlässigbarer Wirkung sind, müssen die Federkräfte allein die Flügel gegen die zylindrische Wand drücken. Daher ist während des normalen Betriebs die Belastung der Flügel, die Flügelspitzenreibung und -abnutzung und der Energiebedarf des Kompressors grosser als notwendig. Ausserdem bedeutet dies eine starke Beanspruchung der. Federn, so dass die.se oft brechen und dadurch die Zuverlässigkeit des Kompressors vermindert wird.sion chamber is between the rotor and the cylinder cavity wall educated. Springs located between the bottom of the grooves and the wings apply pressure to the wings so that they are constantly in contact with the cylindrical wall when the rotor rotates, so that the suction gas flowing into one part of the compression chamber is inserted, compressed and the other part of the chamber with a higher Pressure is released. Since the spring load is fixed, it must be intended for the greatest counterforce that is on everyone Wingtip occurs. This means that the spring force must be higher than required under most operating conditions is. Centrifugal forces, which change directly with the rotor speed, add to the constant one Force exerted on the wings by the springs. During starting and at low speeds, when the centrifugal forces do not occur or of negligible Effect, the spring forces alone must press the wings against the cylindrical wall. thats why wing loading, wing tip friction and wear, and energy requirements during normal operation of the compressor is larger than necessary. In addition, this means that the. Springs so that die.se often break, reducing the reliability of the compressor.

Ein weiteres bekanntes Verfahren, um die Flügel aus den Nuten zu drücken, erfordert die Verwendung von üldruckdifferenzen. Dies geschieht üblicherweise dadurch, dass Hochdrucköl von einem Differentialschmiersystem zu dem Boden der Nuten und unter die Flügel geleitet wird. Ein Hauptnachteil dieser Lösung besteht darin, dass die Flügel verlängert werden müssen, um den erforderlichen Differentialdruck zu erzeugen. Ausserdem unterliegen die Flügel währendAnother well-known method to remove the wings from the Pressing grooves requires the use of oil pressure differentials. This is usually done by passing high pressure oil from a differential lubrication system to the Bottom of the grooves and under the wing. A major disadvantage of this solution is that the wings must be extended to the required differential pressure to create. In addition, the wings are subject to during

20988 U /0911 20988 U / 09 11

des normalen Betriebs, wenn die Zentrifugalkräfte von erheblicher Grosse sind, einer übermässigen Belastung.normal operation when the centrifugal forces of are of considerable size, an excessive burden.

Durch die Erfindung sollen diese Nachteile der bekannten Flügelsteueranordnungen durch ein System überwunden werden, bei dem die Kraft, die auf jeden Flügel einwirkt, vom Anlassen der Maschine bis zur maximalen Geschwindigkeit in einem relativ engen Bereich stets fällt, dessen untere Grenze nur diejenige ist, die erforderlich ist, damit die Flügel an der zylindrischen Wand anliegen und eine Strömungsmitteldichte Verbindung bilden, während die obere Grenze des Bereichs niedriger ist als die, die eine unzulässige Belastung, Reibung und Abnutzung der Flügel hervorrufen würde.The invention is intended to overcome these disadvantages of the known wing control arrangements by means of a system, where the force acting on each wing from the start of the machine to the maximum speed always falls within a relatively narrow range, the lower limit of which is only that which is necessary, so that the wings rest against the cylindrical wall and form a fluid-tight connection while the upper limit of the range is lower than that showing undue stress, friction and wear the wing would evoke.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen neuen und verbesserten Drehgleitflügelkompressor zu schaffen, bei dem die Kraft, die jeden Flügel aus seiner Nut drückt, stets auf einen gewünschten engen Bereich begrenzt ist.The invention is therefore based on the object of providing a new and improved rotary sliding vane compressor in which the force that pushes each wing out of its groove is always within a desired narrow range is limited.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Flügelsteuersystem zu schaffen, bei dem die Kraft, die auf jeden Flügel einwirkt, bei allen Betriebsbedingungen und unabhängig von der Rotorgeschwindigkeit auf einen Pegel begrenzt ist, der keine unzulässige Beanspruchung, Reibung und Abnutzung der Flügel hervorruft.It is also an object of the invention to provide a wing control system to create in which the force acting on each wing, in all operating conditions and independently is limited by the rotor speed to a level that does not result in undue stress or friction and wear on the wings.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, einen Rotorflügelkompressor und eine Schmierpumpenanordnung zu schaffen, die zuverlässig ist und einen kompakten Aufbau hat, so dass sie lange und unter widrigen Bedingungen einwandfrei arboil.ol, di e jedoch trotzdem eine wirtschaftliche Konstruktion hai, .so dass ihre Kos ton relativ niedrig gehaltenIt is also an object of the invention to provide a rotor blade compressor and to provide a lubrication pump assembly that is reliable and compact in construction so that they arboil.ol for a long time and under adverse conditions, However, the e is still an economical construction hai, .so that their cost is kept relatively low

j . 20988/. /0972j. 20988 /. / 0972

j BAD ORIGINALj BAD ORIGINAL

werden können. Äusserdem sollte ein Kraftfahrzeugkorapressor im Betrieb ruhig arbeiten und nur wenig Geräusch, Vibration und Drehmomentpulsation erzeugen. Durch die Erfindung werdenalle diese Anforderungen zum ersten Mal in einem einzigen Kompressor erfüllt. Durch die Erfindung wird ein kompakter Kompressor geschaffen, der alle oben erwähnten Eigenschaften hat, ohne dass eine zu Gunsten einer anderen aufgegeben wird.can be. In addition, a motor vehicle compressor should Work quietly during operation and generate little noise, vibration and torque pulsation. The invention provides all meets these requirements for the first time in a single compressor. The invention makes a more compact one Compressor has been created that has all of the properties mentioned above, without sacrificing one in favor of another is abandoned.

