DE4326323A1 - Taumelscheibenverdichter - Google Patents
TaumelscheibenverdichterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Taumelscheibenverdichter mit
einer in einer Taumelscheibenkammer angeordneten
Taumelscheibe, wobei die Taumelscheibenkammer wiederum in
einem Zylinderblock untergebracht ist, und mit einer Vielzahl
von hin- und herbewegbaren doppelt wirkenden Kolben, welche
in entsprechende Arbeits- oder Zylinderbohrungen des
Zylinderblocks zur Ausbildung von Kompressionskammern auf
jeder Seite eines jeden der doppelt wirkenden Kolben
eingesetzt sind. Die Erfindung betrifft insbesondere einen
Taumelscheibenverdichter mit einer verbesserten Lagerung der
Antriebswelle.
Aus der JP-A-3-92587 ist beispielsweise ein
Taumelscheibenverdichter mit einem Zylinderblock, einer eine
Taumelscheibe tragenden Antriebswelle und mit einer Vielzahl
von doppelt wirkenden Hubkolben, die in dem Zylinderblock
angeordnet sind, bekannt. Der Zylinderblock wird aus einem
vorderen und einer hinteren Blockhälfte, die zusammengefügt
sind, gebildet und weist an der Verbindungsstelle der
vorderen und hinteren Blockhälfte eine Taumelscheibenkammer
zur Aufnahme der Taumelscheibe auf. Die Enden der vorderen
und hinteren Blockhälfte sind mit vorderen bzw. hinteren
Gehäusen über Ventilplatten abgedeckt.
Ein zu komprimierendes Kühlmittel, welches Schmieröl
beinhaltet, wird von einer von außen kommenden Leitung in die
Taumelscheibenkammer eingeleitet und von der Taumelschei
benkammer über Saugkanäle zu den Kompressionskammern. Die
Saugkanäle werden in dem Zylinderblock zwischen zwei
benachbarten Arbeits- oder Zylinderbohrungen ausgebildet.
Eine Saugkammer wird in dem mittigen Bereich des inneren
Raumes zwischen dem vorderen und dem hinteren Gehäuse und
jeder der Ventilplatten ausgebildet, und eine Ausstoßkammer
wird in dem Randbereich des inneren Raumes zwischen jeder der
vorderen und hinteren Gehäusehälften und jeder der
Ventilplatten angeordnet. Die Saugkammer steht mit den
Kompressionskammern über Saugventile, und die Ausstoßkammer
steht mit den Kompressionskammern über Ausstoßventile in
Fließverbindung. Das Kühlmedium wird von der Saugkammer zu
den Kompressionskammern geleitet und von den
Kompressionskammern in die Ausstoßkammer geführt, wenn sich
die Kolben hin- und herbewegen.
Bei dem Taumelscheibenverdichter sind die Zylinderbohrungen
gleichmäßig beabstandet auf einem Kreis angeordnet, dessen
Mittelpunkt mit der Längsmittellinie des Verdichters
zusammenfällt. Der Abstand zwischen zwei benachbarten
Zylinderbohrungen ist proportional zu dem Radius des Kreises,
auf dem die Zylinderbohrungen angeordnet sind. Je größer der
Abstand zwischen zwei benachbarten Zylinderbohrungen ist,
desto größer ist der Radius des Kreises, auf dem die
Zylinderbohrungen angeordnet sind, und je kleiner der Abstand
zwischen zwei benachbarten Zylinderbohrungen ist, desto
kleiner ist der Radius des Kreises, auf dem die
Zylinderbohrungen angeordnet sind.
Üblicherweise wird der Abstand zwischen zwei benachbarten
Zylinderbohrungen ausreichend ausgedehnt, so daß die
Festigkeit des Zylinderblocks gesichert ist. Die Saugkanäle,
die in den Zylinderblock eingeformt sind und zwischen zwei
benachbarten Zylinderbohrungen angeordnet sind, bewirken bei
dieser Ansaugkonstruktion eine Verminderung der
Strukturfestigkeit des Zylinderblocks. Deshalb wird es
schwierig, den Radius des Kreises, auf dem die
Zylinderbohrungen angeordnet sind, zu minimieren, um eine
kompakte Bauweise des Verdichters zu erreichen. Ferner führt
die Anordnung der Ansaugkanäle in dem Zylinderblock zu einer
Verminderung in dem Druck des Kühlmittelgas, und das
Kompressionsverhältnis wird vermindert.
Die Antriebswelle der Taumelscheibe wird von einem Paar
Radiallager und einem Paar Drucklager gelagert. Dies
bedeutet, daß die Radialkraft der Antriebswelle von dem
Zylinderblock durch die Radiallager aufgenommen wird, und die
Druckkraft der Antriebswelle wird von dem Zylinderblock über
die Drucklager aufgenommen.
Diese Lager werden durch das Schmieröl, das in dem
Kühlmittelgas enthalten ist, geschmiert. Jedoch bedeutet
diese Anordnung, in der die Radialkraft und die Druckkraft
durch getrennte Lager aufgenommen werden, einen komplizierten
Vorgang beim Zusammenbau.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Verdichter
der eingangs beschriebenen Art hinsichtlich der Aufnahme von
Radial- und Druckkräften der Antriebswelle zu vereinfachen
und gleichzeitig eine Zentrierungsmöglichkeit für die
Antriebswelle bezüglich des Zylinderblocks zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst.
Bei einer solchen Konstruktion des Verdichters werden nicht
nur die radialen Kräfte und die Druckkraft der Antriebswelle
durch gemeinsame Lager aufgenommen, sondern es besteht durch
die Verwendung von konischen Lagern gleichzeitig der Vorteil,
daß die Antriebswelle exakt bezüglich des Zylinderblocks
zentrierbar ist.
Ferner wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein
Taumelscheibenverdichter geschaffen, dessen volumetrischer
Wirkungsgrad verbessert ist und welcher eine kompakte
Konstruktion des Verdichters zuläßt.
Im einzelnen umfaßt ein erfindungsgemäßer
Taumelscheibenverdichter einen Zylinderblock mit zwei
gegenüberliegenden Enden, einer mittigen Bohrung, einer
Vielzahl an Arbeits- oder Zylinderbohrungen, welche sich
parallel zueinander und rings um die mittige Bohrung
erstrecken, sowie mit einer Taumelscheibenkammer, die die
mittige Bohrung und die Zylinderbohrungen durchsetzt; ein
Medium, das komprimiert wird und in die Taumelscheibenkammer
eingeführt wird, erste und zweite Ventilplatten, welche an
den jeweiligen Enden des Zylinderblocks befestigt sind, wobei
jede der Ventilplatten eine zentrale Bohrung und
Ausstoßventile umfaßt, welchletztere rings um die zentrale
Bohrung in Übereinstimmung mit den Zylinderbohrungen
angeordnet sind, ein erstes und ein zweites Gehäuse, welche
an den jeweiligen Enden des Zylinderblocks über den
Ventilplatten angeordnet sind, um jeweils Ausstoßkammern
zwischen den Gehäusen und den Ventilplatten zu bilden, eine
Antriebswelle, welche in die mittige Axialbohrung des
Zylinderblocks eingesetzt ist, erste und zweite konische
Rollenlager, welche in den zentralen Bohrungen der
Ventilplatten jeweils befestigt sind, um die Antriebswelle zu
lagern, ringförmige Justiervorsprünge, eine Taumelscheibe,
die in der Taumelscheibenkammer angeordnet und auf der
Antriebswelle zur gemeinsamen Drehung mit derselben befestigt
ist, eine Vielzahl von doppelt wirkenden Kolben, welche in
die jeweiligen Zylinderbohrungen eingesetzt sind und
durch die Taumelscheibe hin- und herbewegt werden, um
Kompressionskammern auf jeder Seite eines jeden der doppelt
wirkenden Kolben zu bilden, wobei die Kompressionskammern auf
einer Seite eines doppelt wirkenden Kolbens mit einer der
Ausstoßkammern über das Ausstoßventil verbindbar sind, und
ein Ansaugkanal, der sich von der Taumelscheibenkammer zu
jeder der Kompressionskammern zwischen der ersten und zweiten
Ventilplatte erstrecken.
