DE69614783T2

DE69614783T2 - Spiralverdichter

Info

Publication number: DE69614783T2
Application number: DE69614783T
Authority: DE
Inventors: Michel Emile Odile Callens; Jozef Leopold Van Der Taelen
Original assignee: Atlas Copco Airpower NV
Current assignee: Atlas Copco Airpower NV
Priority date: 1995-07-06
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 2002-05-23
Anticipated expiration: 2016-06-28
Also published as: ES2161968T3; US5842842A; EP0752533A1; BE1009475A3; JPH0925884A; DE69614783D1; EP0752533B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spiralverdichter, der ein Gehäuse mit der festen Spirale umfasst; in diesem Gehäuse einen bewegenden Rotor mit der bewegenden Spirale, die mit der festen Spirale zusammenwirkt; und eine Kurbelwelle, die eine Hauptwelle umfasst, die im Gehäuse gelagert ist und die eine in Bezug zur geometrischen Achse der Hauptwelle exzentrisch angeordnete sekundäre Welle aufweist, die mittels eines Lagers im Rotor gelagert ist; wobei Mittel vorgesehen sind, um den Rotor daran zu hindern, um sein eigenes Zentrum zu rotieren, derart, dass der Rotor lediglich eine kreisförmige Bewegung um die geometrische Achse der Kurbelwelle ausführen kann, wenn diese Kurbelwelle rotiert.
In einem derartigen Spiralverdichter ist die Schmierung des Lagers zwischen der sekundären Welle und dem Rotor äußerst wichtig für die Lebensdauer des Kompressors.
Es ist bekannt, dieses Lager mit Schmierfett zu schmieren. Schmierfett gestattet jedoch lediglich eine begrenzte Drehzahl des Rotors und erfordert eine Wartung des Kompressors in relativ kurzen Zeitintervallen.
GB-A-2.025.530 offenbart einen Spiralverdichter der im ersten Paragraphen erwähnten Art. Die sekundäre Welle ist im Rotor gelagert mittels einer Lagermanschette, die in einer Lagerbuchse montiert ist, die ein zylindrisches elastisches Element umfasst. Es ist keine Schmierung mit Schmierfett oder Öl vorgesehen.
US-U-4.337.984 offenbart einen Spiral- oder Schraubenverdichter, worin der Rotor mit einer hohlen Nabe versehen ist, die gleitend in eine vom Ende der Hauptwelle getragene Fassung eingreift. Der Rotor ist mit einem in der hohlen Nabe endenden Kanal versehen. Öl strömt zwecks Schmierung durch den. Kanal in die hohle Nabe und von dort zwischen die Nabe und die Fassung.
Die Erfindung bezweckt einen Spiralverdichter, der diese und andere Nachteile nicht aufweist und eine höhere Drehzahl mit weniger Wartung gestattet.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der Rotor mit einer Ölkammer versehen ist, die mittels einer in der Wand der Kammer gegenüber vom Lager angebrachten Öffnung mit dem Lager zwischen der sekundären Welle und dem Rotor in Verbindung steht, wobei die Ölkammer sich von der Unterseite des Rotors bis über diese Öffnung erstreckt.
Somit kann das Lager um die sekundäre Welle mit Öl geschmiert werden, das nicht die Begrenzungen von Schmierfett aufweist.
Die Ölkammer kann teilweise mit Öl gefüllt werden, wovon eine bestimmte Menge während der kreisförmigen Bewegung des Rotors auf das Lager geschleudert werden kann.
Die Ölkammer kann mit Kühlrippen ausgestattet sein, um das Öl abzukühlen.
Zur besseren Erläuterung der Merkmale der Erfindung ist die folgende bevorzugte Ausführung eines Spiralverdichters beschrieben, nur als Beispiel, ohne in irgendeiner Weise einschränkend zu sein, unter Verweis auf die begleitende Zeichnung, die einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Spiralverdichters darstellt.