Durch die Erfindung wird ein Drehgleitflügelkompressor geschaffen, bestehend aus einem Gehäuse, das einen geschlossenen Hohlraum bildet, der eine zylindrische Wand und zwei im Abstand befindliche parallele Endwände, einen genuteten Rotor, der exzentrisch in dem Hohlraum angeordnet ist, um mit der zylindrischen Wand und den Endwänden eine sichelförmige Kompressionskammer zu bilden, eine in den Endwänden drehbar gelagerte Antriebswelle, mehrere in den Nuten des Rotors gleitend gelagerte Flügel, und Ansaug- und Auslassöffnungen, die mit der Kompressionskammer verbunden sind, aufweist, der gekennzeichnet ist durch ein Schmiersystem mit einer Ölpumpe, um mit Druck beaufschlagtes Ol in die Nuten hinter den Flügeln zu leiten und die Flügel abdichtend gegen die zylindrische Wand zu drücken, wenn die Antriebswelle angetrieben wird, um dadurch ein gasförmiges Medium, das durch die Ansaugöffnung eingeführt wird, zu komprimieren und durch die Auslassöffnung mit einem höheren Druck abzugeben, und durch eine Steuereinrichtung in dem Schmiersystem, um den auf die Nuten wirkenden Öldruck so zu steuern, dass die Gesamtkraft des Öldrucks und der Zentrifugalwirkung, die jeden der Flügel gegen die zylindrische Wand drückt, innerhalb gewünschter Grenzen zu halten, wenn sich die Antriebsgeschwindigkeit ändert.The invention creates a rotary sliding vane compressor, consisting of a housing that forms a closed cavity that has a cylindrical wall and two im Spaced parallel end walls, a grooved rotor eccentrically positioned in the cavity with the cylindrical wall and the end walls a crescent-shaped one To form the compression chamber, a drive shaft rotatably mounted in the end walls, several in the grooves of the Rotor's sliding vanes, and suction and discharge ports connected to the compression chamber, which is characterized by a lubrication system with an oil pump to pump pressurized oil into the Guide grooves behind the vanes and press the vanes sealingly against the cylindrical wall when the drive shaft is driven to thereby a gaseous medium introduced through the suction port compress and deliver through the outlet opening at a higher pressure, and through a control device in the lubrication system to control the oil pressure acting on the grooves so that the total force of the oil pressure and the Centrifugal action, which presses each of the blades against the cylindrical wall, within desired limits hold when the drive speed changes.

209884/0972209884/0972

Insbesondere ist die Ölpumpe bestrebt, den Öldruck direkt mit der Geschwindigkeit zu ändern, mit der die Antriebswelle angetrieben wird. Die Steuereinrichtung vermindert wirksam die Geschwindigkeit, mit der der Öldruck sonst zunehmen würde, wenn sich die Geschwindigkeit erhöht.In particular, the oil pump strives to directly control the oil pressure change at the speed at which the drive shaft is being driven. The control device diminishes effectively the speed at which the oil pressure would otherwise increase as the speed increased.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis k erläutert. Es zeigt:An exemplary embodiment of the invention is explained below with reference to FIGS. 1 to k. It shows:

Pig. 1 eine Seitenansicht eines teilweise geschnittenen Drehgleitflügelkompressors gemäss der Erfindung, wobei Teile weggebrochen sind,Pig. 1 is a side view of a partially sectioned rotary sliding vane compressor according to the invention, with parts broken away,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1, aus dem vor allem das Gehäuse und die Rotoranordnung des Kompressors hervorgehen,FIG. 2 shows a section along the line 2-2 in FIG. 1 mainly the housing and the rotor arrangement of the compressor emerge,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1 und eine Endansicht der Ölpumpe undFig. 3 is a section along the line 3-3 in Fig. 1 and an end view of the oil pump and

Fig. 4 in auseinandergezogener Anordnung eine perspektivische Darstellung der verschiedenen Teile der Ölpumpe.4 shows a perspective in an exploded arrangement Representation of the different parts of the oil pump.

2 0988A/09722 0988A / 0972

2233522335

Der dargestellte Kompressor hat ein Gehäuse 10, das einen Zylinderblock 11 mit einer zylindrischen Bohrung 12, die^ sich durch diesen erstreckt, eine vordere Lagerplatte lk und eine hintere Lagerplatte 16 aufweist, die durch sechs Bolzen 17 und Muttern 18 verbunden sind, wobei nur eine der Muttern in Fig. 1 gezeigt ist_o Das Gehäuse 10 bildet einen geschlossenen Hohlraum, der von der Bohrung 12 und den Lagerplatten Ik und 16 gebildet wird, die als im Abstand angeordnete parallele Endwände des Hohlraums dienen.The compressor shown has a housing 10 which has a cylinder block 11 with a cylindrical bore 12 extending therethrough , a front bearing plate lk and a rear bearing plate 16 which are connected by six bolts 17 and nuts 18, only one 1 is shown the nuts in Fig. _o the housing 10 forms a closed cavity from the bore 12 and the bearing plates Ik and 16 is formed, as spaced parallel end walls of the cavity are used.

