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STRÖMUNGSMASCHINE IN SPIRALBAUWEISE
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Die Erfindung betrifft eine ölgeschmierte Strömungsmaschine in Spiralbauweise,
die für den Einsatz als Kühlmittelkompressor eines Kühlluftklimatisiersystems oder
als Luftkompressor geeignet ist.
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Eine Strömungsmaschine in Spiralbauweise hat gewöhnlich ein Orbitalspiralelement
bzw. Umlaufspiralelement, das aus einer Stirnplatte und einer Hüllwand bzw. Spiralwand
zusammengesetzt ist, die auf einer Seite der Stirnplatte längs einer Evolventenkurve
oder längs einer Kurve, die sich an eine Evolvente annähert, ausgebildet ist und
senkrecht von der Seite der Stirnplatte absteht, sowie ein stationäres bzw.
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ortsfestes Spiralelement, das aus einer Stirnplatte und einer Hüllwand
bzw. Spiralwand zusammengesetzt ist, deren Form im wesentlichen der Form der Spiralwand
des Orbitalspiralelements entspricht. Die Stirnplatte des stationären Spiralelements
ist in ihrem Mittelabschnitt mit einer Abführöffnung und an ihrem Umfangsabschnitt
mit einer Ansaugöffnung versehen. Das Orbitalspiralelement und das stationäre Spiralelement
sind so zusammengefügt, daß ihre Spiralwände eng miteinander kämmen bzw. ineinandergreifen.
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Zwischen dem Orbitalspiralelement und dem Rahmen oder zwischen dem
Orbitalspiralelement und dem stationären Spiralelement ist ein Oldham-Mechanismus
angeordnet, der verhindert, daß sich das Orbitalspiralelement um seine eigene Achse
dreht. Dem Orbitalspiralelement ist eine Kurbelwelle so zugeordnet, daß das Spiralelement
aufgrund der Drehung der Kurbelwelle eine Orbitalbewegung bzw. Umlaufbewegung ausführt,
ohne sich um seine eigene Achse zu drehen. Dies hat zur Folge, daß ein in den geschlossenen
Kammern, die
zwischen den Spiralelementen gebildet werden, eingeschlossenes
Gas fortlaufend komprimiert und abschließend aus der Abgabeöffnung abgeführt wird.
Ein typisches Beispiel für eine solche Strömungsmaschine in Spiralbauweise ist in
der US-PS 3 884 599 beschrieben.
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Wenn die Strömungsmaschine in Spiralbauweise in Betrieb ist, erzeugt
der Druck des unter Kompression stehenden Gases eine Kraft, die so wirkt, daß die
beiden Spiralelemente voneinander weg bewegt werden. Wenn die Spiralelemente voneinander
im Abstand angeordnet sind, strömt das Gas in der Kompressionskammer mit höherem
Druck direkt in die Kompressionskammer mit niedrigerem Druck, so daß die Leistung
des Kompressors ungünstiger wird. Um dies zu vermeiden, wird auf die bekannten Strömungsmaschinen
in Spiralbauweise eine Axialkraft auf das Orbitalspiralelement ausgeübt, um dieses
auf das stationäre Spiralelement zu drücken. Dies wird durch Anlegen eines Gasdrucks
an die Rückseite der Stirnplatte des Orbitalspiralelements oder durch eine Feder
erreicht.
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Aus der JP-OS 148994/1980 ist es bekannt, Gas mit einem Zwischendruck,
d.h. mit einem Druck, der zwischen dem Ansaugdruck und dem Abführdruck liegt, auf
die Rückseite der Stirnplatte des Orbitalspiralelements wirken zu lassen, um so
das Orbitalspiralelement axial gegen das stationäre Spiralelement zur Erzielung
einer ausreichenden Abdichtung zu drücken.
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Die Schmierung der Abschnitte des Kompressors wird dadurch herbeigeführt,
daß ein Schmieröl den Gleitteilen des Kompressors über eine Differenzdruckschmiereinrichtung,
die über die Kurbelwelle wirksam ist, von der ein Ende in einen ölspeicher eingetaucht
ist, oder über eine.Schmierölpumpe zugeführt wird, die außerhalb des Kompressors
angeordnet ist.
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Bei einer solchen Strömungsmaschine in Spiralbauweise leckt
das
Schmieröl unvermeidbar in die Gegendruckkammer hinter dem Orbitalspiralelement.
Da keine Einrichtung vorhanden ist, um das Schmieröl aus der Gegendruckkammer zwangsweise
zum ölspeicher zurückzuführen, erhitzt sich das in der Gegendruckkammer eingeschlossene
Schmieröl allmählich. Wenn die Temperatur der Gleitteile, beispielsweise der Teile
des Oldham-Mechanismus, fortlaufend ansteigt, wird das Schmieröl allmählich zersetzt.
Zusätzlich tritt in der Gegendruckkammer unvermeidbar ein Uberschuß oder ein Fehlen
von Schmieröl auf, was manchmal zu einem nicht zufriedenstellenden Schmieren der
Gleitteile führt. Diese Probleme liegen auch bei einer Strömungsmaschine in SpiraLbauweise
vor, die eine externe Schmierölpumpe aufweist, um den Gleitteilen und der Gegendruckkammer
zwangsweise Schmieröl zuzuführen, da bei dieser Maschine ebenfalls ein ölkanal fehlt,
um das Schmieröl zwangsweise aus der Gegendruckkammer zum blspeicher zurückzuführen.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin,
eine Strömungsmaschine in Spiralbauweise zu schaffen, bei welcher Schmieröl in der
Gegendruckkammer hinter der Stirnplatte des Orbitalspiralelements in die Arbeitskammer
eingeführt wird, die zwischen den Spiralwänden des Umlaufspiralelements und des
stationären Spiralelements ausgebildet ist, wodurch gleichzeitig eine Verbesserung
der Dichtunsleistung bei der Abdichtung im Spalt zwischen den Spiralelementen, eine
Schmierung und Kühlung der Gleitabschnitte, welche die Arbeitskammer zwischen den
beiden Spiralelementen begrenzen, und eine Kühlung des Gases während der Kompression
in den Arbeitskammern erreicht wird.
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Weiterhin soll eine Strömungsmaschine in Spiralbauweise geschaffen
werden, die einen ölumlauf für die Rückführung des Schmieröls aus der Gegendruckkammer
zum ölspeicher aufweist, um so eine im wesentlichen konstante Schmierölmenge in
der
Gegendruckkammer beizubehalten, damit eine ausreichende Schmierung
und Kühlung der Gleitteile in der Gegendruckkammer erreicht wird.
