DE102005023889A1

DE102005023889A1 - Kolbenverdichter

Info

Publication number: DE102005023889A1
Application number: DE102005023889A
Authority: DE
Inventors: Masaki Kariya Ota; Osamu Kariya Nakayama; Masaya Kariya Sakamoto; Masanori Kariya Sonobe; Kazutaka Kariya Oda
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2004-05-25
Filing date: 2005-05-24
Publication date: 2006-01-05
Also published as: JP2006009789A; US20050265855A1

Abstract

Der Kolbenverdichter hat einen Zylinderblock, eine Drehwelle, eine Vielzahl von Kolben, ein Drehventil und eine Radiallastübertragungseinrichtung. Die Radiallastübertragungseinrichtung überträgt eine radiale Last, die durch eine auf den Kolben wirkende Verdichtungsreaktionskraft verursacht wird, der bei seinem Verdichtungshub oder bei seinem Auslasshub ist, zu dem Drehventil, wodurch das Drehventil gegen eine Innenumfangsfläche der Ventilkammer gedrückt wird. Die Radiallastübertragungseinrichtung hat einen Richtungsdrehabschnitt zum Drehen der radialen Last zu der Innenumfangsfläche der Ventilkammer zwischen dem Sauganschluss, der mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, der den Auslasshub beendet hat, und dem Sauganschluss, der mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben bei dem Verdichtungshub ist, und zwar in einer Drehrichtung des Drehventils von dem Sauganschluss, der mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben den Auslasshub beendet hat.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kolbenverdichter und insbesondere auf eine Verbesserung einer Dichtwirkung eines Drehventils des Verdichters.

Es ist ein Kolbenverdichter bekannt, bei dem eine Vielzahl Zylinderbohrungen um eine Ventilkammer angeordnet ist, und die Zylinderbohrungen und die Ventilkammer sind durch entsprechende Sauganschlüsse miteinander so verbunden, dass ein in der Ventilkammer aufgenommenes Drehventil die Sauganschlüsse wahlweise öffnet und schließt. Bei einem derartigen Verdichter besteht die Gefahr, dass ein Kühlgas in der Zylinderbohrung aus dem Sauganschluss in die Ventilkammer lecken kann, das entlang der Außenumfangsfläche des Drehventils strömt, da der Druck des Kühlgases in der Zylinderbohrung hoch angestiegen ist, deren Kolben bei dem Auslasshub ist, auch wenn der Sauganschluss, der mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben bei seinem Auslasshub ist, durch den Außenumfang des Drehventils geschlossen ist.

Die japanische Patentoffenlegungsschrift JP-2003-222075 hat einen Verdichter vorgeschlagen, bei dem eine Verdichtungsreaktionskraft, welche an einen Kolben wirkt, der bei seinem Verdichtungshub oder Auslasshub ist, zu dem Drehventil übertragen wird, um das Drehventil zu dem Sauganschluss zu drücken, der mit der Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben bei dem Auslasshub ist.

Durch Drücken des Drehventils zu dem Sauganschluss, der dann mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben bei dem Auslasshub ist, und zwar durch die Verdichtungsreaktionskraft wird das Lecken des Kühlgases aus dem Sauganschluss verhindert. Im Falle eines Verdichters mit einer großen Anzahl an Zylinderbohrungen, die um eine Drehwelle angeordnet sind, ist der Kolben der Zylinderbohrung, die sich angrenzend an jener Zylinderbohrung befindet, deren Kolben bei dem Auslasshub ist, bei dem Auslasshub oder dem Verdichtungshub, und daher ist der Druck des Kühlgases in der angrenzenden Zylinderbohrung relativ hoch. Daher kann das Kühlgas aus dem Sauganschluss lecken, der mit der angrenzenden Zylinderbohrung in Verbindung ist, wie dies durch einen Pfeil in der 9 angegeben ist, auch wenn ein in der Ventilkammer 31 aufgenommenes Drehventil 32 zu einem Sauganschluss 34 gedrückt wird, der mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben bei dem Auslasshub ist, und zwar durch die Druckkraft 33, wie dies in der 9 gezeigt ist.

KURZFASSUNG

Die vorliegende Erfindung richtet sich an einen Kolbenverdichter, der in wirksamer Weise das Lecken von Kühlgas auch unter Verwendung eines Drehventils verhindert.