Die Rotoranordnung 20, die exzentrisch in dem zylindrischen Hohlraum angeordnet ist, weist einen genuteten Rotor 21 auf, der vier Schlitze 22 hat, die am Umfang angeordnet sind und sich längs einer.zu der Rotorachse parallelen Ebene erstrekken. Das geschlossene Ende einer jeden Nut wird zweckmässigerweise als der Nutboden bezeichnet. Je einer der vier hin- und hergehenden Flügel 23 ist in einem Schlitz 22 verschiebbar angeordnet. Die exzentrische Lage der Rotoranordnung 20 in der zylindrischen Bohrung 12 wird dadurch erreicht, dass der Rotor 21 auf einer gegenüber der Achse der Bohrung 12 versetzten Achse drehbar gelagert ist. Eine derartige exzentrische Lagerung bildet eine sichelförmige Kompressionskammer 2k zwischen dem Rotor 21, der Bohrung 12 und den beiden Endwänden Ik und 16.The rotor assembly 20, which is arranged eccentrically in the cylindrical cavity, has a grooved rotor 21 which has four slots 22 which are arranged on the circumference and extend along a plane parallel to the rotor axis. The closed end of each groove is conveniently referred to as the groove bottom. One of the four back and forth moving wings 23 is slidably arranged in a slot 22. The eccentric position of the rotor arrangement 20 in the cylindrical bore 12 is achieved in that the rotor 21 is rotatably mounted on an axis offset with respect to the axis of the bore 12. Such an eccentric bearing forms a sickle-shaped compression chamber 2k between the rotor 21, the bore 12 and the two end walls Ik and 16.

Der Rotor 21 hat eine Antriebswelle 26, die in Lagern 28 und 29 drehbar gelagert ist, die an den Platten i4 bzw, befestigt sind. Das linke Ende der Welle 26 in Fig. 1 erstreckt sich durch die vordere Lagerplatte 14 nach aussen, um den Antrieb der Welle zu erleichtern. Da die dargestellte Ausführungsform besonders für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug geeignet iat, ist vorgesehen, dass eine V-förmige Riemenscheibe und ein Kupplungsmechanismus (nicht gezeigt)The rotor 21 has a drive shaft 26 which is rotatably mounted in bearings 28 and 29 which are attached to the plates i4 or are attached. The left end of the shaft 26 in Fig. 1 extends out through the front bearing plate 14 to facilitate the drive of the shaft. Since the illustrated Embodiment particularly for use in a motor vehicle suitable iat, it is provided that a V-shaped pulley and a clutch mechanism (not shown)

209884/0972209884/0972

an das linke Ende der Welle 26 angekuppelt wird, damit der Kompressor von dem Motorlüfterriemen und einem Hilfsantriebsriemen des Fahrzeugs angetrieben wird. Selbstvers tändlich kann der erläuterte Kompressor in vielen unterschiedlichen Vorrichtungen und in anderen Anlagen als Kühl- oder Klimaanlagen verwendet werden, um verschiedene unterschiedliche gasförmige Medien zu komprimieren. Unabhängig von der Art der Antriebseinrichtung kann diese zweckmässigerweise an die Antriebswelle 26 angekuppelt werden.is coupled to the left end of shaft 26 to disengage the compressor from the engine fan belt and an auxiliary drive belt of the vehicle is driven. Of course, the compressor described can be used in many different ways Devices and in systems other than refrigeration or air conditioning are used to make various compress different gaseous media. Irrespective of the type of drive device, this can expediently are coupled to the drive shaft 26.

Der Kompressor ist so aufgebaut, dass er arbeitet, wenn die Rotoranordnung 20 sich im Uhrzeigersinn in Fig. 2 dreht. In einer noch zu erläuternden Weise werden bei allen Arbeitsbedingungen die Flügel 23 nach aussen in ihre in Figo 2 gezeigte Stellung gedrückt, um fest an der Wand der zylindrischen Bohrung 12 anzuliegen und eine gegen das Medium abgedichtete Verbindung mit 'dieser zu bilden. Im Betrieb wird Ansauggas von dem Verdampfer der Kraftfahrzeugklimaariage zu einem Einlass 35 geleitet, der in dem Zylinderblock 11 ausgebildet ist. Wie Fig. 2 zeigt, strömt dieses Ansauggas in den Ansaugteil der Kompressionskammer 24. Da der Rotor im Uhrzeigersinn angetrieben wird, wird das Ansauggas zwischen zwei benachbarten Flügeln 23 eingeschlossen und vorwärts in Richtung des Auslassbereichs transportierte Hierbei wird das Volumen zwischen den benachbarten Flügeln vermindert, wodurch sich eine entsprechende Erhöhung des Gasdrucks ergibt. Eine Auslassyentilanordnung 38 ist in dem Auslassbereich angeordnet, um die richtige Kompression der Gase sicherzustellen, die von drei Auslassöffnungen 39 abgegeben werden, die in den Zylinderblock 11 gebohrt sind, und um eine Rückströmung der Gase in die Kompressionskammer 2k zu verhindern." Die Ventilanordnung 38 ist vom Blattfeder'-The compressor is configured to operate when the rotor assembly 20 rotates clockwise in FIG. 2. In a manner still to be explained, the wings 23 are pressed outwards into their position shown in FIG. 2 under all working conditions in order to rest firmly against the wall of the cylindrical bore 12 and to form a connection with the latter that is sealed against the medium. During operation, intake gas is conducted from the evaporator of the motor vehicle air conditioning system to an inlet 35 which is formed in the cylinder block 11. As shown in Fig. 2, this suction gas flows into the suction part of the compression chamber 24. Since the rotor is driven clockwise, the suction gas is trapped between two adjacent blades 23 and transported forward in the direction of the outlet area. which results in a corresponding increase in the gas pressure. An exhaust valve assembly 38 is located in the exhaust area to ensure proper compression of the gases discharged from three exhaust ports 39 drilled in the cylinder block 11 and to prevent the gases from flowing back into the compression chamber 2k is from the leaf spring'-