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Zu diesem Zweck wird eine Strömungsmaschine in Spiralbauweise verwendet,
die ein stationäres Spiralelement, welches aus einer scheibenförmigen Stirnplatte
und einer Spiralwand zusammengesetzt ist, die von einer Seite der Stirnplatte senkrecht
absteht, wobei das stationäre Spiralelement und das Orbitalspiralelement so zusammengefügt
sind, daß ihre Spiralwände ineinandergreifen, eine Einrichtung zur Herbeiführung
einer Orbitalbewgung des Orbitalspiralelements bezogen auf das stationäre Spiralelement,
ohne daß sich das Orbitalspiralelement um seine eigene Achse drehen kann, und eine
Abgabe- und eine Ansaugöffnung aufweist, die in dem Mittelabschnitt und im Umfangsabschnitt
der Stirnplatte des stationären Spiralelements ausgebildet sind, so daß zwischen
den Spiralwänden der beiden Spiralelemente geformte Kompressionskammern fortlaufend
zur Mitte bewegt werden, während ihre Volumina abnehmen, wodurch durch die Ansaugöffnung
angesaugtes Gas komprimiert und durch die Abgabeöffnung abgeführt wird.
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Bei einer solchen Strömungsmaschine in Spiralbauweise wird die der
Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch eine Gegendruckkammer, die hinter der Stirnplatte
des Orbitalspiralelements ausgebildet ist, und einen Schmierölumlauf gelöst, der
von einem Schmierölkanal zu Zuführung von Schmieröl aus einem ölspeicher zur Gegendruckkammer
über eine Verengungseinrichtung, von einem ölkanal, der von der Gegendruckkammer
zu zwischen den beiden Spiralelementen gebildeten Arbei ts kammern über wenigstens
eine feine Durchgangsbohrung führt, die sich durch die Stärke der Stirnplatte des
Orbitalspiralelements in der Nähe der Innenseite des Spiralwandabschnitts innerhalb
des Bereichs von 1/2 in Größen des
Spiralwandwindungszahlverhältnisses
erstreckt, worunter das Verhältnis der Anzahl von Windungen gerechnet von dem äußeren
Spiralwandumfangsende der Spiralwand des Orbitalspiralelements bezogen auf die Gesamtzahl
von Windungen der gleichen Spiralwand zu verstehen ist, und von einem ölkanal zur
Rückführung des Schmieröls zum blspeicher aus einem blseparator gebildet wird, in
welchem das Schmieröl von dem Gas separiert wird.
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Die erfindungsgemäße Strömungsmaschine in Spiralbauweise hat so einen
Schmierölumlauf, der im ölspeicher beginnt und dort endet und über die Verengungseinrichtung,
die Gegendruckkammer, die feinen Durchgangsbohrungen, die Arbeitskammer, die Abführkammer
und die ölsepariereinrichtung führt.
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Deshalb wird das in die Gegendruckkammer eingeführte Schmieröl in
die Arbeitskammer, d.h. die Kompressionskammer während der Kompression oder die
Kammer, die zur Kompressionskammer wird, durch die feinen Durchgangsbohrungen, die
über der Stärke der Stirnplatte des Orbitalspiralelements ausgebildet sind, eingeführt
und mit dem Kühlmittel in der Arbeitskammer gemischt. Dieses mit dem Kühlmittel
gemischte Schmieröl spielt eine dreifache Rolle. Es sorgt für die Abdichtung des
Spalts zwischen den Spiralwänden der beiden Spiralelemente, für die Schmierung und
Kühlung der Gleitoberflächen an den Spiralwänden und den gegenüberliegenden Stirnplatten
und für die Absorption der vom Kühlmittel bei der Kompression erzeugten Wärme.
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Da das Schmieröl auf dem ölumlaufweg rezirkuliert, wird die Gegendruckkammer
bzw. die Rückdruckkammer stabil mit Schmieröl bei im wesentlichen konstantem Mengenstrom
versorgt. Dadurch sind die Probleme, wie sie bei den herkömmlichen Maschinen unvermeidbar
waren, nämlich die Zersetzung des Schmieröls aufgrund des Fehlens von öl oder eines
Temperaturanstiegs, beseitigt. Die Gleitteile in der
Gegendruckkammer,
beispielsweise der Oldham-Mechanismus, werden zufriedenstellend gekühlt und geschmiert.
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Die in der Stirnplatte des Orbitalspiralelements ausgebildeten feinen
Bohrungen haben die Funktion, Schmiermittel von der Gegendruckkammer in die Arbeitskammer
zu führen.
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Die feinen Durchgangsbohrungen bilden somit ölinjektoren, durch die
Schmieröl in das Gas während der Kompression oder in das Gas, das der Kompression
unterliegt, einspritzen.
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Die feinen Durchgangsbohrungen sind jeweils in einem Abschnitt der
Stirnplatte in der Nähe der Innenseite der Spiralwand in einem Bereich ausgebildet,
der sich auf 1/2 vom äußeren Umfangsende der Spiralwand befindet, und zwar gerechnet
in Ausdrücken des Spiralwandwindungszahlverhältnisses, worunter das Verhältnis der
Anzahl von Windungen der Spiralwand bezogen auf die Gesamtzahl ihrer Windungen zu
verstehen ist. Dieser Bereich ist der Bereich, in welchem die Arbeitskammer gerade
mit ihrer Kompressionsarbeit beginnt, jedoch noch nicht die mittlere Kompression
erreicht hat, d.h. es handelt sich um den Bereich, in welchem der Druck des in der
Arbeitskammer eingeschlossenen Gases noch vergleichsweise niedrig ist.
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Bei der er findungs gemäßen Strömungsmaschine in Spiralbauweise wird
der Druck in der Gegendruckkammer durch den Druck des Schmieröls, das über die Verengungseinrichtung
zugeführt wird, und den Druck des Gases ufrechterhalten, welches das Schmieröl enthält.
Das Schmieröl strömt von der Gegendruckkammer in die Arbeitskammer, in die die feinen
Durchgangsbohrungen münden, wenn der Druck in dieser Arbeitskammer noch niedriger
als der Druck in der Gegendruckkammer ist.
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Obwohl die erwähnte JP-OS 148994/1980 einen Stand der Technik zeigt,
bei welchem Gas mit einem Zwischendruck in die
Gegendruckkammer
durch kleine Durchgangsöffnungen eingeführt wird, die in der Stirnplatte des Orbitalspiralelements
ausgebildet sind, haben diese Durchgangsbohrungen jedoch nicht die Funktion, öl
aus der Gegendruckkammer in die Arbeitskammer einzuführen, da sie in der Nähe der
Mitte der Stirnplatte positioniert sind, d.h. in unmittelbarer Nähe der Abführöffnung.