Bei dieser Anordnung wird die radiale Kraft und die
Druckkraft, die auf die Antriebswelle wirken, von einem Paar
konischer Rollenlager aufgenommen, die in den jeweiligen
Ventilplatten gelagert sind. Die Ventilplatten werden von dem
Zylinderblock über passende ringförmige
Zentriervorsprünge/-bohrungen gehalten, welche koaxial zum
Mittelpunkt des Kreises, auf dem die Zylinderbohrungen
angeordnet sind, angeordnet sind. Dementsprechend weisen die
konischen Rollenlager eine Achse auf, die mit dem Mittelpunkt
des Kreises, auf dem die Zylinderbohrungen angeordnet sind,
zusammenfällt, und der Drehmittelpunkt der Antriebswelle, die
durch die Ventilplatten gehaltert wird, fällt mit dem
Mittelpunkt des Kreises, auf dem die Zylinderbohrungen
angeordnet sind, ebenfalls zusammen.
Ferner ist es nicht notwendig, die Saugkanäle im
Zylinderblock zwischen zwei benachbarten Kompressionskammern
anzuordnen, sondern es ist möglich, den Saugkanal zum
Beispiel an der radial innen gelegenen Seite einer jeder der
Kompressionskammern anzuordnen. Es ist dadurch möglich, den
Radius des Kreises, auf dem die Zylinderbohrungen angeordnet
sind, zu vermindern und so eine kompakte Bauweise des
Verdichters zu erhalten.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
Gegenstand der Unteransprüche und nebengeordneten Ansprüche.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung noch
näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines
Taumelscheibenverdichters gemäß einer ersten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht der
Ansaugöffnung und der Drehschieber des
Verdichters aus Fig. 1;
Fig. 3 eine Schnittansicht des Verdichters von Fig.
1 entlang Linie III-III;
Fig. 4 eine Schnittansicht des Verdichters von Fig.
1 entlang der Linie IV-IV;
Fig. 5 eine Schnittansicht des Verdichters entlang
Linie V-V in Fig. 1;
Fig. 6 eine Schnittansicht des Verdichters entlang
Linie VI-VI in Fig. 1;
Fig. 7 eine Schnittansicht des Verdichters entlang
Linie VII-VII in Fig. 1;
Fig. 8 eine Schnittansicht des Verdichters entlang
der Linie VIII-VIII in Fig. 1;
Fig. 9 eine Schnittansicht eines zweiten
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Verdichters;
Fig. 10 eine Schnittansicht des Verdichters in Fig.
9 entlang der Linie X-X in Fig. 9; und
Fig. 11 eine vergrößerte teilweise Schnittansicht
der Ansaugöffnung und der konischen
Rollenlager des Verdichters aus Fig. 9.
Fig. 1 zeigt einen Taumelscheibenverdichter entsprechend
einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der
Verdichter umfaßt einen Zylinderblock, der aus einer vorderen
Blockhälfte 1 und einer hinteren Blockhälfte 2, die
zusammengefügt sind, gebildet wird. Die Zylinderblocks 1 und
2 haben gegenüberliegende Enden, an denen vordere und hintere
Ventilplatten 3 und 4 jeweils befestigt sind, und ein
vorderes Gehäuse 18 und ein hinteres Gehäuse 19, welche an
den Zylinderblock über die jeweiligen Ventilplatten 3 und 4
befestigt sind.
Die vordere Blockhälfte 1 hat eine mittige Bohrung 1a, und
die hintere Blockhälfte 2 hat eine mittige Bohrung 2a, wobei
die mittigen Bohrungen 1a und 2a eine mittige Bohrung des
Zylinderblocks bilden. Der Zylinderblock weist eine
Taumelscheibenkammer 11 an der Verbindungsstelle der vorderen
und hinteren Blockhälften 1 und 2 auf sowie einen
Ansaugeinlaß 12 zur Aufnahme eines Kühlmittelgas aus einem
Kühlmittelkreislauf (nicht gezeigt). Der Ansaugeinlaß 12
steht in Fließverbindung mit der Taumelscheibenkammer 11, und
das Kühlmittelgas wird von dem Ansaugeinlaß 12 in die
Taumelscheibenkammer 11 eingeführt.
Die vorderen und hinteren Blockhälften 1 und 2 haben
ebenfalls eine Vielzahl von Arbeits- oder Zylinderbohrungen
13 (und 13A) und 14 (und 14A), welche paarweise fluchtend
angeordnet sind, wobei die Paare von Arbeitszylindern 13 und
14 sich jeweils parallel zueinander und rings um die
zentralen Axialbohrungen 1 und 2 in umfangsmäßig
gleichmäßigen Abständen erstrecken. Es wird darauf
hingewiesen, daß die Zylinderbohrung 13, die im oberen Teil
der Zeichnung gezeigt ist, mit dem Bezugszeichen 13A versehen
ist und eine der Zylinderbohrungen 14, die im oberen Bereich
der Zeichnung gezeigt ist, mit der Bezugsziffer 14A versehen
ist, wie dies in den Fig. 3 bis 8 der Fall ist. Die
Taumelscheibenkammer 11 durchsetzt die zentralen Bohrungen 1a
und 2a und die Zylinderbohrungen 13 (und 13A) und 14 (und
14A).
Ein Stift 5 erstreckt sich von dem vorderen Gehäuse 18 durch
die vordere Ventilplatte 3 zu der vorderen Blockhälfte 1, um
diese Bauteile miteinander axial auszurichten, und ein Stift
6 erstreckt sich von dem hinteren Gehäuse 19 durch die
hintere Ventilplatte 4 zu der hinteren Blockhälfte 2, um
diese Bauteile miteinander axial auszurichten. Ebenfalls
erstrecken sich Befestigungsbolzen 21 durch das vordere
Gehäuse 18, die vordere Ventilplatte 3 und die vordere
Blockhälfte 1, um diese Bauelemente miteinander zu verbinden,
und Befestigungsbolzen 22 erstrecken sich durch das hintere
Gehäuse 19, die hintere Ventilplatte 4, die hintere
Blockhälfte 2 und die vordere Blockhälfte 1, um diese
Bauteile miteinander zu verbinden.
Eine Taumelscheibe 10 ist in der Taumelscheibenkammer 11
aufgenommen. Eine hohle Antriebswelle 7 wird in die mittige
Bohrung 1a und 2a der Zylinderblockhälften 1 und 2, um die
fest verbundene Taumelscheibe 10 zu tragen.
Eine Vielzahl an doppelt wirkenden Kolben 15 (und 15A) sind
in die jeweiligen Paare von Zylinderbohrungen 13, 13A und 14,
14A eingesetzt und bilden dabei die Kompressionskammern Pa
und Pb in jeder der Zylinderbohrungen 13 (und 13A) und 14
(und 14A) auf jeder Seite eines jeden der doppelt wirkenden
Kolben 15. Es sei hier darauf hingewiesen, daß einer der
Kolben 15, der im oberen Bereich der Zeichnung gezeigt ist,
mit der Bezugsziffer 15A versehen ist, wie dies in den
Zeichnungen 3 bis 8 der Fall ist. Ein Ende der Kolben 15 (und
15A) wird mit dem Bezugszeichen 15x bezeichnet, und das
andere Ende des Kolbens 15 (und 15A) wird mit dem
Bezugszeichen 15y bezeichnet.
Jeder der Kolben 15 (und 15A) steht mit der Taumelscheibe 10
über Schuhe 16 und 17 in Eingriff, so daß jeder der Kolben 15
in den jeweiligen Zylinderbohrungen durch die sich drehende
Taumelscheibe 10 hin- und herbewegt wird.
In dem inneren Raum zwischen dem vorderen Gehäuse 18 und der
vorderen Ventilplatte 3 ist eine Ausstoßkammer 23 gebildet,
und eine Ausstoßkammer 24 ist in dem inneren Raum zwischen
dem hinteren Gehäuse 19 und der hinteren Ventilplatte 4
ausgebildet.