20988 W097220988 W0972

typ und weist drei Ventilblattfedern 4O auf, die von einem Ventilanschlag 41 gehalten werden. Das komprimierte Gas, das aus den Öffnungen 39 austritt, strömt in eine Kammer 42, die von dem Zylinderblock 11 und einer Deckplatte 43 begrenzt wird.type and has three valve leaf springs 4O, which of one Valve stop 41 are held. The compressed gas that emerges from the openings 39 flows into a chamber 42, which is formed by the cylinder block 11 and a cover plate 43 is limited.

Die Verarbeitung des Gases, nachdem es in die Kammer 42 abgegeben wurde, wird später erläutert. Es soll nun an dieser Stelle kurz das Schmiersystem des Kompressor s erläutert werden. Selbstverständlich ist ein Schmierölstrom zu den ver-' schiedenen Lagerflächen und sich bewegenden Teilen erforderlich, um eine einwandfreie Schmierung zu erreichen und die Hoch- und Niederdruckseiten des Kompressors gegeneinander abzudichten. Ausserdem erzeugt das Schmiersystem auch das Drucköl für die Steuerung der Flügel 23· Ausserdem ist ein Ölsumpf 44 in dem unteren Teil eines Gehäuses 46 vorgesehen, dessen offenes Ende hermetisch abgedichtet an einem Befestigungsring 47 angebracht ist, der wiederum abgedichtet an der hinteren Lagerplatte 16 befestigt ist. Ölkanäle 49 und 51, die in der Platte 16 und dem Befestigungsring 47 ausgebildet sind, und ein Zuführrohr 52 bilden einen Strömungsweg zwischen dem Ölsumpf und dem Einlass einer Ölpumpe ^k, deren Einzelheiten später beschrieben werden. Die Ölpumpe gibt Drucköl in die axial verlaufende Bohrung 55 der Antriebswelle 26 und an alle eine Schmierung und Abdichtung erfordernden Bereiche ab.The processing of the gas after it has been discharged into the chamber 42 will be explained later. The compressor's lubrication system will now be briefly explained at this point. Of course, a flow of lubricating oil to the various bearing surfaces and moving parts is required in order to achieve proper lubrication and to seal the high and low pressure sides of the compressor against one another. In addition, the lubrication system also generates the pressure oil for the control of the vanes 23.In addition, an oil sump 44 is provided in the lower part of a housing 46, the open end of which is hermetically sealed attached to a fastening ring 47, which in turn is fastened in a sealed manner to the rear bearing plate 16 . Oil passages 49 and 51 formed in the plate 16 and the fastening ring 47 and a feed pipe 52 form a flow path between the oil sump and the inlet of an oil pump ^ k , the details of which will be described later. The oil pump delivers pressure oil into the axially extending bore 55 of the drive shaft 26 and to all areas requiring lubrication and sealing.

Infolge der Verwendung von Öl zum Abdichten ist das abgegebene Gas, das durch die Ventilanordnung 38 und in die Kammer 42 strömt, stark mit Öl beladen. Dieses mitgeführte Öl muss aus dem Gas entfernt werden, da erhebliche ülmengen in dem abgegebenen Gas die Wärmeübertragung in dem Kondensor und dem Verdampfer vermindern. Ausserdem ist es weitAs a result of the use of oil for sealing, that is given off Gas flowing through valve assembly 38 and into chamber 42 is heavily loaded with oil. This carried Oil has to be removed from the gas because of the considerable amount of oil reduce the heat transfer in the condenser and the evaporator in the discharged gas. It is also far

209884/0972209884/0972

223358Q -9-223358Q -9-

schwieriger, eine ausreichende Menge Öl zu der Eompressionskammer zu leiten, um die notwendige Dichtung zwischen den
Rotor- und Kammerflächen zu erreichen«more difficult to get a sufficient amount of oil to the compression chamber to create the necessary seal between the
To reach rotor and chamber surfaces «