Bei diesem Stand der Technik haben die kleinen Durchgangsbohrungen lediglich die
Funktion, Gas mit Zwischendruck zur Gegendruckkammer zuzuführen.
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Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher
erläutert. Es zeigt: Fig. 1 im Axialschnitt eine Strömungsmaschine in Spiralbauweise,
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Orbitalspiralelement der Maschine, Fig. 3 im Schnitt
eine Einzelheit der Strömungsmaschine, Fig. 4 im Schnitt IV-IV von Fig. 1 das stationäre
Spiralelement und das Orbitalspiralelement im Eingrif, mit der Position der feinen
Durchgangsbohrungen, Fig. 5 in einer Schnittansicht wie Fig. 4 die feinen Durchgangsbohrungen
in einer anderen Positionierung, Fig. 6 in einem Schnitt wie Fiq. 4 die feinen Durchqangsbohrungen
in einer dritten Position, Fig. 7 in einem Schnitt wie Fig. 4 die feinen Durchgangsbohrungen
in einer vierten Position, Fig. 8 in einem Schnitt wie Fig. 4 die Durchgangsbohrungen
in einer fünften Position, und Fig. 9 im Axialschnitt eine als Luftkompressor verwendete
Strömungsmaschine in Spiralbauweise.
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Die in Fig. 1 bis 4 gezeigte Strömungsmaschine in Spiralbauweise dient
als Kühlmittelkompressor.
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Der Kompressor in Spiralbauweise hat einen geschlossenen Behälter
11 für die Aufnahme einer Kompressoreinheit 12 und einer Elektromotoreinheit 13.
Der geschlossene Behälter 11 setzt sich aus einem oberen Deckel 11a, einem zylindrischen
Abschnitt 11b und einem unteren Deckel 11c zusammen. Die Kompressoreinheit 12 hat
ein ortsfestes Spiralelement 15 und ein Orbitalspiralelement 16, die miteinander
kämmen bzw.
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ineinandergreifen und zwischen sich geschlossene Räume begrenzen,
welche Kompressionskammern 19 bilden. Das stationäre Spiralelement 15 sezt sich
aus einer scheibenförmigen Stirnplatte 15a und einer Spiral- bzw. Hüllwand 15b zusammen,
die längs einer Evolventenkurve oder einer einer Evolventenkurve ähnlichen Kurve
ausgebildet ist und von der Stirnplatte 15a absteht. Im Mittelabschnitt der Stirnplatte
15a ist eine Abführöffnung 20, im Umfangsabschnitt der Stirnplatte 15a eine Ansaugöffnung
17 ausgebildet.
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Das Orbitalspiralelement 16 setzt sich aus einer scheibenförmigen
Stirnplatte 16a, einer Spiralwand 16b, deren Form der der Spiralwand des stationären
Spiralelenpents entspricht und die senkrecht von der Stirnplatte 16a absteht, sowie
aus einer Nabe 16b zusammen, die auf der der Spiralwand 16b gegenüberliegenden Seite
der Stirnplatte 16a ausgebildet ist.
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In die in der Nabe 16c ausgebildete Bohrung ist ein Lager 16d eingepaßt.
Ein Rahmen 21 hat in seinem Mittelabschnitt einen Lagerabschnitt 21a, der Lager
22 und 23 trägt, die eine Kurbelwelle 14 lagern. Ein an einem Ende der Kurbelwelle
14 ausgebildeter Kurbelzapfen 14a wird von dem Lager 16b in der Nabe 16c für die
Orbitalbewegung aufgenommen.
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Das stationäre Spiralelement 15 ist an dem Rahmen 21 über eine Vielzahl
nicht gezeigte Bolzen festgelegt. Das
Orbitalspiralelement 16 wird
am Rahmen 21 mit Hilfe eines Oldham-Mechanismus 24 gehalten, der von einem Oldham-Ring
und einem Oldham-Keil gebildet, so daß das Orbitalspiralelement 16 eine Orbitalbewegung
ausführen kann, ohne sich um seine eigene Achse zu drehen.
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Die Kurbelwelle ist in einem Stück mit der Motorwelle ausgebildet,
die an ihrem unteren Ende mit der Elektromotoreinheit 13 verbunden ist.
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Durch die Wand des geschlossenen Behälters 11 erstreckt sich ein Ansaugrohr
27, welches mit der Ansaugöffnung 17 des stationären Spiralelements 15 verbunden
ist. Über einen Kanal 28 ist eine Abführkammer 25, in die die Abführöffnung 20 mündet,
mit einer Elektromotorkammer 26 im unteren Abschnitt des Behälters und weiter mit
einem Abführrohr 29 verbunden, welches sich durch die Wand des geschlossenen Behälters
11 erstreckt.
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Wenn im Betrieb die Kurbelwelle 14 durch den direkt damit verbundenen
Elektromotor 13 in Drehung versetzt wird, läuft der exzentrische Kurbelzapfen 14
in dem Lager 16d in der Nabe 16c derart um, daß das Orbitalspiralelement 16 eine
Orbitalbewegung bezogen auf das stationäre Spiralelement 15 ausführt. Als Folge
dieser Orbitalbewegung verringert die Kompressionskammer 19 ihr Volumen fortlaufend,
wodurch darin eingeschlossenes Gas komprimiert wird. Das Gas strömt aus dem Ansaugrohr
27 in die Ansaugkammer 18 über die Saugöffnung 17 und wird nach der Kompression
in der Kompressionskammer 19 zur Abgabekammer 25 über die Abgabeöffnung 20 abgeführt.
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Hinter der Stirnplatte 16a des Orbitalspiralelements 16 ist eine Gegendruckkammer
30 ausgebildet. Die Gegendruckkammer 30 ist eine von der Ansaugkammer 18 auf der
Niederdruckseite,
der Abführkammer 25 und der Elektromotorkammer
26 getrennte unabhängige Kammer. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, erstreckt sich ein Paar
von feinen Durchgangsbohrungen 31 und 32 durch die Dicke der Stirnplatte 16a hindurch,
wodurch eine Verbindung zwischen der Gegendruckkammer 30 und der Kompressionskammer
19 während der Kompression oder mit dem Raum, der im folgenden als Arbeitskammer
bezeichnet wird, längs der Spiralwand beim Ansaugschritt vor dem Einschließen des
Gases hergestellt wird. Die eine feine Durchgangsbohrung 31, die radial auf der
Innenseite der Spiralwand 16b angeordnet ist, ist in dem Abschnitt der Stirnplatte
16a innerhalb der Windung der Spiralwand 16b ausgebildet, die innerhalb des Bereichs
von 1/2 vom Stirnwandende, dem äußeren Unfangsende 16b' der Spiralwand 16b, liegt,
und zwar angegeben in Ausdrücken des Spiralwandwindungszahlverhältnisses, worunter
das Verhältnis der Anzahl von Windungen gerechnet von dem Spiralwandende 16b' bezogen
auf die Gesamtzahl der Windungen der Spiralwand 16b zu verstehen ist.