Die Ventilplatten 3 und 4 weisen mittige Angußbereiche mit
zentralen Bohrungen 3a und 4a auf, und Ausstoßöffnungen 3c
und 4c sind rings um die mittigen Bohrungen 3a und 4a in
Übereinstimmung mit den Zylinderbohrungen 13 (und 13A) und 14
(und 14A) jeweils angeordnet. Ausstoß-Klappenventile 31 und
32 sind jeweils an den Ausstoßöffnungen 3c und 4c befestigt,
um das Kühlmittelgas in einer Richtung aus den
Kompressionskammern Pa oder Pb in die Ausstoßkammern 23 bzw.
24 fließen zu lassen. Ein Rückhalter 33 bzw. 34 ist jeweils
vorgesehen, um ein zu großes Abheben der Ausstoßventile 31
bzw. 32 zu verhindern. Die Ausstoßventile 31 und 32 und die
Rückhalter 33 und 34 werden über Bolzen 35 gehalten, wie dies
in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist.
Außerdem weisen die Ventilplatten 3 und 4 ringförmige oder
zylindrische Zentriervorsprünge 3b und 4b auf, welche rings
um die Antriebswelle 7 angeordnet sind. Die
Zentriervorsprünge 3b und 4b sind in einer
Rücken-an-Rücken-Anordnung zu den Angußbereichen mit den
zentralen Bohrungen 3a und 4a angeordnet und erstrecken sich
jeweils axial von den Angußbereichen her gesehen nach innen.
Jede der zentralen Bohrungen 1a der vorderen Blockhälfte 1
und der zentralen Bohrung 2a der hinteren Blockhälfte 2
weisen einen inneren Durchmesser auf, der größer als der
äußere Durchmesser der Antriebswelle 7 ist und welcher
identisch ist mit dem Außendurchmesser der Zentriervorsprünge
3b und 4b, so daß die Zentriervorsprünge 3b und 4b in die
zentralen Bohrungen 1a und 2a der vorderen und hinteren
Blockhälften 1 und 2 passen. Dementsprechend werden die
Endbereiche der zentralen Bohrungen 1a und 2a der vorderen
und hinteren Blockhälften 1 und 2 Zentrierbohrungen
darstellen, welche über die Zentriervorsprünge 3b und 4b
jeweils passen.
Konische Rollenlager 8 und 9 sind in den zentralen Bohrungen
3a und 4a der Ventilplatten 3 und 4 jeweils angeordnet, um
die Antriebswelle 7 zu lagern. Das konische Rollenlager 8
umfaßt einen äußeren Ring 8a, einen inneren Ring 8b und eine
Vielzahl von Rollen 8c, welche zwischen dem äußeren und dem
inneren Ring 8a und b und in einem Konus angeordnet sind. In
gleicher Weise umfaßt das konische Rollenlager 9 einen
äußeren Ring 9a, einen inneren Ring 9b und eine Vielzahl an
Rollen 9c, welche zwischen dem äußeren und dem inneren Ring
9a und 9b in einem Konus angeordnet sind.
Die Antriebswelle 7 hat Bereiche 7a und 7b mit einem größeren
Durchmesser, welche Schultern bilden, und die inneren Ringe
8b und 9b der konischen Rollenlager 8 und 9 werden axial von
den Schultern der Antriebswelle 7 jeweils aufgenommen. Die
Vorsprünge 18a und 19a sind an der Basisfläche der vorderen
und hinteren Gehäuse 18 und 19 vorgesehen, um in axialer
Richtung die äußeren Ringe 8a und 9a der konischen
Rollenlager 8 und 9 abzustützen. Bei einer Ausführungsform
wird eine tellerförmige Feder 20 zwischen die Vorsprünge 18a
und den äußeren Ring 8a und 9a des konischen Rollenlagers 8
eingesetzt.
Die konischen Rollenlager 8 und 9 nehmen beide die
Radialkraft und die Druckkraft der Antriebswelle 7 auf. Die
Schraubenkraft des Bolzens 21 bewirkt, daß die Feder 20
verformt wird, um eine Vorspannung in Druckkraftrichtung auf
die Welle 7 über das konische Rollenlager 8 herzustellen.
In Fig. 1 wird die zentrale Achse L0 der Antriebswelle 7
gezeigt. In den Fig. 5 und 6 der mittigen Achse L der
Zylinderbohrungen 13, 13A, 14 und 14A sind auf einem Kreis C1
angeordnet, welchletzterer den Mittelpunkt L1 hat. Der
Mittelpunkt L2 des Kreises C2 der inneren zylindrischen
Oberfläche der zentralen Bohrungen 1a und 2a fällt mit der
Mitte L1 des Kreises C1, auf dem die Zylinderbohrungen
angeordnet sind, zusammen, weil die Zylinderbohrungen 13,
13A, 14 und 14A und die mittigen Bohrungen 1a und 2a in dem
gemeinsamen Zylinderblock ausgebildet sind. Der Kreis C3 der
äußeren 12zylindrischen Fläche der Zentriervorsprünge 3b und
4b, welche in die mittige Bohrung (Zentrierbohrungen) 1a und
2a passen, und der Kreis C4 der inneren zylindrischen
Oberfläche der zentralen Bohrungen 3a und 4a haben denselben
Mittelpunkt L3 aufgrund ihrer komplementären bzw.
zusammenpassenden Ausbildung und Beziehung. Dementsprechend
wird die Mitte L3 der Zentriervorsprünge 3b und 4b auf der
Mitte L1 des Kreises C1, auf dem die Zylinderbohrungen
angeordnet sind, liegen, so daß die zentrale Achse der
konischen Rollenlager 8 und 9, die durch die Ventilplatten 3
und 4 gelagert werden, mit der Mitte L1 zusammenfällt. Die
zentrale Achse der konischen Rollenlager 8 und 9 fällt mit
der zentralen Achse L0 der Antriebswelle 7 zusammen, und die
zentrale Achse L0 der Antriebswelle 7 geht durch die Mitte L1
des Kreises C1, auf dem die Zylinderbohrungen angeordnet
sind, obwohl die Antriebswelle 7 nicht direkt durch den
Zylinderblock gehalten wird.
Die hohle Antriebswelle 7 umfaßt einen Ausstoßkanal 37 und
Radialbohrungen 38, um die vordere und die hintere
Ausstoßkammer 23 und 24 miteinander zu verbinden. Das vordere
Gehäuse 18 hat einen Ausstoßauslaß 25. Die Antriebswelle 7
erstreckt sich durch das vordere Gehäuse 18, und ein
Dichtungslippenelement 26 ist vorgesehen, um ein Lecken des
komprimierten Mediums in der Ausstoßkammer 23 durch einen
Spalt zwischen der Antriebswelle 7 und dem vorderen Gehäuse
18 zu verhindern.
Wie in den Fig. 1 bis 4 gezeigt wird, weisen die
Zylinderblocks 1 und 2 Ansaugöffnungen 1b und 2b auf, die in
Übereinstimmung mit den Zylinderbohrungen 13, 13A, 14 und 14A
angeordnet sind und die sich radial von der inneren
Oberfläche der zentralen Bohrungen 1a und 2a zu der inneren
Oberfläche der Zylinderbohrungen 13, 13A, 14 und 14A
erstrecken. Der innere Durchmesser der zentralen Bohrungen 1a
und 2a des Zylinderblocks sind größer als der äußere
Durchmesser der Antriebswelle 7, wie bereits zuvor
beschrieben, und die Drehschieber 27 und 28 sind zwischen der
inneren Oberfläche der zentralen Bohrungen 1a und 2a und der
äußeren Oberfläche der Antriebswelle 7 angeordnet. Die
Drehschieber 27 und 28 sind auf der Antriebswelle 7
befestigt, so daß sie zusammen mit dieser sich drehen und
selektiv die Ansaugöffnungen 1b und 2b öffnen oder schließen.