Die Öltrennung in dem erläuterten Kompressor findet in dem Gehäuse 46 statt. Ein von den Bohrungen 58,,59 und 61 in
dea Zylinderblock 11, der Lagerplatte 16 und dem Befesti- . " gungsring . 47 zusammen mit dem Rohr 62 gebildeter Kanal
verbindet die Kammer 42 mit dem äusseren Ende des Gehäuses 46. Das Rohr 62 erstreckt sich durch ein Oltrennfiltersieb 64, das aus gasdurchlässigem Material, wie grobmaschigen
Fasern in einem Scheuerlappen besteht. Der Umfang des
Siebes 64 hat die gleiche Form wie das Gehäuse 46, so dass seine Kanten an dem Innenumfang des Gehäuses anliegen. Auf diese Weise bildet das Sieb 64 eine Trennwand, um zwei
Kammern 65 und 66 in dem Gehäuse 46 zu bilden, ein ElementThe oil separation in the compressor explained takes place in the housing 46. One of holes 58,, 59 and 61 in
dea cylinder block 11, the bearing plate 16 and the fastening. 47 channel formed together with pipe 62
connects the chamber 42 with the outer end of the housing 46. The tube 62 extends through an oil separating filter screen 64, which is made of gas-permeable material, such as coarse-meshed
Fibers in a rag. The scope of the
Screen 64 has the same shape as housing 46 so that its edges abut the inner circumference of the housing. In this way, the screen 64 forms a partition by two
Chambers 65 and 66 in the housing 46 form one element

67 dient als Stützarm für das Sieb 64, während ein Element67 serves as a support arm for the screen 64, while an element

68 ein Ablenkblech bildet.68 forms a baffle.

Im Betrieb des Ölsiebes strömt das' abgegebene Gas zusammen mit dem mitgeführten Öl aus der Kammer 42 in die Kammer 65 durch die durch die Bohrungen 58, 59 und 61 und das Rohr
62 gebildete Leitung. An dieser Stelle ist die Geschwindigkeit des Gases stark vermindert, da es sich zu einem viel
grosseren Volumen expandiert. Bei der Expansion trifft das Gas auf das Ende des Gehäuses 46 und kehrt seine Richtung
um, so dass das meiste Öl sich an der Rückseite des Gehäuses absetzt und in den Ölsumpf 44 strömt. Das Gas mit dem restlichen Öl strömt nach dem Auftreffen auf das Gehäuse und der Umkehr seiner Strömungsrichtung zu dem vorderen Teil des
Kompressors, wobei es durch das Ölsieb 64 tritt, wo das
restliche Öl haften bleibt und nach unten in den Sumpf 44During operation of the oil strainer, the 'released gas flows together with the entrained oil from the chamber 42 into the chamber 65 through the bores 58, 59 and 61 and the pipe
62 formed leadership. At this point the speed of the gas is greatly reduced as it becomes a lot
larger volume expands. As the gas expands, it hits the end of the housing 46 and reverses its direction
so that most of the oil settles on the rear of the housing and flows into the oil sump 44. After hitting the housing and reversing its direction of flow, the gas with the remaining oil flows to the front part of the
Compressor, passing through the oil screen 64 where the
remaining oil sticks and goes down into the sump 44

209 8-8 A/0972209 8-8 A / 0972

^;fliesst. Das abgegebene Gas, uss in die Kammer 66 fliesst, ist somit ölfrei. Ein Auslass 69» der an dem Gehäuse46 befestigt ist, lässt das Gas aus der Kammer 66 strömen. Das Ablenkblech 68 hindert das turbulente Gas daran, den Ölsumpf zu erreichen, ihn in Bewegung zu versetzen und Öl in das Gas zurückzubringen. ^; flows. The released gas that flows into the chamber 66 is therefore oil-free. An outlet 69 'attached to the housing 46 allows the gas to flow out of the chamber 66. The baffle 68 prevents the turbulent gas from reaching the oil sump, causing it to move and bringing oil back into the gas.

Es wird nun die Art betrachtet, in der das Schmiersystem arbeitet, um einen veränderbaren Öldruckätrom zu erzeugen und die gewünschte Steuerung der Flügel 23 zu erreichen. Die Ölpumpe $k ist von üblicher Art mit einer Innenverzahnung und hat ein frei drehbares innenverzahntes äusseres Zahnrad 71 (Fig. 3 und k), das von einem aussenverzahnten inneren Zahnrad J2 angetrieben wird, das exzentrisch in dem Zahnrad 71 angeordnet ist. Insbesondere erstreckt sich das rechte Ende der Antriebswelle 26 von dem Gehäuse 10 nach aussen und ist mit dem inneren Zahnrad verkeilt, um die ¥elle antriebsmässig mit dem Zahnrad zu verbinden. Das äussere Zahnrad 71 ist auf einer Achse frei drehbar angeordnet, die gegen die Welle 26 und das innere Zahnrad 72 mittels eines exzentrischen Lagerrings 73 versetzt ist, der, durch einen Abstandshalter 75 getrennt, an der hinteren Lagerplatte 16 mittels vier Deckelschrauben 76 befestigt ist. Wie Figo 3 zeigt, hat das innere Zahnrad "JZ einen Zahn weniger als das Zanrad 71 und mehrere getrennte Pumpenkammern sind zwischen diesen Zahnrädern gebildet. Eine Deckelplatte 78, die ebenfalls durch die Schrauben 76 gehalten wird, hat zwei bogenförmig ausgeschnittene Ausnehmungen 79» 81, um Einlass- und Auslasskanäle für die Ölpumpe zu bilden. Zweck— mässigerweise sind die Ausnehmungen in Fig. 3 gestrichelt gezeigt, um die Strömungsverbindungen zu und von der Ölpumpe klar zu zeigen. Die Ausnehmung 79 hat einen vertikalThe manner in which the lubrication system operates to produce a variable oil pressure flow and achieve the desired control of the vanes 23 will now be considered. The oil pump $ k is of the usual type with an internal toothing and has a freely rotatable internal toothed outer gear 71 (FIGS. 3 and k) which is driven by an externally toothed inner gear J2 which is arranged eccentrically in the gear 71. In particular, the right end of the drive shaft 26 extends outwardly from the housing 10 and is keyed to the inner gear in order to drive the ¥ elle to the gear. The outer gear 71 is freely rotatable on an axis which is offset from the shaft 26 and the inner gear 72 by means of an eccentric bearing ring 73 which, separated by a spacer 75, is attached to the rear bearing plate 16 by means of four cover screws 76. As FIG. 3 shows, the inner gear "JZ" has one tooth less than the gear wheel 71 and several separate pump chambers are formed between these gear wheels. A cover plate 78, which is also held by the screws 76, has two arc-shaped cutouts 79 »81, Conveniently, the recesses are shown in phantom in Fig. 3 to clearly show the flow connections to and from the oil pump. Recess 79 has a vertical one