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Gewöhnlich beträgt die Gesamtzahl der Windungen der Spiralwand etwa
3,0 bei einem Kompressor in Spiralbauweise für die Kühleinrichtung. Deshalb befindet
sich die Durchgangsbohrung 31 in dem Bereich von etwa 1,5 Windungen gerechnet von
dem Spiralwandende 16b' der Spiralwand 16b. Bei der gezeigten Ausführungsform ist
die Durchgangsbohrung 31 in der Position von etwa 0,9 Windungen gerechnet vom Spiralwandende
16b aus vorgesehen.
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Somit ist die Arbeitskammer, in welche die feine Durchgangsbohrung
31 mündet, eine Kompressionskammer 19 während der Kompression oder ein Raum vor
dem Einschluß des Gases, der bei der weiteren Bewegung des Orbitalspiralelements
eirre Kompressionskamrner bildet. Die andere feine Durchgangsbohrung 32 ist außerhalb
des Abschnitts der Spiralwand symmetrisch zu der Durchgangsbohrung 31 so ausgebildet,
daß
die beiden feinen Durchgangs bohrungen 31 und 32 fast dem gleichen
Gasdruck ausgesetzt sind. Wie insbesondere aus Fig. 4 zu ersehen ist, ist die feine
Durchgangsbohrung 32 in einem Abschnitt in der Nähe der Außenseite der Orbitalspiralwand
ausgebildet, die eine Kompressionskammer 19b symmetrisch zur Kompressionskammer
19a bildet, in die die Durchgangsbohrung 31 mündet, und zwar im wesentlichen symmetrisch
zur feinen Durchgangsbohrung 31.
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In der Kurbelwelle 14 ist eine exzentrische vertikale Bohrung 33 ausgebildet.
Diese durchgehende Bohrung 33 mündet in die Lager 22 und 23 über radiale Bohrungen
34 und 35.
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Wie im einzelnen in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, ist die Stirnplatte
16a des Orbitalspiralelements 16 mit radialen Schmierölkanälen 36 (36a, 36b, 36c,
36d) und mit Schmierölöffnungen 37 (37a, 37b, 37c, 37d) versehen.
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Im folgenden wird der Umlauf des Kühlmittelgases und des Schmieröls
erläutert. Das von dem Ansaugrohr 27 kommende Kühlmittelgas.wird in die Kompressionskammer
19 eingeführt, die zwischen den beiden Spiralelementen 15 und 16 gebildet wird.
Das Einführen erfolgt über die Ansaugöffnung 17, die in dem statonären Spiralelement
15 ausgebildet ist, und über die Ansaugkammer 18. Das Kühlmittelgas wird fortlaufend
komprimiert, wodurch sein Druck und seine Temperatur ansteigen, wenn sich die Kompressionskammer
19 zur Mitte der Spiralelemente bewegt. Danach strömt das Kühlmittel durch die Abführöffnung
20 in die Abgabekammer 25, dieimoberen Abschnitt des geschlossenen Behälters 11
ausgebildet ist, und wird weiter über den Kanal 28 in die Elektromotorkammer 26
eingeführt. Der Kanal 28 bildet eine Verbindung zwischen der Abgabekammer 25 und
der Elektromotorkammer 26.
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Das in die Elektromotorkammer 26 eingeführte Külmittelgas wird durch
das Abgaberohr 29, nachdem es den Elektromotor
gekühlt hat, zur
Außenseite des Kompressors abgeführt. Das Schmieröl 39 am Boden des Behälters steigt
in der exzentrischen vertikalen Bohrung 33 in der Kurbelwelle 14 aufgrund der Druckdifferenz
zwischen den hohen Abgabedruck, der am Boden des geschlossenen Behälters wirkt,
und dem Zwischendruck, der in der Gegendruckkammer 30 wirkt, nach oben und wird
durch die radialen Bohrungen 34 und 35 zu den jeweiligen Lagern 22 und 23 sowie
zu dem Orbitallager 16d geführt, wodurch diese Lager geschmiert werden. In einen
Raum 40, der zwischen der oberen Stirnfläche des exzentrischen Kurbelzapfens 14a
und dem Boden der Bohrung in der Nabe 16c begrenzt ist, wird Schmieröl eingeführt
und einem Druck ausgesetzt, der nahezu gleich dem Abführdruck ist. Das Schmieröl
wird dann in eine Ölnut 38, die in dem äußeren Umfangsabschnitt der Stirnplatte
15a des stationären Spiralelements ausgebildet ist, über einen radialen Schmierölkanal
36, beispielsweise einen Kanal 36a, und eine Schmierölöffnung 37, beispielsweise
die öffnung 37a, die in der Stirnplatte 16a des Orbitalspiralelements 16 ausgebildet
ist, eingeführt.
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Das Schmieröl wird dann aus der Ölnut 38 zur Gegendruckkammer 30 über
einen Raum 30a zurückgeführt, der im Rahmen ausgebildet ist. Das Schmieröl wird
nach dem Schmieren des Orbitallagers 16d ebenfalls zur Gegendruckkammer 30 über
den Spalt zwischen dem Kurbelzapfen 14a und dem Lager 16d zurückgeführt. Dadurch
wird das Schmieröl 39 vom Boden des geschlossenen Behälters in die Gegendruckkammer
30 über die Lager 22 und 16d und den äußeren Umfangsabschnitt 30a der Stirnplatte
eingeführt. Der Mengenstrom des in die Gegendruckkammer 30 fließenden Schmieröls
kann dadurch eingestellt werden, daß das Lagerspiel verändert wird, beispielsweise
das Lagerspiel C1 zwischen dem Orbitallager 16d und dem exzentrischen Kurbelzapfen
14a, das Lagerspiel C2 zwischen dem Lager 22 und der Kurbelwelle 14, dem Durchmesser
d1 des Schmierölkanals 36, dem Durchmesser d2 der Schmierölöffnungen 37 und das
axiale Spiel C3 zwischen den
äußeren Umfangsabschnitten der Stirnplatten.