O-Ring-Dichtungen 39 und 40 sind zwischen den Drehschiebern
27 bzw. 28 und der Antriebswelle 7 angeordnet.
Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, weist jeder der
Drehschieber 27 und 28 eine im wesentlichen zylindrische
Gestalt auf und umfaßt einen zylindrischen Ventilkörper mit
einem Ventileinlaß 29 bzw. 30. Die Ventilöffnungen 29 bzw. 30
erstrecken sich geneigt durch den Ventilkörper und weisen
einen Einlaß 29a auf, welcher mit der Taumelscheibenkammer 11
in Verbindung steht, und einen Auslaß, der selektiv mit den
Ansaugöffnungen 1b und 2b verbindbar ist.
Im Betrieb wird das Kühlmittel von außen von einem
Kühlkreislauf kommend in die Taumelscheibenkammer 11 über den
Ansaugeinlaß 12 geleitet und dann von der
Taumelscheibenkammer 11 zu den Kompressionskammern Pa und Pb
über die Ansaugöffnungen 1b und 2b. Die Drehbewegung der
Antriebswelle 7 wird auf die Kolben 15 und 15A über die
Taumelscheibe 10 übertragen, und die Kolben 15 und 15A
bewegen sich in den Zylinderbohrungen 13, 13A, 14 und 14A hin
und her und bewirken einen Saughub und einen Kompressionshub.
Wie in den Fig. 1, 3 und 4 bezüglich eines Kolbens 15A
dargestellt ist, steht dieser im oberen Totpunkt bezüglich
der Zylinderbohrung 13A und am unteren Totpunkt bezüglich der
Zylinderbohrung 14A. Wenn der Kolben einen Saughub mit Bezug
auf die Zylinderbohrung 13A durchführt, bei der der Kolben
15A vom oberen Totpunkt zum unteren Totpunkt bewegt wird, ist
der Ventileinlaß 29 mit der Kompressionskammer Pa über die
Ansaugöffnung 1b verbunden. Das Kühlmittelgas wird von der
Taumelscheibenkammer 11 in die Kompressionskammer Pa über die
Ventilöffnung 29 und die Ansaugöffnung 1b eingeleitet. Das
bedeutet, daß der Drehschieber 27 den Saugkanal zwischen der
Taumelscheibenkammer 11 und der Ansaugöffnung 1b öffnet.
In diesem Fall wird mit Bezug auf die gegenüberliegende
Kompressionskammer Pb der Kolben 15A Kompressionsarbeit
leisten und einen Ausstoßhub mit Bezug auf die
Zylinderbohrung 14A ausführen, worin sich der Kolben 15A von
dem unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt bewegt, während die
Ventilöffnung 30 des Drehschiebers 28 von einer Verbindung
mit der Ansaugöffnung 1b und der Kompressionskammer Pb
abgeschnitten ist. Das Kühlmittelgas in der
Kompressionskammer Pb wird so durch den Kolben 15A
komprimiert und in die Ausstoßkammer 24 mit dem Ausstoßventil
23 ausgestoßen, welches durch den Druck des Kühlmittelgases
geöffnet wird.
Wenn der Kolben 15A in die umgekehrte Richtung bewegt wird,
führt der Kolben 15A den Saughub bezüglich der
Kompressionskammer Pb durch und führt eine Kompression und
einen Ausstoßhub mit Bezug auf die Kompressionskammer Pa aus.
Das Kühlmittelgas wird so aus der Taumelscheibenkammer 11 in
die Kompressionskammer Pb angesaugt und aus der
Kompressionskammer Pa in die Ausstoßkammer 23 ausgestoßen.
Diese Betriebsweise wird wiederholt ausgeführt, sowohl im
Hinblick auf den Kolben 15A als auch die anderen Kolben 15.
Die Verwendung der Drehschieber 27 und 28 in den
Ansaugkanälen hat die folgenden Vorteile, wenn man dies mit
den herkömmlichen Klappen-Ansaugventilen vergleicht. Im Fall
der Verwendung von Klappen-Ansaugventilen führt das Schmieröl
zu Haftkräften, durch die das Ventil an seinem Ventilsitz in
einem gewissen Ausmaß gehalten wird, und die zeitliche
Abfolge beim Öffnen des Ventils wird durch die
Schmiermittelhaftkraft verzögert. Diese Verzögerung
vergrößert den Fließwiderstand für das Kühlmittel, welches
die elastischen Ventile zu öffnen und hindurchzufließen hat,
und vermindert den volumetrischen Wirkungsgrad. Da jedoch die
erfindungsgemäß verwendeten Drehschieber 27 und 28 mechanisch
angetrieben werden, ist das Problem des Fließwiderstands
durch die Haftkräfte des Schmiermittels und die Verwendung
der elastischen Ventile vermieden, und das Kühlmittel fließt
sofort, sobald der Druck in den Kompressionskammern Pa und Pb
etwas geringer ist als der Druck in dem Ansaugkanal und in
der Taumelscheibenkammer 11. Dementsprechend ist es möglich,
den volumetrischen Wirkungsgrad durch die Verwendung der
Drehschieber 27 und 28 zu vergrößern im Vergleich zu den
herkömmlichen Klappen-Ansaugventilen.
Wie zuvor beschrieben, wird bei den herkömmlichen Verdichtern
jeder Saugkanal zwischen zwei benachbarten Zylinderbohrungen
angeordnet, und eine solche Anordnung vermindert die
Festigkeit des Zylinderblocks. Ebenso ist der Ausstoßkanal in
dem Zylinderblock angeordnet. Deshalb muß der Abstand
zwischen zwei benachbarten Zylinderbohrungen ausreichend
ausgedehnt sein, so daß die Festigkeit des Zylinderblocks
erhalten bleibt. Deshalb ist es schwierig, den Abstand
zwischen zwei benachbarten Zylinderbohrungen zu minimieren.
Erfindungsgemäß wird durch die Verwendung von Drehschiebern
27 und 28 mit Ventileinlässen 29 und 30 das Kühlmittel in die
Kompressionskammern Pa und Pb eingeführt und damit das
Problem der herkömmlichen Ansaugkanäle, die in dem
Zylinderblock zwischen zwei benachbarten Zylinderbohrungen
angeordnet sind, gelöst. Es ist jetzt möglich, den Abstand
zwischen zwei benachbarten Zylinderbohrungen 13, 13A, 14 und
14A zu vermindern unter Vermeidung einer herkömmlichen
Anordnung der Ansaugkanäle. Die Verminderung der Abstände
zwischen den benachbarten Zylinderbohrungen 13, 13A, 14 und
14A macht es möglich, den Radius des Kreises zu vermindern,
auf dem die Zylinderbohrungen 13, 13A, 14, 14A angeordnet sind
und so den Radius des Zylinderblocks als Ganzen zu
reduzieren. Dementsprechend ist es möglich, die Größe und das
Gewicht des Verdichters zu verringern.
Das Kühlmittelgas in der Taumelscheibenkammer 11 fließt in
die Kompressionskammern Pa und Pb, wenn der Druck in den
Kompressionskammern Pa und Pb etwas geringer ist als der
Druck in der Taumelscheibenkammer 11. Der Druckverlust wird
größer und der Kompressionswirkungsgrad vermindert sich, wenn
ein Fließwiderstand, d. h. ein Saugwiderstand in dem
Saugkanal, der sich von der Taumelscheibenkammer 11 zu den
Kompressionskammern Pa und Pb erstreckt, größer wird. Durch
die Verwendung der Drehschieber 27 und 28 ist es möglich, die
Länge des Ansaugkanales von der Taumelscheibenkammer 11 zu
den Kompressionskammern Pa und Pb zu minimieren und dadurch
den Fließwiderstand, verglichen mit einem herkömmlichen
Verdichter, zu verringern. Dementsprechend wird der
Druckverlust vermindert und der Kompressionswirkungsgrad
vergrößert.
Durch die Verwendung eines Ausstoßkanals 37, der in der
hohlen Antriebswelle 7 angeordnet ist, wird es unnötig, Raum
im Zylinderblock zu verwenden, und dies trägt ebenfalls zu
einer kompakten Bauweise des Verdichters bei.