209884/0972209884/0972

verlaufenden Ansatz, der durch Bohrungen 82 und 83 im Ring 73 und dem Abstandshalter 75 mit dem oberen Ende des Kanals ^9 verbunden ist, der in der Lagerplatte 16 ausgebildet ist. Es besteht somit ein Strömungsweg zwischen dem Sumpf hk und dem Einlass der Ölpumpe. Der Hohlraum 81 dagegen hat einen seitlichen Ansatz, der sich in den zentralen Bereich der Deckelplatte 78 erstreckt, um den Pumpenauslass strömungsmässig mit der axialen Bohrung 55 über die Bohrung 8k in dem Abstandshalter 75 zu verbinden.extending approach which is connected by bores 82 and 83 in the ring 73 and the spacer 75 with the upper end of the channel ^ 9, which is formed in the bearing plate 16. There is thus a flow path between the sump hk and the inlet of the oil pump. The cavity 81, on the other hand, has a lateral shoulder which extends into the central area of the cover plate 78 in order to connect the pump outlet in terms of flow to the axial bore 55 via the bore 8k in the spacer 75.

Wenn im Betrieb der Ölpumpe ^k die Antriebswelle 26 angetrieben wird, dreht sich das innere Zahnrad '72 (im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 3) gleicherweise und ein Teil eines ·■■ jeden Zahns des inneren Zahnrads gleitet stets abdichtend auf einem Teil eines Zahns des äusseren Zahnrads, um die Pumpenkammern gegeneinander abzudichten. Die Kammern drehen sich um die Achse der Welle 26 und jede nimmt fortschreitend bis zu einem maximalen Volumen zu und dann bis zu einem minimalen Volumen ab. Die Einlassöffnung 79 liegt so, dass sie mit den Kammern verbunden ist, deren Volumen zunimmt und die daher einen relativ niedrigen Druck haben, während die Auslassöffnung 81 strömungsmässig mit den Kammern verbunden ist, deren Volumen abnimmt und die damit einen hohen Druck haben.In operation, when the oil pump ^ k, the drive shaft 26 is driven, the internal gear '72 rotates (3 counterclockwise in Fig.) Of the same example and a part of a · ■■ each tooth of the internal gear slides always sealingly on a portion of a tooth of outer gear to seal the pump chambers against each other. The chambers rotate about the axis of shaft 26 and each progressively increases to a maximum volume and then decreases to a minimum volume. The inlet opening 79 is located in such a way that it is connected to the chambers whose volume increases and which therefore have a relatively low pressure, while the outlet opening 81 is fluidly connected to the chambers whose volume decreases and which therefore have a high pressure.

Vier radial verlaufende Kanäle 85 sind in dem Rotor 21 vorgesehen, um die axiale Bohrung 55 strömungsmässig mit den Bodenenden der Nuten 22 zu verbinden. Durch diese Anordnung wird das Hochdrucköle das aus der Ölpumpe austritt, an die Nuten hinter den Flügeln 23 abgegeben, um dadurch die Flügel gegen die zylindrische Bohrung 12 zu treiben und sie dicht an deren Wandung angreifen zu lassen. Die Grosse des ÖldrucksFour radially extending channels 85 are provided in the rotor 21, in order to connect the axial bore 55 to the bottom ends of the grooves 22 in terms of flow. Through this arrangement the high-pressure oil emerging from the oil pump is delivered to the grooves behind the vanes 23, thereby causing the vanes to drive against the cylindrical bore 12 and let them attack tightly on the wall. The size of the oil pressure

2Ό9884/09722,9884 / 0972

wird so eingestellt, dass während des Anlassens das mit Druck beaufschlagte Öl allein ausreicht, um die Flügel zu veranlassen, sich aus ihren Nuten zu bewegen und Strömungsmitteldichte Verbindungen mit der Wand der zylindrischen Bohrung zu bilden. Vorzugsweise ist der Druckpegel so, dass der erforderliche dichte Kontakt zwischen den Flügelspitzen und der Wand der zylindrischen Bohrung gebildet wird, der jedoch nicht ausreicht, um eine unzulässige Beanspruchung der Flügel und eine unnötige Abnutzung zu verursachen.is adjusted so that the pressurized oil alone is sufficient to remove the blades during cranking to cause them to move out of their grooves and make fluid-tight connections with the wall of the to form cylindrical bore. Preferably the pressure level is such that the required tight contact is formed between the wing tips and the wall of the cylindrical bore, which, however, is not sufficient to cause inadmissible stress on the wings and unnecessary wear.