Auf diese Weise bilden diese Lager, der Kanal, die Bohrung und die äußeren Umfangsabschnitte
der Stirnplatte zusammen eine Verengungseinrichtung zum Einstellen oder Regulieren
des zugeführten Mengenstroms an Schmieröl in die Gegendruckkammer.
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Dabei ist es möglich, den in die Gegendruckkammer zugeführten Mengenstrom
an Schmieröl in geeigneter Weise einzustellen und zu regulieren, und zwar durch
geeignete Wahl der Faktoren der Verengungseinrichtung, d.h. der Lagerspiele cl,
C2, C3, der Durchmesser d1, d2 und des Kanals und der Öffnungen. Die Lagerspiele
c1 und c2 sind vorzugsweise so gewählt, daß sie folgender Bedingung genügen: c/D
S 0,7 X 1,0 x wobei C das radiale Lagerspiel c1 bzw. c2 und D der Wellendurchmesser
sind. Die genannten Spiele übernehmen die Funktion als Teile des Verengungsmechanismus
insbesondere dann, wenn das axiale Gleitspiel c3 zwischen den Umfangsabschnitten
der beiden Spiralelemente auf ein Minimum reduziert ist, d.h. 20 ijm gleich ist
oder nicht größer als dieser Wert ist.
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Das in die Gegendruckkammer 30 eingeführte Schmieröl schmiert die
Mechanismen, beispielsweise den Oldham-Mechanismus 24.
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Das in dem Schmieröl gelöste Kühlmittel strömt in die Gegendruckkammer
30. Wenn das Schmieröl über die Verengungseinrichtung in die Gegendruckkammer 30
freigegeben wird, die ein großes Volumen hat, verdampft Kühlmittel und wird in der
Gegendruckkammer zusammen mit dem Schmieröl gespeichert, so daß der Druck in der
Gegendruckkammer 30 steigt. Die Gegendruckkammer 30 steht über die feinen Durchgangsbohrungen
31 und 32 mit den Arbeitskammern in Verbindung, in welche diese Bohrungen münden,
d.h. in die Kompressionskammer und in einen weiteren Raum längs der Spiralwand,
der dabei ist, eine Kompressionskammer zu bilden. Der Druck in der
Gegendruckkammer
30 wird auf einem Zwischenwert zwischen dem Abgabedruck und dem Ansaugdruck aufrechterhalten,
und zwar aufgrund der Wirkung der stromauf liegenden Verengungseinrichtung, die
von den Lagerspielen usw. gebildet wird, und aufgrund des Effekts der stromab liegenden
Verengung, die von den feinen Durchgangsbohrungen 31 und 32 gebildet wird. Wenn
also der Druck in der Gegendruckkammer 30 aufgrund der Speicherung von Kühlmittel
und Schmieröl auf einen Wert ansteigt, der höher ist als die Drucke in den Arbeitskammern,
in welche die feinen Durchgangsbohrungen 31 und 32 münden, strömen das Schmieröl
und das Kühlmittelgas von der Gegendruckkammer 30 über diese feinen Durchgangsbohrungen
31, 32 in diese Kammern.
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Das in die Arbeitskammern eingeführte Schmieröl wird mit dem gerade
in der Kompressionskammer komprimierten Kühlmittelgas oder dem Kühlmittelgas, welches
angesaugt und eingeschlossen wird, gemischt. Das mit dem Kühlmittel gemischte Schmieröl
bildet eine wirksame Dichtung im Spalt zwischen den Spiralwänden sowie eine Schmierung
zwischen den axialen Stirnflächen der Spiralwände und der gegenüberliegenden Stirnplatten
und dient zur Kühlung dieser Teile.
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Das Schmieröl wirkt auch als Kühlmedium, welches die Wärme absorbiert,
die von dem in Kompression befindlichen Kühlmittel erzeugt wird.
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Der in der Gegendruckkammer aufrechterhaltene Zwischendruck erzeugt
eine Kraft, die das Orbitalspiralelement 16 wirksam gegen das stationäre Spiralelement
drückt, wodurch eine ausreichende Abdichtung in den axialen Spalten zwischen den:
axialen Stirnflächen der Spiralwände und den gegenüberliegenden Stirnplatten gewährleistet
ist.
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Das in die als Kompressionskammer dienende Arbeitskammer eingeführte
Schmieröl wird zusammen mit dem Kühlmittelgas
zur Elektromotorkammer
26 über den Kanal 28 weitergeführt.
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Die Strömungsgeschwindigkeit des in die Elektromotorkammer 26 eingeführten
Schmieröls wird drastisch reduziert, weil die Kammer 26 einen großen Innenraum hat,
so daß das Schmieröl unter dem Einfluß der Schwerkraft natürlich tropft, wodurch
es am Boden des geschlossenen Behälters gesammelt wird. Das Schmieröl wird von dem
Xühlmittelgas während des Strömens in die Elektromotorkammer 26 getrennt.
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Das abgetrennte Schmieröl wird in dem ölspeicher gesammelt, der im
Bodenabschnitt des geschlossenen Behälters ausgebildet ist.
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Das in dem vom Boden des geschlossenen Behälters gebildeten Ölspeicher
gesammelte Schmieröl steigt dann in der exzentrischen vertikalen Bohrung 33, die
in der Kurbelwelle 14 ausgebildet ist, nach oben und wird in die Gegendruckkammer
30 auf dem erläuterten Weg eingeführt. Somit wird der Gegendruckkammer 30 kontinuierlich
Schmieröl vom Ölspeicher im Boden des Behälters mit konstantem Mengenstrom zugeführt,
so daß eine im wesentlichen konstante Menge an Schmieröl immer in der Gegendruckkammer
30 gehalten wird. Demzufolge tritt ein Fehlen oder ein Zersetzen des Schmieröls
wie beim Stand der Technik nicht auf, wodurch eine ausreichende Kühlung und Schmierung
der Gleitteile in der Gegendurckkammer, beispielsweise der Teile des Oldham-Mechanismus
24, gewährleistet ist.
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Der Schmierölumlauf beginnt und endet in dem Ölspeicher 39 und läuft
über die exzentrische vertikale Bohrung 33, die Verengungseinrichtung c1, c2, die
Gegendruckkammer 30, die feinen Durchgangsbohrungen 31, 32, die Arbeitskammern,
die Abführkammer und die Öltrenneinrichtung, nämlich die Elektromotorkammer 26.