Die Figur zeigt einen Spiralverdichter, der hauptsächlich aus einem zweiteiligen Gehäuse 1 mit einer festen Spirale 2 besteht, in diesem Gehäuse einem bewegenden Rotor 3 mit der bewegenden Spirale 4, die mit besagter fester Spirale zusammenwirkt, und einer Kurbelwelle 5 zum Antrieb des Rotors 3.
Die Kurbelwelle 5 umfasst eine Hauptwelle 6, die mittels Kugellagern 7 in einem Teil 8 des Gehäuses 1 gelagert ist, und eine sekundäre Welle 9, die mit einem Ende der Hauptwelle 6 verbunden ist, mit ihrer geometrischen Achse parallel zu, jedoch exzentrisch in Bezug zur geometrischen Achse 11 der Hauptwelle 6.
Für das Gleichgewicht der Kurbelwelle 5 ist ein Gegengewicht 12 mit der Hauptwelle 6 verbunden, die entgegengesetzt exzentrisch zur sekundären Welle 9 ist.
An einer Seite ist der Rotor 3 mit einem Kragen 13 ausgestattet, der mittels eines Lagers 14, beispielsweise eines Kugellagers, um die sekundäre Welle 9 herum gelagert ist. Dieser Kragen 13 formt eine Öffnung 15 in der Mitte einer Rückwand 16 des Rotors 3.
An der von der Öffnung 15 abgewandten Seite des Lagers 14 sind im Kragen 13 Dichtungsmittel 36 zum Abschließen des Lagers 14 vorgesehen.
Die bewegende Spirale 4 steht auf einer Vorderwand 17 des Rotors 3 und wirkt mit der festen Spirale 2 zusammen, die an der Innenseite einer Wand 18, die Teil des Gehäuses 2 ist, vorgesehen ist.
Zwischen der Rückwand 16 und der Vorderwand 17 des Rotors befindet sich eine Trennwand 19, die an der Unterseite des Rotors 3 und über der Öffnung 15 an der Rückwand 16 anschließt und zusammen mit einem Teil dieser Rückwand 16 eine Ölkammer 20 bildet, die sich von unter dem Rotor 3 bis über die Öffnung 15 erstreckt und somit mittels dieser Öffnung 15 mit dem Lager 14 in Verbindung steht.
Diese Ölkammer ist teilweise mit Öl 21 gefüllt, das mittels einer Ablassöffnung 23, die mittels eines Stopfens 22 verschlossen ist, abgelassen werden kann. Das Füllen der Ölkammer 20 und Überprüfen des Ölstandes darin wird auf bekannte Weise mittels eines Zugangs 24 ausgeführt.
Die Trennwand 19 und der Teil der Rückwand 16 des Rotors 3, der sich oberhalb der Ölkammer 20 befindet, sind mittels Rippen 25 mit der Vorderwand 17 verbunden.
In der Ölkammer 20 sind Kühlrippen 26 an der Innenseite der Trennwand 19 angebracht und sind Kühlrippen 27 an der Innenseite der Rückwand 16 angebracht. Gegenüber von den Kühlrippen 27 sind auch Kühlrippen 28 an der Außenseite der Rückwand 16 angebracht.
Kühlluft wird mittels eines Ventilators 29 über die Rückseite 16 und somit über die Kühlrippen 28 geblasen. Dieser Ventilator kann extern oder, wie in der Figur dargestellt, im Gehäuse 1 montiert sein.
Um zu verhindern, dass der Rotor 3 um sein eigenes Zentrum rotiert, sind zwischen dem Rotor 3 und dem Gehäuse 1 ein oder mehrere Kurbelwellen 30 montiert, die mit einem Ende in einem Kugellager 31 gelagert sind, das in das Gehäuse 1 eingearbeitet ist, und die mit dem anderen Ende in einem Kugellager 32 gelagert sind, das von einem Kragen 33 an der Rückwand 16 des Rotors 3 umgeben ist. Drei solcher Kurbelwellen 30 können beispielsweise in einem Winkel von 120º in Bezug zueinander vorgesehen sein.
Wird die Kurbelwelle 5 von einem in den Figuren nicht dargestellten Motor angetrieben, so beschreibt der Rotor 3, ohne um seine eigene geometrische Achse 10 zu rotieren, eine kreisförmige Bewegung um die geometrische Achse 11.