Da die Ölpumpe von der Antriebswelle 26 angetrieben wird, würde der auf die Nuten 22 wirkende Öldruck normalerweise linear erhöht werden, wenn die Rotorgeschwindigkeit ansteigt. In Übereinstimmung mit dem wesentlichen Merkmal der Erfindung wird die Geschwindigkeit, mit der der Öl- ' druck mit der Drehzahl zunimmt, so vermindert, dass der Druck eine konstante Grosse einhält. Dies ist umso mehr erwünscht, als die Zentrifugalkraft, die ebenfalls jeden Flügel gegen die Wand der Bohrung 12 drückt, mit der Drehzahl zunimmt. Durch Begrenzung des Ausmasses, mit dem der Öldruck vom Anlassen bis zur maximalen Rotorgeschwindigkeit zunimmt, kann die Gesamtkraft (infolge des Öldrucks und der Zentrifugalwirkung), die jeden der Flügel gegen die Wand der zylindrischen Bohrung drückt, innerhalb eines relativ engen, annehmbaren Bereichs gehalten werden und übersteigt nie einen unzulässigen Wert, Die obere Grenze des Bereichs, die bei maximaler Geschwindigkeit vorherrscht, ist geringer als die, die eine unzulässige Belastung, Reibung und Abnutzung der Flügel verursacht. Since the oil pump is driven by the drive shaft 26, the oil pressure acting on the grooves 22 would normally be can be increased linearly as the rotor speed increases. In accordance with the essential characteristic of the invention, the speed with which the oil ' pressure increases with speed, so decreased that the Pressure maintains a constant size. This is all the more desirable as the centrifugal force, which also affects everyone Presses wing against the wall of the bore 12, increases with the speed. By limiting the size, with as the oil pressure increases from starting up to the maximum rotor speed, the total force (as a result of the oil pressure and centrifugal force), which presses each of the vanes against the wall of the cylindrical bore, are kept within a relatively narrow, acceptable range and never exceed an unacceptable level, The upper limit of the range that prevails at maximum speed is lower than that which is an impermissible one Causes stress, friction and wear on the wings.

209884/0972209884/0972

Die Geschwindigkeit, mit der der Öldruck sonst zunimmt, wenn die Geschwindigkeit steigt, wird durch Abnahme des Wirkungsgrades der Ölpumpe 54 mit der Drehzahl vermindert. Dies wird durch Bemessung des Kanals erreicht, der sich zwischen dem Ölsumpf 44 und dem Pumpeneinlass erstreckt, um eine Hohlraumbildung zu veranlassen, deren Grosse mit der Rotorgeschwindigkeit zunimmt. Dies bedeutet, dass während des Betriebs mit hoher Geschwindigkeit kein Öl schnell genug in die Pumpe strömen kann, so dass ein Vakuum in der Pumpe verursacht wird, das eine Verminderung der Geschwindigkeit der Öldruckzunahme veranlasst, wenn die Geschwindigkeit zunimmt. Je schneller der Betrieb ist, desto grosser ist das erzeugte Vakuum und desto kleiner die Geschwindigkeit der Druckzunahme_o"The rate at which the oil pressure otherwise increases as the speed increases is decreased as the efficiency of the oil pump 54 decreases with speed. This is accomplished by sizing the channel that extends between the oil sump 44 and the pump inlet to cause cavitation that increases in size with rotor speed. This means that during high speed operation, oil cannot flow into the pump fast enough to create a vacuum in the pump which causes the rate of oil pressure increase to decrease as the speed increases. The faster the operation, the greater the vacuum generated and the slower the rate of pressure increase _o "

Als Abwandlung der Erfindung kann eine Bypassleitung, die von 'einem in Reihe geschalteten Überdruckventil gesteuert wird, von dem Auslass der Ölpumpe zu deren Einlass gekoppelt sein. Das Ventil wird so eingestellt, dass es die Bypassleitung während des Anlassens und bei niedrigen Geschwindigkeiten sperrt, während bei hohen Geschwindigkeiten der sich ergebende Druck ausreicht, um das Ventil zu öffnen und wenigstens einen Teil der AuslassSlströmung direkt zu dem Pumpeneinlass zu leiten. Auf diese Weise wird der maximale Öldruck auf die Flügel noch weiter vermindert.As a modification of the invention, a bypass line, the is controlled by a pressure relief valve connected in series, coupled from the outlet of the oil pump to its inlet be. The valve is set so that it is the bypass line during cranking and at low Speeds, while at high speeds the resulting pressure is sufficient to achieve the Open valve and at least part of the AuslassSlströmung direct to the pump inlet. This way the maximum oil pressure on the wings is still achieved further reduced.