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In Fig. 5 sind weitere Ausführungsbeispiele der Positionen
der
feinen Durchgangsbohrungen gezeigt, die in der Stirnplatte des Orbitalspiralelements
ausgebildet sind. Die an der Innenseite der Spiralwand 16b des Orbitalspiralelements
16 angeordnete Durchgangsbohrung 41 ist an einer Position von etwa 1,2 Windungen
der Spiralwand ausgebildet, gerechnet von dem Spiralwandende, nämlich dem äußeren
Umfangsende 16b' der Spiralwand 16 zum Anfangspunkt der gleichen Spirale hin. Die
andere feine Durchgangsbohrung 42 wird in einem Abschnitt der Stirnplatte ausgebildet,
die sich nahe an der Außenseite des Abschnittes der Spiralwand 16b befindet, der
im wesentlichen symmetrisch zur erstgenannten feinen Durchgangsbohrung 41 ist. Somit
sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Stellungen der feinen Durchgangsbohrungen
41 und 42 zum Anfangspunkt der Spirale 16b ausgehend von den Positionen der Durchgangs
bohrungen 31 und 32 des ersten Beispiels von Fig. 4 versetzt. Bei der vorliegenden
Ausführungsform stehen die Durchgangsbohrungen 41 und 42 mit den Arbeitskammern
nach dem Einschluß des Gases in Verbindung, d.h. mit den Kammern während der Kompression.
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Die feinen Durchgangsbohrungen ergeben jedoch den gleichen Effekt
wie beim ersten Beispiel, d.h. sie sorgen für die Zufuhr von Schmieröl aus der Gegendruckkammer
in die Kompressionskammer.
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Bei dem in Fig. 6 gezeigten Beispiel ist eine feine Durchgangsbohrung
51, die an der Innenseite der Spiralwand 16b des Orbitalspiralelements 16 positioniert
ist, an einer Stelle von etwa 0,13 Windungen angeordnet, gerechnet von dem Spiralwandende,
nämlich dem äußeren Umfangsende 16b', während die andere feine Durchgangsbohrung
52 in einem Abschnitt in der Nähe der Außenseite des Abschnitts der Spiralwand 16b
ausgebildet ist, der im wesentlichen symmetrisch zur ersten feinen Durchgangsbohrung
51 ist. Bei diesem Beispiel sind die feinen Durchgangsbohrungen zum Spiralwandende
von den Stellungen der Durchgangsbohrungen
31 und 32 des ersten
Beispiels von Fig. 4 aus versetzt.
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Die feinen Durchgangsbohrungen 51 und 52 münden hauptsächlich während
des Ansaugens in die Kammern, d.h. in die Kammern vor dem Einschluß des Gases, und
stehen während der Kompression mit der Kammer kaum in Verbindung. Die feinen Durchgangsbohrungen
51 und 52 üben deshalb die gleiche Funktion wie die Durchgangs bohrungen des vorhergehenden
Beispiels aus, d.h. sie sorgen für die Zuführung von Schmieröl zu den Arbeitskammern,
die von den beiden Spiralelementen begrenzt werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 7 werden vier feine Durchgangsbohrungen
verwendet. Dabei wird ein Paar von feinen Durchgangsbohrungen 61a, 61b in Abschnitten
der Stirnplatte ausgebildet, die sich in der Nähe der Innenseite der Spiralwand
16b des Orbitalspiralelements an Stellen befinden, die etwa 0,7 Windungen und 0,8
Windungen betragen, und zwar gerechnet von dem Spiralwandende, nämlich dem äußeren
Umfangsende 16b' der Spiralwand 16b, während das andere Paar, von feinen Durchgangsbohrungen
62a und 62b in Abschnitten ausgebildet ist, die sich in der Nähe der Außenseite
der Abstände der Spiralwand 16b im wesentlichen symmetrisch zum ersten Paar von
Bohrungen 61a und 61b befinden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 8 ist nur eine einzige feine
Durchgangsbohrung 71 in einem Abschnitt der Stirnplatte ausgebildet, die sich in
der Nähe der Innenseite der Spiralwand in einer Position von etwa 0,75 Windungen
von dem Spiralende 16b' der Spiralwand 16b des Umlaufspiralelements 16 aus befindet.
Die in Fig. 7 und 8 gezeigten Durchgangsbohrungen üben die gleiche Funktion wie
die der vorstehenden Beispiele aus, nämlich sie sorgen für die Zuführung von Schmieröl
aus der Gegendruckkammer in die Arbeitskammern.
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Die Anzahl der feinen Durchgangsbohrungen kann also nach Wunsch variiert
werden, wobei ihre Positionen frei innerhalb des Bereichs von 1/2 gewählt werden
können, bestimmt in Ausdrücken des Spiralwandwindungszahlverhältnisses, d.
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h. der Anzahl von Windungen gerechnet von dem Spiralwandende bezogen
auf die Gesamtzahl der Spiralwandwindungen.
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Wenn zwei feine Durchgangsbohrungen oder zwei Paare von Durchgangsbohrungen
eingesetzt werden, wird eine bzw. eines in der Nähe der Innenseite der Spiralwand
in diesem Bereich angeordnet, während der bzw. das andere in der Nähe der Außenseite
der Spiralwand positioniert wird, also innerhalb dieses Bereichs im wesentlichen
symmetrisch zu der bzw. dem ersten.
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Die in Fig. 9 gezeigte Strömungsmaschine in Spiralbauweise ist ein
Luftkompressor mit Schmierung, der eine untere Spiralkomoressoreinheit 112 und einen
oberen Elektromotorabschnitt 113 aufweist, die miteinander ein Stück bildend verbunden
sind. Mit einer Abgabeöffnung 120 der Kompressoreinheit 112 ist ein Abgaberohr 202
verbunden, welches ein Rückschlagventil 201 aufweist. Das Abgaberohr 202 ist seinerseits
mit einem Tank 203 verbunden, der sowohl als Ölseparator als auch als Luftspeicher
dient. Der Tank 203 wird im folgenden als Ölseparator bezeichnet. Am Boden des Ölseparators
203 sind über Rohre 211, 212, 213, 214 und 215 ein Ölfilter/-trockner 204, ein ölkühler
205, ein Elektromagnetventil 206 und eine Verengungseinrichtung 207 in Reihe verbunden.