Darüber hinaus erlaubt die Verwendung der Drehschieber 27 und
28 die Vermeidung von herkömmlichen Ansaugkammern, die sonst
in dem vorderen und hinteren Gehäuse 18 und 19 ausgebildet
sind. Dadurch wird es erfindungsgemäß möglich, die konischen
Rollenlager 8 und 9 an Stellen der vorderen und hinteren
Ventilplatten 3 und 4 der vorderen und hinteren Gehäuse 18
und 19 anzuordnen, wo sonst im Stand der Technik die
Ansaugkammern angeordnet sind. Dementsprechend ist es bei
Verwendung der Drehschieber 27 und 28 nicht mehr notwendig,
einen zusätzlichen Raum für die konischen Rollenlager 8 und 9
vorzusehen, und die kompakte Bauweise des Verdichters kann
ohne irgendwelche Behinderungen umgesetzt werden. Außerdem
können die konischen Rollenlager 8 und 9 sowohl Radialkräfte
als auch Druckkräfte der Antriebswelle 7 aufnehmen, und es
ist möglich, die Zahl der Lager gegenüber dem Stand der
Technik zu vermindern. Dementsprechend wird der Arbeitsablauf
beim Zusammenbau des Verdichters erleichtert.
Darüber hinaus ergeben sich Probleme folgender Art, wenn die
zentrale Achse L0 der Antriebswelle 7 nicht durch den
Mittelpunkt L1 des Kreises C1, auf dem die Zylinderbohrungen
angeordnet sind, verläuft. Entsprechend der Darstellung in
Fig. 1 - angenommen, daß die Neigung oder der Anstellwinkel
der Taumelscheibe 10 R sei und die Dicke der Taumelscheibe T⁻
ergibt sich als Komponente t der Dicke T der Taumelscheibe 10
in Richtung der mittigen Achse L0 als t = T/cos R.
Angenommen, daß die zentrale Achse L0 der Antriebswelle 7
sich etwas gegen die mittlere Linie L1 in einem sehr kleinen
Winkel ΔR (ΔR < 0) neigt, ist die Neigung der Taumelscheibe
10 ΔR gegenüber der ursprünglichen Neigung R. Dadurch
wird die Neigung der Taumelscheibe 10 einmal (ΔR + R) oder
(-ΔR + R). Falls die Anstellung der Taumelscheibe 10
(ΔR + R) ist, ist die Komponente t⁺ der Dicke T der
Taumelscheibe 10 in Richtung der mittigen Achse L0 t⁺ =
T/cos (ΔR + R), welches größer ist als t = T/cos R. Falls
die Anstellung der Taumelscheibe 10 (-ΔR + R) ist, ergibt
sich die Komponente t⁻ der Dicke T der Taumelscheibe 10 in
Richtung der zentralen Achse L0 als t⁻ = T/cos (-ΔR + R),
welches kleiner ist als t = T/cos R.
Die Komponente t der Dicke T der Taumelscheibe 10 in der
Richtung der mittigen Achse L0 ist vorgegeben, so daß ein
ausreichender Spalt zwischen der Taumelscheibe 10 und den
Schuhen 16 und 17 besteht. Falls die Komponente t der Dicke T
der Taumelscheibe 10 in Richtung der zentralen Achse L0 t⁺
(< t) wird, besteht die Möglichkeit, daß es unmöglich wird,
die Taumelscheibe 10 zwischen den Schuhen 16 und 17
einzusetzen. Andererseits, wenn die Komponente t der Dicke T
der Taumelscheibe 10 in Richtung der zentralen Achse L0 t⁻
(< t) wird, ist der Spalt zwischen der Taumelscheibe 10 und
den Schuhen 16 und 17 ungewöhnlich groß, so daß Geräusche und
eine Oszillation vorkommen können.
Wenn die mittige Achse L0 der Antriebswelle 7 durch die Mitte
L1 des Kreises C1, auf dem die Zylinderbohrungen angeordnet
sind, läuft, werden die Abstände zwischen den zentralen
Achsen L der Zylinderbohrungen 13, 13A, 14, 14A und der Achse
L0 dieselben. Angenommen, daß dieser Abstand (der Radius des
Kreises C1, auf dem die Zylinderbohrungen angeordnet sind) r
sei, wird der Hub eines jeden Kolbens 15 oder 15A gleich
r/tan R. Falls die zentrale Achse L0 der Antriebswelle 7
bezüglich der Mitte L1 verschoben wird, während die
Parallelbeziehung weiter bestehen bleibt, ändern sich die
Abstände der zentralen Achsen L der
Zylinderbohrungen 13, 13A, 14 und 14A zu der Achse L0 und
sind nicht mehr dieselben. Angenommen, daß die Differenz in
dem Abstand Δr sei (< 0) und die Abstände zwischen den
mittigen Achsen L der Zylinderbohrungen 13, 13A, 14 und 14A
und der Achse L0 ergeben sich als (r + Δr) und (r - Δr).
Der Hub eines jeden Kolbens 15 oder 15A ist vorgegeben, so
daß ein ausreichender oberer Spalt existiert zwischen jedem
der Enden 15x und 15y eines jeden Kolbens 15 oder 15A und
jeder der Ventilplatten 3 und 4, wenn der Kolben in seinem
oberen Totpunkt steht. Falls der Abstand der zentralen Achsen
L und der Achse L0 (r + Δr) ist, wird der Hub eines jeden
Kolbens 15 oder 15A (r + Δr)/tan R, und damit wird der obere
Spalt kleiner als ein geeigneter Wert. Im schlimmsten Fall
wird der obere Spalt zu einem Minuswert verschoben, und die
Kolben 15 oder 15A können mit den Ventilplatten 3 und 4
zusammenstoßen. Falls der Abstand zwischen den mittigen
Achsen L und der Achse L0 (r - Δr) wird, ist der Hub eines
jeden Kolbens 15 oder 15A gleich (r - Δr)/tan R, und der
obere Spalt wird größer als ein geeigneter Wert. Je größer
der obere Spalt wird, desto geringer wird der
Kompressionswirkungsgrad.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die konischen
Rollenlager 8 und 9, die die Antriebswelle 7 tragen, in
zentralen Bohrungen 3a und 4a der Ventilplatten 3 und 4
gehalten. Dementsprechend verläuft die zentrale Achse L0 der
Antriebswelle 7 durch die Mitte L1 des Kreises C1, auf dem
die Zylinderbohrungen angeordnet sind, falls die
Ventilplatten 3 und 4 exakt auf die Zylinderblockhälften 1
und 2 ausgerichtet sind. Die Ventilplatten 3 und 4 werden
durch die Zylinderblockhälften 1 und 2 getragen über deren
ringförmige Zentriervorsprünge 3b und 4b die in die zentralen
Bohrungen (Zentrierbohrungen 1a und 2a) passen. Deshalb ist,
falls die Mitte L2 des Kreises C2 der inneren zylindrischen
Oberfläche der zentralen Bohrungen 1a und 2a mit der Mitte L1
des Kreises C1, auf dem die Zylinderbohrungen angeordnet
sind, zusammenfällt, wird die zentrale Achse L0 der
Antriebswelle 7 durch die Mitte L1 des Kreises C1, auf dem
die Zylinderbohrungen angeordnet sind, laufen. Es ist
einfach, die Mitte L2 auf die Mitte L1 zu legen.
Dementsprechend ist es möglich, die zentrale Achse L0 exakt
auf die Mitte L1 auszurichten und so zu verhindern, daß
Geräuschentwicklung und Oszillation auftritt und daß der
Kompressionswirkungsgrad verringert wird.
Die Stifte 5 und 6 helfen bei der Festlegung der
Winkelposition der Ventilplatten 3 und 4 rund um die zentrale
Achse L0 der Antriebswelle 7 bezüglich der Zylinderblocks 1
und 2.