Durch die Erfindung wird somit ein zuverlässiger Drehgleitflügelkompressor geschaffen, bei dem jeder Flügel einer Kraft ausgesetzt ist, die bei allen Betriebsbedingungen innerhalb erwünschter Grenzen ist, so dass die Flügel so-The invention thus provides a reliable rotary sliding vane compressor created in which each wing is subjected to a force that is common in all operating conditions is within desired limits so that the wings

209884/0972209884/0972

fort beim Anlassen nach aussen getrieben werden und während des Betriebs bei hoher Geschwindigkeit keine übermässige, die Flügel antreibende Kraft entsteht _o continue to be driven outwards when starting and during operation at high speed there is no excessive force driving the blades _{or the like}

■- Ansprüche - ■ - Claims -

209884/0972209884/0972

Claims

Expectations

./ rotary sliding vane compressor, consisting of a housing, which forms a closed cavity that has a cylindrical wall and two spaced parallel ones End walls, a grooved rotor eccentrically positioned in the cavity to match the cylindrical wall and the end walls a crescent shaped compression chamber to form a drive shaft rotatably mounted in the end walls, several slidably mounted in the grooves of the rotor Wings, and. Has suction and discharge openings which are connected to the compression chamber, marked through a lubrication system with an oil pump (5 * 01 um pressurized oil into the grooves (22) to lead behind the wings (23) and to press the wings sealingly against the cylindrical wall (12), if the drive shaft (26) is driven, thereby introducing a gaseous medium through the suction opening (35) is to compress and deliver through the outlet opening (39) at a higher pressure, and through a controller (49) in the lubrication system to control the to control the oil pressure acting on the grooves so that the total force of the oil pressure and the centrifugal effect that presses each of the wings against the cylindrical wall, within desired limits when the Drive speed changes.

2. Compressor according to claim 1, characterized in that the oil pump (5 * 0 the oil pressure directly with the speed changes, with which the drive shaft (26) is driven, and that the control device (49) the speed

20988W0972

The speed with which the oil pressure would otherwise increase when the speed increases.

3. Compressor according to claim 1 or 2, characterized in that one end of the drive shaft consists of a (14) of the End walls protruding to facilitate driving the shaft and that the other end of the shaft from the other The end wall (16) protrudes and is directly connected to the oil pump (5 * 0 in terms of drive).

4. Compressor according to claim 1, 2 or 3 »characterized in that the lubrication system has an axially extending bore (55) in the drive shaft and several radially extending Has channels (85) in the rotor in order to connect the bore with the grooves in terms of flow.

5. Compressor according to claim 4, characterized in that the oil pump is driven by the drive shaft (26) and that its outlet (81) is connected to the axially extending bore (55) in the drive shaft for high pressure oil to be transported to the grooves (22) «

6. Compressor according to one of claims 1 to 5 »characterized by a housing (46) which is attached to the housing (1O) and contains the high pressure gas from the outlet port (39) and an oil sump (44), and in which the inlet (79) of the oil pump is connected to the sump via an oil supply channel (49) which is dimensioned so that a cavitation is caused, which increases, when the drive shaft speed increases.

7. Compressor according to one of Claims 1 to 6, characterized in that that the oil pump has internal teeth

0-9 884/0972

a freely rotatable internally toothed outer gear (71) »that of an externally toothed internal gear (72) is driven, which is arranged eccentrically in the outer gear, and in which the drive shaft (26) is drivingly connected to the inner gear (72).

8. Compact rotary sliding vane compressor for a motor vehicle air conditioning system, characterized by the combination in a compact unit of a housing (1O) with a closed cavity which is formed by a cylindrical wall (12) and two spaced-apart end bearing plates (14,16), one grooved rotor (21) which is eccentrically arranged in the cavity to form with the cylindrical wall and the end plates a crescent-shaped compression chamber (2k) having suction and discharge openings (35 »39) connected to this, a Drive shaft (26) for the rotor, which is rotatably mounted in the bearing plates and one end of which protrudes from a bearing plate to facilitate the drive of the shaft, while its other end protrudes from the other bearing plate, several blades (23) »which in the Grooves of the rotor are slidably mounted and attack on the - cylindrical wall (12) when the drive shaft (26) is driven to compress cooling gas, there s is introduced through the suction port (35), and in order to discharge the gas through the outlet port (39) at a higher pressure, a housing (k6) _t which is attached to the housing (10) and which has an outlet opening (69) and contains a lubricating oil sump (kk) , a lubrication system for lubricating the rotor, the vanes and the drive shaft and for the mutual sealing of the high and low pressure sides of the compressor, which the 01-

209884/0972

sump and contains a gear oil pump 54, which is attached to the bearing plate (16) in parallel and is directly coupled to the corresponding drive shaft to
being driven by this, whereby lubricating oil can flow into the compression chamber (24) and can penetrate into the cooling gas during the compression, so that the high pressure gas is heavily oil-ladena when it passes through
the outlet opening (39) flows, a device
(58.59 »61.62) to deliver the high pressure oil laden gas from the outlet port into the housing (46), and
an oil screen (64) in the housing for separating the
penetrated oil from the high pressure refrigerant gas to a
to generate oil-free outlet gas at the inlet of the housing outlet opening (69), the separated
Oil is directed into the sump, from where it is transported to the inlet (79) of the oil pump.

209884/0 9 72