Durch diese Bewegung wird durch einen gegenüber vom Kopfkreis der festen Spirale 2 vorgesehenen Einlass 34 in das Gehäuse 1 gesaugte Luft komprimiert. Die komprimierte Luft wird durch einen gegenüber vom Zentrum der festen Spirale 2 im Gehäuse 1 vorgesehenen Auslass 35 nach außen gedrückt.
Während besagter Bewegung des Rotors 3 wird das Öl 21 herumgeschleudert, und dadurch wird die erforderliche Menge durch die Öffnung 15 auf das Lager 14 geschleudert, sodass unter allen Umständen eine gute Schmierung dieses Lagers 14 erreicht wird.
Die Ölschmierung gestattet eine höhere Drehzahl des Rotors 3 als die Fettschmierung.
Dank der Form der Ölkammer 20 und der Verbindung mit dem Lager 14 kann der Kompressor sowohl mit der Kurbelwelle 5 horizontal, wie in der Figur dargestellt, als auch mit der Kurbelwelle 5 vertikal arbeiten. In beiden Fällen bekommt das Lager 14 eine ausreichende Ölmenge.
Die Erfindung ist keineswegs auf die oben beschriebene und in den begleitenden Zeichnungen dargestellte Ausführung begrenzt; vielmehr kann ein derartiger Spiralverdichter in allen Arten von Varianten gefertigt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Spiralverdichter, der ein Gehäuse (1) mit der festen Spirale (2) umfasst; in diesem Gehäuse (1) einen bewegenden Rotor (3) mit der bewegenden Spirale (4), die mit der festen Spirale (2) zusammenwirkt; und eine Kurbelwelle (5), die eine Hauptwelle (6) umfasst, die im Gehäuse (1) gelagert ist und die eine in Bezug zur geometrischen Achse (11) der Hauptwelle (6) exzentrisch angeordnete sekundäre Welle (9) aufweist, die mittels eines Lagers (14) im Rotor (3) gelagert ist; wobei Mittel (30-31-32) vorgesehen sind, um den Rotor (3) daran zu hindern, um sein eigenes Zentrum zu rotieren, derart, dass der Rotor (3) lediglich eine kreisförmige Bewegung um die geometrische Achse (11) der Kurbelwelle (5) ausführen kann, wenn diese Kurbelwelle (5) rotiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) mit einer Ölkammer (20) versehen ist, die mittels einer in der Wand der Kammer (20) gegenüber vom Lager (14) angebrachten Öffnung (15) mit dem Lager (14) zwischen der sekundären Welle (9) und dem Rotor (3) in Verbindung steht, wobei die Ölkammer (20) sich von der Unterseite des Rotors (3) bis über diese Öffnung (15) erstreckt.

2. Spiralverdichter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölkammer (20) teilweise mit Öl gefüllt ist, derart, dass bei der Bewegung des Rotors eine bestimmte Menge auf das Lager (14) geschleudert wird.

3. Spiralverdichter gemäß einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) einen Kragen (13) um die das Lager (14) umgebende Öffnung (15) aufweist.

4. Spiralverdichter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der von der Öffnung (15) abgewandten Seite des Lagers (14) Dichtungsmittel (36) zum Abdichten des Lagers (14) vorgesehen sind.

5. Spiralverdichter gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölkammer (20) mit Kühlrippen (20) ausgerüstet ist.

6. Spiralverdichter gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Kühlrippen an der Innenseite der Ölkammer (20) vorgesehen sind.

7. Spiralverdichter gemäß einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass Kühlrippen an der Außenseite der Ölkammer (20) vorgesehen sind.

8. Spiralverdichter gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Ventilator (29) umfasst, um gekühlte Luft entlang der Außenseite des Rotors (3) zu blasen.

9. Spiralverdichter gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölkammer (20) an der Unterseite eine mittels eines Stopfens (22) verschlossene Ablassöffnung (23) aufweist.