Die Fig. 9 bis 11 zeigen eine zweite Ausführungsform eines
Taumelscheibenverdichters der vorliegenden Erfindung. Der
Verdichter umfaßt einen Zylinderblock, der aus einer vorderen
Blockhälfte 43 und einer hinteren Blockhälfte 44, die über
Bolzen 42 zusammengehalten sind, zusammen. Die
Zylinderblockhälften 43 und 44 haben gegenüberliegende Enden,
auf denen vordere und hintere Ventilplatten 82 und 83
befestigt sind, und ein vorderes Gehäuse 54 und ein hinteres
Gehäuse 56 werden mit dem Zylinderblock über die jeweiligen
Ventilplatten 82 und 83 befestigt. Bolzen 55 erstrecken sich
durch das vordere Gehäuse 54, die vordere Ventilplatte 82 und
die vordere Blockhälfte 43 und Bolzen 57 erstrecken sich
durch das hintere Gehäuse 56, die hintere Ventilplatte 83 und
die hintere Blockhälfte 44.
Die vordere Blockhälfte 43 weist eine mittige Bohrung 43a und
die hintere Blockhälfte 44 eine mittlere Bohrung 44a auf. Der
Zylinderblock weist eine Taumelscheibenkammer 66 auf sowie
Ansaugöffnungen 49 und 50, welche mit der
Taumelscheibenkammer 66 in Fließverbindung stehen. Der
Zylinderblock weist außerdem eine Vielzahl von
Zylinderbohrungen 51 und 52 auf, die paarweise ausgerichtet
und jeweils parallel zueinander rund um die mittigen, axialen
Bohrungen 43a und 44a in umfangsmäßig gleichmäßigen Abständen
angeordnet sind.
Eine Taumelscheibe 48 wird in der Taumelscheibenkammer 66
aufgenommen. Eine hohle Antriebswelle 45 wird in die
zentralen Bohrungen 43a und 44a des Zylinderblocks
eingesetzt, um fest verbunden die Taumelscheibe 48 zu tragen.
Eine Vielzahl von doppelt wirkenden Kolben 53 sind in die
jeweiligen Paare von Zylinderbohrungen 51 und 52 eingesetzt
und bilden Kompressionskammern Pa und Pb in jeder dieser
Zylinderbohrungen 51 und 52. Jeder der Kolben 53 steht im
Eingriff mit der Taumelscheibe 48 über Schuhe 16 und 17,
welche die Kolben 53 hin- und herbewegen.
Eine Ausstoßkammer 58 ist zwischen dem vorderen Gehäuse 54
und der vorderen Ventilplatte 82 ausgebildet, und eine
Ausstoßkammer 59 ist zwischen dem hinteren Gehäuse 56 und der
hinteren Ventilplatte 83 ausgebildet. Die hohle Antriebswelle
45 umfaßt einen Ausstoßkanal 80 und radiale Bohrungen 81, um
die vorderen und die hinteren Ausstoßkammern 58 und 59
miteinander zu verbinden.
Die Ventilplatten 82 und 83 weisen mittige Angußbereiche 84
und 85 mit jeweiligen zentralen Bohrungen 84a und 85a auf und
ragen in die Ausstoßkammern 58 bzw. 59 hinein.
Ausstoßöffnungen 82a und 83a sind in Übereinstimmung mit den
Zylinderbohrungen 51 und 52 angeordnet.
Klappen-Ausstoßventile 75 und 76 sind an den Ausstoßöffnungen
82a und 83a angeordnet, um den Fluß des Kühlmittelmittelgas
in einer Richtung aus den Kompressionskammern Pa oder Pb in
die Ausstoßkammern 58 bzw. 59 zu erlauben.
Rückhaltevorrichtungen 77 und 78 sind jeweils oberhalb der
Ausstoßventile 31 und 32 angeordnet. Das vordere Gehäuse 54
weist eine Ausstoßöffnung 60 auf, und eine Dichtungslippe 61
ist zwischen der Antriebswelle 45 und dem vorderen Gehäuse 54
angeordnet, um eine Leckage dazwischen zu verhindern.
Bei dieser Ausführungsform sind die Zylinderblockhälften 43
und 44 mit ringförmigen oder zylindrischen
Zentriervorsprüngen 43b und 44b rings um die Antriebswelle 45
ausgebildet, die die Form von zylindrischen äußeren
Oberflächen aufweisen. Jeder dieser Zentriervorsprünge 43b
und 44b paßt in die jeweilige zentrale Bohrung 84a und 85a
der Angußbereiche 84 und 85 der Ventilplatten 82 und 83. Die
zentralen Bohrungen 84a und 85a fungieren somit als
Zentrierbohrungen. Die Mitte der zylindrischen äußeren
Oberfläche der Zentriervorsprünge 43b und 44b liegt auf der
Mitte L1 des Kreises C1, auf dem die Zylinderbohrungen
angeordnet sind.
Konische Rollenlager 46 und 47 sind in den zentralen
Bohrungen 84a und 85a der Angußbereiche 84 und 85 der
Ventilplatten 82 und 83 jeweils angeordnet, um die
Antriebswelle 45 zu lagern. Jedes der konischen Rollenlager
umfaßt einen äußeren Ring, einen inneren Ring und eine
Vielzahl von Rollen, die zwischen dem äußeren und inneren
Ring in einem Konus angeordnet sind. Die inneren Ringe der
konischen Rollenlager 46 und 47 sind axial von Schultern auf
der Antriebswelle 45 aufgenommen.
Bei dieser Ausführungsform sind Ansaugkammern 62 und 63 in
jedem der Kolben 53 ausgebildet, welche Einlaßöffnungen 64
und 65 zur Taumelscheibenkammer 66 hin aufweisen. Das
Kühlmittel kann von der Taumelscheibenkammer 66 in die
Ansaugkammern 62 und 63 über die Einlässe 64 und 65 strömen.
Jeder Kolben 53 hat ebenfalls Ansaugöffnungen 67 und 73,
welche von den Ansaugkammern 62, 63 jeweils zu den
Kompressionskammern Pa und Pb führen. Schwebe-Ansaugventile
68 und 74 sind jeweils an den Enden der Kolben 53 angeordnet.
Das Ansaugventil 68 umfaßt einen Ventilsitz 69, welcher an
der Endwandung des Kolbens 53 befestigt ist und Öffnungen 72
aufweist, ein Schwebescheibenventil 70, welches in dem
Ventilsitz 69 beweglich angeordnet ist, und ein
sprengringartigen Rückhalter 71, der das Scheibenventil 70
innerhalb des Ventilsitzes 69 hält. Das Scheibenventil 70
hebt sich an und öffnet die Durchgänge 72 während des
Ansaughubes und senkt sich und schließt die Durchgänge 72
während eines Kompressionshubes. Die hinteren Saugventile 74
sind ähnlich angeordnet wie die vorderen Ansaugventile 68.
Der Betrieb bei dieser Ausführungsform ist ähnlich zu der bei
der früher beschriebenen Ausführungsform.
Auch hier tragen die konischen Rollenlager 46 und 47 sowohl
die Radialkräfte als auch die Druckkräfte, die auf die
Antriebswelle 45 wirken, und sind ihrerseits wieder in
zentralen Zentrierbohrungen 84a und 85 der Ventilplatten 82
und 83 gehalten. Die zentralen Zentrierbohrungen 84a und 85a
passen über entsprechende Zentriervorsprünge 43b und 44b der
vorderen und hinteren Ventilplatten, die auf den
Zylinderblockhälften 43 und 44 montiert sind. Deshalb geht
die zentrale Achse L0 der Antriebswelle 45 durch den
Mittelpunkt L1 des Kreises C1, auf dem die Zylinderbohrungen
angeordnet sind, falls die Mitte des Kreises der äußeren
zylindrischen Oberfläche der Zentriervorsprünge 43b und 44b
mit der Mitte L1 des Kreises C1, auf dem die
Zylinderbohrungen angeordnet sind, zusammenfällt. Es ist
leicht, die im Mittelpunkt des Kreises der äußeren
Umfangsfläche der Zentriervorsprünge 43b und 44b auch den
Mittelpunkt L1 des Kreises C1, auf dem die Zylinderbohrungen
angeordnet sind, zu zentrieren, und es ist möglich, exakt die
mittige Achse L0 auf die Mitte L1 hin auszurichten, ohne daß
eine Anstellung oder Neigung oder eine parallele Verschiebung
der Antriebswelle bezüglich des Mittelpunkts L1 auftritt. Es
ist damit möglich, das Auftreten von Geräuschen und
Oszillation zu verhindern und damit auch eine Verminderung
des Kompressionswirkungsgrades.