Das andere Ende der Verengungseinrichtung 203 ist mit einem Ölkanal 130a verbunden,
der zu einer Gegendruckkammer 130 des Kompressors führt. Ein von dem Rohr 214 abzweigendes
Rohr 216 führt zu einem Ölkanal 217 über eine Verengungseinrichtung 208. Über ein
druckreduzierendes Ventil 209 ist ein Luftgebläserohr 218 mit dem oberen Abschnitt
des Ölseparators 203 verbunden. Der Luftkompressor in Spiralbauweise hat ein stationäres
Spiral-
element 115, das aus einer Stirnpaltte 115a und einer Spiralwand
115b zusammengesetzt ist, die senkrecht von einer Seite der Stirnplatte 1i5a absteht.
Der Kompressor hat weiterhin ein Orbitalspiralelement 116, das aus einer Stirnplatte
116a und einer Spiralwand 116b besteht, die senkrecht von einer Seite der Stirnplatte
116a absteht.
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Die Spiralelemente 115 und 116 sind so zusammengefügt, daß ihre Spiralwände
kämmend ineinandergreifen. Das Orbitalspiralelement 116 ist zwischen dem stationären
Spiralelement 115 und dem Rahmen 121 angeordnet, während ein von einem Oldham-Keil
und einem Oldham-Ring gebildeter Oldham-Mechanismus 124 zwischen dem Rahmen 121
und dem Orbitalspiralelement 116 als Einrichtung angeordnet ist, die verhindert,
daß sich das Orbitalspiralelement um seine eigene Achse dreht.
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Die Kompressoreinheit in Spiralbauweise mit dem beschriebenen Aufbau
ist im unteren Abschnitt eines Gehäuses 111 so angeordnet, daß das stationäre Spiralelement
115 nach oben gerichtet ist. Von Lagern 122 und 123 am Rahmen 121 wird eine Kurbelwelle
114 getragen. Über den Lagern 122 und 123 ist eine in einem Deckel 101 angebrachte
Öldichtung 102 angeordnet. Die Öldichtung 102 dient als Dichtung zur Aufrechterhaltung
einer Druckdifferenz zwischen der Gegendruckkammer 130 und einer Kammer 103 unter
dem Elektromotor. Am unteren Ende der Kurbelwelle 114 ist ein exzentrischer Kurbelzapfen
114a vorgesehen, der von einem unteren Lager 116d gehalten wird, das in eine Bohrung
eingepaßt ist, die in einer Nabe 116c ausgebildet ist, welche von der Mitte der
Oberseite des Orbitalspiralelements 116 vorsteht. Die Anordnung ist so getroffen,
daß, wenn die Kurbelwelle 114 vom Elektromotor angetrieben wird, der exzentrische
Kurbelzapfen 114a eine Drehung aufgrund seiner Exzentrizität ausführt, so daß das
Orbitalspiralelement 116 eine Orbitalbewegung ausführt, ohne sich um seine eigene
Achse zu drehen.
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Ein Saugfühler 104 ist ist mit einem Saugrohr 127 verbunden, welches
zu der Saugöffnung 117 führt, die in dem stationären Spiralelement 115 ausgebildet
ist, so daß Umgebungsluft in den Kompressor durch den Saugfilter 104, das Saugrohr
127 und die Saugöffnung 117 angesaugt wird. Ein Abgaberohr 202 ist mit einer Abgabeöffnung
120 verbunden, die in den Mittelabschnitt des stationären Spiralelements 115 mündet.
Die Gegendruckkammer 130 wird von dem Rahmen 121 auf der Oberseite des Orbitalspiralelements
116 gebildet. Durch die Dicke der Stirnplatte 116a des Orbitalspiralelements erstrecken
sich zwei feine Durchgangs bohrungen 131 und 132 hindurch, die so eine Verbindung
zwischen der Gegendruckkammer 130 und den Arbeitskammern herstellen, die von den
Spiralelementen 115 und 116 gebildet werden Die eine feine Durchgangsbohrung 131
ist in der Stirnplatte 116b an einer Stelle in der Nähe der Innenseite des Abschnitts
der Spiralwand 116b in dem Bereich von 1/2 ausgebildet, gerechnet von dem Spiralwandende,
dem äußeren Umfangsende, des Orbitalspiralelements 116b aus, und zwar in Beträgen
des Spiralwandwindungszahlverhältnisses, mit dem das Verhältnis der Anzahl von Windungen
gerechnet von dem Spiralwandende bezogen auf die Gesamtzahl von Windungen der Spiralwand
zu verstehen ist. Da die Strömungsmaschine in Spiralbauweise, die als Luftkompressor
verwendet wird, mit einem hohen Kompressionsverhältnis von 7 bis 8 arbeitet, liegt
die Anzahl der Windungen der Spiralwand gewöhnlich zwischen 4 und 5. Der Bereich
von 1/2 in Ausdrücken des Spiralwandwindungszahlverhältnisses, in welchem die feine
Durchgangsbohrung 131 mündet, liegt deshalb vorzugsweise in dem Bereich von zwischen
etwa 2 und 2,5 Windungen gerechnet vom Spiralwandende. Die andere feine Durchgangsbohrung
132 ist in einem Abschnitt der Stirnplatte in der Nähe der Außenseite der Spiralwand
im wesentlichen symmetrisch zur ersten feinen Durchgangsbohrung 1 31 angeordnet,
so daß die beiden feinen Durchgangsbohrungen
fast gleichen Drucken
ausgesetzt sind. Die feinen Durchgangsbohrungen 131 und 132 münden somit in die
Arbeitskammer, die eine Kompressionskammer während der Kompression ist, oder in
eine Kammer längs der Spiralwand, die dabei ist, eine Kompressionskammer zu bilden.
Das heißt mit anderen Worten, daß die feinen Durchgangsbohrungen in die Räume münden,
die eine Kompressionskammer werden, sowie in eine Kammer, die mit den Ansaugöffnungen
in Verbindung stehen, wenn das Orbitalspiralelement die Orbitalbewegung ausführt.
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Die Kurbelwelle 114 ist an ihrem oberen Ende mit dem Rotor eines Elektromotors
113 verbunden, dessen Stator am Gehäuse 111 befestigt ist. Die Kammer 103 unter
dem Elektromotor ist zur Atmosphäre über eine Vielzahl von Öffnungen 105 hin offen,
die in der Wand des Gehäuses 111 ausgebildet sind.
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Am oberen Ende des Gehäuses 111 ist ein Lagerrahmen 106 angeordnet,
der ein oberes Lager 106a trägt, welches seinerseits das obere Ende der Kurbelwelle
114 abstützt. Der Lagerrahmen 106 ist mit einer Vielzahl von Entlüftungsöffnungen
106b um das Lager 106a herum versehen. Zum Kühlen des Elektromotors ist am oberen
Ende der Kurbelwelle mittels Bolzen ein Kühlgebläse 107 befestigt, über welchem
ein Gebläsedeckel 108 angeordnet ist.