Durch die Anordnung von Ansaugkammern 62 und 63 in den Kolben
45 zum Einführen von Kühlmittelgas aus der
Taumelscheibenkammer 66 in die Kompressionskammern Pa und Pb
wird es möglich, die Verwendung von Ansaugkammern
herkömmlicher Art zu vermeiden, welche in den vorderen und
hinteren Gehäusen untergebracht sind. Ebenso kann durch die
Verwendung eines Ausstoßkanals innerhalb der hohlen
Antriebswelle 45 die Verwendung von Raum im Zylinderblock
hierfür überflüssig gemacht werden. Dadurch wird es
erfindungsgemäß möglich, den Radius des Kreises, auf dem die
Zylinderbohrungen angeordnet sind, zu verringern und somit
auch die Größe und das Gewicht des Verdichters. Bei dieser
Ausführungsform werden die Drehschieber 27 und 28
weggelassen, und es ist möglich, dadurch den Radius des
Kreises, auf dem die Zylinderbohrungen angeordnet sind,
weiter zu vermindern und damit auch die Größe des Verdichters
selbst.
Claims (12)
1. Taumelscheibenverdichter, umfassend:
einen Zylinderblock mit gegenüberliegenden Enden, einer mittigen Bohrung, einer Vielzahl an Zylinderbohrungen, welche sich parallel zueinander und rund um die mittige Bohrung erstrecken und mit einer Taumelscheibenkammer, welche die mittige Bohrung und die Zylinderbohrungen durchsetzt, sowie mit einem zu komprimierenden Medium, welches in die Taumelscheibenkammer eingeführt wird;
erste und zweite Ventilplatten, welche jeweils an einem Ende des Zylinderblocks befestigt sind, wobei jede der Ventilplatten eine mittige Bohrung und Ausstoßventile umfaßt, welche rings um die mittige Bohrung in Übereinstimmung mit den Zylinderbohrungen angeordnet sind;
ein erstes und ein zweites Gehäuse, welche an den jeweiligen Enden des Zylinderblocks über die Ventilplatten befestigt sind und Ausstoßkammern zwischen den Gehäusen und den jeweiligen Ventilplatten bilden;
eine in die mittige axiale Bohrung des Zylinderblocks eingesetzte Antriebswelle;
ein erstes und ein zweites konisches Rollenlager, welche jeweils in der mittigen Bohrung der Ventilplatten zur Lagerung der Antriebswelle gesichert sind;
ringförmige Zentriervorsprünge, welche entweder am Zylinderblock oder den Ventilplatten rings um die Antriebswelle angeordnet sind;
eine Zentrierbohrung, welche in dem jeweils anderen Teil, d. h. dem Zylinderblock oder den Ventilplatten angeordnet ist und über die ringförmigen Zentriervorsprünge paßt;
eine Taumelscheibe, welche in der Taumelscheibenkammer aufgenommen und auf der Antriebswelle zur gemeinsamen Drehung mit derselben befestigt ist;
eine Vielzahl doppelt wirkender Kolben, welche in die jeweiligen Zylinderbohrungen eingesetzt sind und durch die Taumelscheibe hin- und herbewegt werden, um Kompressionskammern auf beiden Seiten eines jeden doppelt wirkenden Kolbens zu bilden, wobei die Kompressionskammer auf einer Seite des doppelt wirkenden Kolbens mit einer der Ausstoßkammern über ein Ausstoßventil in Verbindung steht; und
einen Ansaugkanal, welcher sich von der Taumelscheibenkammer zu jeder der Kompressionskammern zwischen der ersten und der zweiten Ventilplatte erstreckt.
einen Zylinderblock mit gegenüberliegenden Enden, einer mittigen Bohrung, einer Vielzahl an Zylinderbohrungen, welche sich parallel zueinander und rund um die mittige Bohrung erstrecken und mit einer Taumelscheibenkammer, welche die mittige Bohrung und die Zylinderbohrungen durchsetzt, sowie mit einem zu komprimierenden Medium, welches in die Taumelscheibenkammer eingeführt wird;
erste und zweite Ventilplatten, welche jeweils an einem Ende des Zylinderblocks befestigt sind, wobei jede der Ventilplatten eine mittige Bohrung und Ausstoßventile umfaßt, welche rings um die mittige Bohrung in Übereinstimmung mit den Zylinderbohrungen angeordnet sind;
ein erstes und ein zweites Gehäuse, welche an den jeweiligen Enden des Zylinderblocks über die Ventilplatten befestigt sind und Ausstoßkammern zwischen den Gehäusen und den jeweiligen Ventilplatten bilden;
eine in die mittige axiale Bohrung des Zylinderblocks eingesetzte Antriebswelle;
ein erstes und ein zweites konisches Rollenlager, welche jeweils in der mittigen Bohrung der Ventilplatten zur Lagerung der Antriebswelle gesichert sind;
ringförmige Zentriervorsprünge, welche entweder am Zylinderblock oder den Ventilplatten rings um die Antriebswelle angeordnet sind;
eine Zentrierbohrung, welche in dem jeweils anderen Teil, d. h. dem Zylinderblock oder den Ventilplatten angeordnet ist und über die ringförmigen Zentriervorsprünge paßt;
eine Taumelscheibe, welche in der Taumelscheibenkammer aufgenommen und auf der Antriebswelle zur gemeinsamen Drehung mit derselben befestigt ist;
eine Vielzahl doppelt wirkender Kolben, welche in die jeweiligen Zylinderbohrungen eingesetzt sind und durch die Taumelscheibe hin- und herbewegt werden, um Kompressionskammern auf beiden Seiten eines jeden doppelt wirkenden Kolbens zu bilden, wobei die Kompressionskammer auf einer Seite des doppelt wirkenden Kolbens mit einer der Ausstoßkammern über ein Ausstoßventil in Verbindung steht; und
einen Ansaugkanal, welcher sich von der Taumelscheibenkammer zu jeder der Kompressionskammern zwischen der ersten und der zweiten Ventilplatte erstreckt.
2. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der ringförmige Zentriervorsprung einen ersten
zylindrischen Zentriervorsprung umfaßt, welcher
einstückig mit der ersten Ventilplatte ausgebildet ist
und einen zweiten zylindrischen Zentriervorsprung
umfaßt, welcher einstückig mit der zweiten Ventilplatte
ausgebildet ist, und daß die Zentrierbohrungen eine
erste zylindrische Zentrierbohrung in dem Zylinderblock
auf einer seiner Seiten umfassen, welche über den ersten
zylindrischen Zentriervorsprung paßt, und eine zweite
zylindrische Zentrierbohrung im Zylinderblock auf der
anderen Seite ausgebildet ist, welche über den zweiten
zylindrischen Zentriervorsprung paßt.
3. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der ringförmige Zentriervorsprung einen ersten
zylindrischen Zentriervorsprung umfaßt, der einstückig
mit dem Zylinderblock auf einer seiner Seiten
ausgebildet ist, und einen zweiten zylindrischen
Zentriervorsprung umfaßt, welcher mit dem Zylinderblock
auf dessen anderer Seite einstückig ausgebildet ist, und
daß die Zentrierbohrungen eine erste zylindrische
Zentrierbohrung, die in der ersten Ventilplatte
ausgebildet ist und welche über den ersten zylindrischen
Zentriervorsprung paßt, und eine zweite zylindrische
Zentrierbohrung umfassen, welche in der zweiten
Ventilplatte ausgebildet ist und welche über den zweiten
zylindrischen Zentriervorsprung paßt, wobei die erste
und die zweite zylindrische Zentrierbohrung einen Teil
der mittigen Bohrung des Zylinderblocks bilden.
4. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
jedes der konischen Rollenlager einen äußeren Ring,
einen inneren Ring und eine Vielzahl an Rollen, die
zwischen dem äußeren und dem inneren Ring angeordnet
sind, umfaßt und daß die Antriebswelle eine erste und
eine zweite Schulter aufweist, welche axial den inneren
Ring der konischen Rollenlager abstützt, wobei die
äußeren Ringe der konischen Rollenlager jeweils von dem
ersten bzw. zweiten Gehäuse axial abgestützt werden.
5. Verdichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens einer der äußeren Ringe der konischen
Rollenlager axial an dem jeweiligen Gehäuse über eine
Feder abgestützt wird.
6. Verdichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Feder eine tellerförmige Feder umfaßt.
7. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
jede der ersten und zweiten Ventilplatten einen der
ringförmigen Zentriervorsprünge und der
Zentrierbohrungen umfaßt und daß ein Lagergehäuse mit
einer Lageroberfläche vorhanden ist, um die konischen
Rollenlager aufzunehmen.
8. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
jede der ersten und zweiten Ventilplatten eine der
ringförmigen Zentriervorsprünge und der
Zentrierbohrungen umfaßt und daß ein Angußbereich mit
einer Lageroberfläche vorhanden ist, um das konische
Rollenlager abzustützen.
9. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Saugkanal eine Saugöffnung umfaßt, die radial in dem
Zylinderblock, zwischen der mittigen Bohrung und einer
der Zylinderbohrungen angeordnet ist und daß ein
Drehschieber auf der Antriebswelle zur gemeinsamen
Drehung damit befestigt ist, um selektiv die
Ansaugöffnung zu öffnen oder zu schließen.
10. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die mittige Bohrung des Zylinderblocks eine innere
zylindrische Oberfläche aufweist mit einem inneren
Durchmesser, der größer ist als der äußere Durchmesser
der Antriebswelle, und daß der Drehschieber einen
zylindrischen Ventilkörper umfaßt, der zwischen der
Antriebswelle und der inneren zylindrischen Oberfläche
der mittigen Bohrung angeordnet ist, wobei der
Ventilkörper einen Ventileinlaß aufweist, der selektiv
mit den Zylinderbohrungen verbindbar ist.
11. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ansaugkanal eine Ansaugöffnung in jedem der doppelt
wirkenden Kolben angeordnet enthält und daß ein
Ansaugventil jeweils selektiv die Ansaugöffnung öffnet
oder schließt.
12. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Antriebswelle hohl ist und daß ein Ausstoßkanal in
der Antriebswelle angeordnet ist, um die Ausstoßkammern
miteinander zu verbinden.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4210542A JPH0658248A (ja) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | 斜板式圧縮機における回転軸支持構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4326323A1 true DE4326323A1 (de) | 1994-02-10 |
DE4326323C2 DE4326323C2 (de) | 1995-12-14 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4326323A Expired - Fee Related DE4326323C2 (de) | 1992-08-06 | 1993-08-05 | Taumelscheibenverdichter |
Country Status (4)
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US (1) | US5385451A (de) |
JP (1) | JPH0658248A (de) |
KR (1) | KR970001131B1 (de) |
DE (1) | DE4326323C2 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4326366A1 (de) * | 1992-08-07 | 1994-02-24 | Toyoda Automatic Loom Works | Kompressor der Taumelscheibenbauart |
DE4326519A1 (de) * | 1992-08-07 | 1994-03-03 | Toyoda Automatic Loom Works | Taumelscheiben-Kompressor |
DE4425406A1 (de) * | 1993-07-19 | 1995-01-26 | Toyoda Automatic Loom Works | Abstützkonstruktion für eine Drehwelle eines Kompressors |
DE19513265A1 (de) * | 1994-04-08 | 1995-10-12 | Toyoda Automatic Loom Works | Vibrationsverhinderungsanordnung eines Taumelscheibenkompressors |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3482686B2 (ja) * | 1994-06-07 | 2003-12-22 | 株式会社豊田自動織機 | 往復動型圧縮機 |
WO2006062051A1 (ja) * | 2004-12-06 | 2006-06-15 | Daikin Industries, Ltd. | 圧縮機 |
JP4758728B2 (ja) * | 2005-10-25 | 2011-08-31 | サンデン株式会社 | 往復動型流体機械 |
KR101031812B1 (ko) * | 2005-12-26 | 2011-04-29 | 한라공조주식회사 | 압축기 |
US7988428B1 (en) * | 2006-09-21 | 2011-08-02 | Macharg John P | Axial piston machine |
KR100917449B1 (ko) * | 2007-06-01 | 2009-09-14 | 한라공조주식회사 | 압축기 |
US9267504B2 (en) | 2010-08-30 | 2016-02-23 | Hicor Technologies, Inc. | Compressor with liquid injection cooling |
US8794941B2 (en) | 2010-08-30 | 2014-08-05 | Oscomp Systems Inc. | Compressor with liquid injection cooling |
US9784268B2 (en) * | 2013-09-25 | 2017-10-10 | Vianney Rabhi | Sealing ring for hydraulic pump distributor |
DE102014209892A1 (de) * | 2014-05-23 | 2015-11-26 | Mahle International Gmbh | Axialkolbenmaschine |
CN111288011A (zh) | 2018-12-06 | 2020-06-16 | 丹佛斯动力系统公司 | 消除轴承端间隙的盖板和密封承载件 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3734647A (en) * | 1971-09-07 | 1973-05-22 | C Sparks | Compressor pump |
JPH0392587A (ja) * | 1989-09-05 | 1991-04-17 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 斜板式圧縮機の潤滑構造 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL81469C (de) * | ||||
GB144201A (en) * | 1919-12-23 | 1920-06-10 | Larsson Sven | Machine, applicable as a pump or compressor |
US1925378A (en) * | 1931-04-01 | 1933-09-05 | Oilgear Co | Pump |
US3515855A (en) * | 1968-11-14 | 1970-06-02 | Ibm | Xerographic fusing apparatus |
BR8704487A (pt) * | 1986-09-02 | 1988-04-19 | Nippon Denso Co | Compressor do tipo de placa oscilante de deslocamento variavel |
SU1596126A1 (ru) * | 1988-08-30 | 1990-09-30 | Московский Институт Нефти И Газа Им.И.М.Губкина | Аксиально-поршнева гидромашина |
JPH0441980A (ja) * | 1990-06-05 | 1992-02-12 | Daikin Ind Ltd | 可変容量形アキシャルピストン機械 |
-
1992
- 1992-08-06 JP JP4210542A patent/JPH0658248A/ja active Pending
-
1993
- 1993-08-05 DE DE4326323A patent/DE4326323C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-08-06 KR KR1019930015231A patent/KR970001131B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1994
- 1994-06-08 US US08/255,830 patent/US5385451A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3734647A (en) * | 1971-09-07 | 1973-05-22 | C Sparks | Compressor pump |
JPH0392587A (ja) * | 1989-09-05 | 1991-04-17 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 斜板式圧縮機の潤滑構造 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4326366A1 (de) * | 1992-08-07 | 1994-02-24 | Toyoda Automatic Loom Works | Kompressor der Taumelscheibenbauart |
DE4326519A1 (de) * | 1992-08-07 | 1994-03-03 | Toyoda Automatic Loom Works | Taumelscheiben-Kompressor |
DE4425406A1 (de) * | 1993-07-19 | 1995-01-26 | Toyoda Automatic Loom Works | Abstützkonstruktion für eine Drehwelle eines Kompressors |
DE19513265A1 (de) * | 1994-04-08 | 1995-10-12 | Toyoda Automatic Loom Works | Vibrationsverhinderungsanordnung eines Taumelscheibenkompressors |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR970001131B1 (ko) | 1997-01-29 |
DE4326323C2 (de) | 1995-12-14 |
US5385451A (en) | 1995-01-31 |
JPH0658248A (ja) | 1994-03-01 |
KR940004209A (ko) | 1994-03-14 |
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