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In Fig. 9 ist der Strom des Arbeitsgases, d.h. der Luft, durch ausgezogene
Pfeile, der Strom des Schmieröls durch gestrichelte Pfeile veranschaulicht.
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Die Luft als Arbeitsgas strömt in die Kompressionskammer, die zwischen
den beiden Spiralelementen 115 und 116 ausgebildet ist, über den Saugfühler 104,
das Saugrohr 127, die Saugöffnung 117 und die Saugkammer 118. Die in die Kompressionskammer
eingeführte Luft wird dann fortschreitend
komprimiert, wenn das
Orbitalspiralelement 116 eine Orbitalbewegung ausführt. Während des Betriebs des
Kompressors wird Schmieröl von der Gegendruckkammer 130 in die Kompressionskammer
während der Kompression oder in die Arbeitskammer vor dem Beginn der Kompression
eingeführt, d,h. vor dem Einschluß von Luft, und zwar über die feinen Durchgangsbohrungen
131 und 132. Das Schmieröl wird dann mit der in der Kompressionskammer in Kompression
befindlichen Luft oder der Luft vor der Kompression vermischt. Das Schmieröl wird
dabei zusammen mit der Luft auf einen hohen Druck gebracht und über das Abgaberohr
202 durch die Abgabeöffnung 120 abgeführt, und zum Ölseparator 203 über das Rückschlagventil
201 transportiert. Im Ölseparator 203 wird das unter Druck stehende Schmieröl von
der komprimierten Luft separiert und am Boden des Ölseparators 203 gesammelt. Die
komprimierte Luft wird aus dem Ölseparator über das Luftabführrohr 218 und das druckreduzierende
Ventil 209 abgeführt, so daß sie für verschiedene Zwecke verwendet werden kann.
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Das Schmieröl 203a mit hohem Druck, das am Boden des Ölseparators
203 gesammelt wird, wird zur Gegendruckkammer 130 über das Rohr 211, den Trockner
204, das Rohr 212, den Ölkühler 205, das Rohr 213, das Elektromagnetventil 206,
das Rohr 214, die Verengungseinrichtung 207, das Rohr 125 und den Ölkanal 130a geführt.
Die Verengungseinrichtung 207 reduziert den Druck des Schmieröls auf einen Zwischendruck
zwischen dem Ansaugdruck und dem Abgabedruck, während der Mengenstrom des Schmieröls
reguliert wird. Das Schmieröl mit dem Zwischendruck bleibt in der Gegendruckkammer
130 und hält darin den Zwischendruck aufrecht. Dieser Zwischendruck erzeugt eine
Kraft, die so wirkt, daß das Orbitalspiralelement axial auf das stationäre Spiralelement
115 gedrückt wird, wodurch eine gute Abdichtung im Axialspalt zwischen den beiden
Spiralelementen erreicht wird. Die Zuführung von Schmieröl 139 aus der Gegendruckkammer
130 in die Arbeitskammern, in welche
die feinen Durchgangsbohrungen
131 und 132 münden, erfolgt durch die Druckdifferenz zwischen dem Zwischendruck,
der in der Gegendruckkammer wirkt und den Drucken, die in den jeweiligen Arbeitskammern
erzeugt werden. Die Durchmesser der feinen Durchgangsbohrungen 131 und 132 sind
in geeigneter Weise so gewählt, daß eine optimale Verengungswirkung erreicht wird,
so daß der Mengenstrom der ölzufuhr in gegeigneter Weise einstellbar ist. Das in
der Gegendruckkammer 130 verbleibende Schmieröl schmiert die Teile des Oldham-Mechanismuns
124 in der Gegendruckkammer in wirksamer Weise.
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Es findet auch eine Zuführung von Schmieröl zu den Gleitflächen des
Umfangsabschnitts 109 der Spiralstirnplatten über die Zweigleitung 216 statt, die
eine Verengungseinrichtung 208 zur Regulierung des zugeführten Ölmengenstroms hat.
In der Oberfläche des Umfangsgleitsbschnitts 109 der Stirnplatte des stationären
Spiralelements 115 ist eine ölnut 138 zum Halten des Schmieröls ausgebildet. Das
in die Ölnut 138 eingeführte Schmieröl leckt zur Gegendruckkammer 130 über die Spalte
in dem Umfangsgleitabschnitt 109 hin, der zwischen beiden Spiralstirnplatten ausgebildet
ist.
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Der Luftkompressor in Spiralbauweise hat folgendes Hauptschmiersystem:
Das Schmieröl 139 in der Gegendruckkammer 130 wird durch die Zentrifugalpumpwirkung
der der exzentrischen Ölkanalbohrung 133 im unteren Abschnitt der Kurbelwelle 114
angesaugt und der öldichtffng 102 und den Lagern 122 und 123 über Radialbohrungen
135 und die exzentrische Ölkanalbohrung 133 zugeführt. Das aus der Öldichtung 102
und den Lagern 122 und 123 leckende Öl tropft unter der Schwerkraft auf den Boden
der Gegendruckkammer 130.
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Bei dem beschriebenen Luftkompressor in Spiralbauweise wird das Schmieröl
zur Gegendruckkammer 130 über die Verengungseinrichtung vom Ölseparator 203 im wesentlichen
mit einem konstanten Mengenstrom geführt. Das Schmieröl in der Gegendruckkammer
wird über die feinen Druchgangsbohrungen 131 und 132 in die Arbeitskammern injiziert,
die zwischen den beiden Spiralelementen gebildet werden, wodurch es mit in Kompression
befindlicher Luft vermischt wird. Das mit der komprimierten Luft vermischte Schmieröl
bildet wirksame Abdichtungen zwischen den Spalten gegenüberliegender Abschnitte
der beiden Spiralelemente, wobei alle Gleitteile geschmiert und gekühlt werden.
Das Öl dient weiter als Kühlmedium, welches die Wärme wirksam absorbiert, die von
der Luft bei der Kompression erzeugt wird. Weiterhin wird ein inneres Lecken von
Luft verhindert, wodurch eine hohe Kompressionsleistung des Kompressors gewährleistet
ist. Da außerdem ein konstanter Mengenstrom der Schmierölzufuhr zur Gegendruckkammer
130 aufrechterhalten wird, wird die Schmierung und Kühlung der Lager, der Dichtungen
und der Teile des Oldham-Mechanismus in zufriedenstellender Weise ohne Störungen
bewirkt.
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