Die vorliegende Erfindung hat die folgenden Merkmale. Der Kolbenverdichter hat einen Zylinderblock, eine Drehwelle, eine Vielzahl Kolben, ein Drehventil und eine Radiallastübertragungseinrichtung. Der Zylinderblock hat eine Ventilkammer, eine Vielzahl Zylinderbohrungen, die um die Ventilkammer ausgebildet sind, und eine Vielzahl Sauganschlüsse. Jeder Sauganschluss verbindet die Ventilkammer mit einer entsprechenden Zylinderbohrung. Die Drehwelle ist in dem Zylinderblock drehbar gestützt. Jeder Kolben ist in der entsprechenden Zylinderbohrung aufgenommen und gemäß einer Drehung der Drehwelle darin hin- und herbewegbar. Das Drehventil ist in der Ventilkammer aufgenommen und so mit der Drehwelle verbunden, dass es sich gemäß der Drehung der Drehwelle dreht, wodurch der Sauganschluss wahlweise geschlossen wird, der mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben bei seinem Auslasshub ist. Die Radiallastübertragungseinrichtung überträgt eine Last, die durch eine auf den Kolben wirkende Verdichtungsreaktionskraft hervorgerufen wird, der bei seinem Verdichtungshub oder bei seinem Auslasshub ist, zu dem Drehventil, wodurch das Drehventil gegen eine Innenumfangsfläche der Ventilkammer gedrückt wird. Die Radiallastübertragungseinrichtung hat einen Richtungsdrehabschnitt zum Drehen der radialen Last zu der Innenumfangsfläche der Ventilkammer zwischen dem Sauganschluss, der mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben den Auslasshub beendet hat, und dem Sauganschluss, der mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben bei dem Verdichtungshub ist, und zwar in einer Drehrichtung des Drehventils von dem Sauganschluss, der mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben den Auslasshub beendet hat.

Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, die anhand eines Beispieles die Prinzipien der Erfindung beschreiben.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die als Neu angesehenen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden insbesondere in den beigefügten Ansprüchen dargelegt. Die Erfindung kann zusammen mit ihrer Aufgabe und ihren Vorteilen unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele zusammen mit den beigefügten Zeichnungen verstanden werden, wobei:
1 zeigt eine Schnittansicht eines Kolbenverdichters gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine schematische Ansicht eines Drehventils und seiner Umgebung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt eine Ansicht einer Kraft, die auf das Drehventil wirkt, gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4 zeigt eine schematische Ansicht eines Drehventils und seiner Umgebung gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
5 zeigt eine schematische Ansicht eines Drehventils und seiner Umgebung gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
6 zeigt eine schematische Ansicht des Drehventils und seiner Umgebung gemäß dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
7 zeigt eine schematische Ansicht eines Drehventils und seiner Umgebung gemäß einem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
8 zeigt eine schematische Ansicht des Drehventils und seiner Umgebung gemäß dem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; und
9 zeigt eine schematische Ansicht eines Drehventils und seiner Umgebung gemäß einem Verdichter nach dem Stand der Technik.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Bezeichnungen beschrieben.
Die 1 zeigt einen Kolbenverdichter gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die linke Seite der Zeichnung ist eine vordere Seite, und die rechte Seite davon ist eine hintere Seite. Der Verdichter hat einen Zylinderblock 1, mit seinem vorderen Ende mit einem vorderen Gehäuse 2 verbunden ist, und der mit seinem hinteren Ende mit einem hinteren Gehäuse 4 durch eine Ventilplattenbaugruppe 3 verbunden ist. Der Zylinderblock 1 und das vordere Gehäuse 2 wirken so zusammen, dass sie eine Kurbelkammer 5 definieren. Eine Drehwelle 6, die sich durch die Kurbelkammer 5 erstreckt, ist durch Lager 7, 28 drehbar gestützt, die in dem Zylinderblock 1 beziehungsweise dem vorderen Gehäuse 2 vorgesehen sind. Das vordere Ende der Drehwelle 6 steht von dem vorderen Gehäuse zwei vor und ist mit einer Antriebsquelle (nicht gezeigt) wie zum Beispiel eine Fahrzeugkraftmaschine oder ein Fahrzeugmotor verbunden. Eine Drehstütze 8 ist an der Drehwelle 6 befestigt, so dass sie sich mit dieser dreht, und eine Taumelscheibe 9 ist mit der Drehwelle 8 in dem vorderen Gehäuse 2 im Eingriff. An der Taumelscheibe 9 ist an ihrer Mitte ein Durchgangsloch ausgebildet, durch das sich die Drehwelle 6 erstreckt, und sie dreht sich einstückig mit der Drehwelle 6 durch eine Kopplung 10. Zusätzlich ist die Taumelscheibe 9 derart gestützt, dass sie in der axialen Richtung der Drehwelle 6 gleiten kann und dass sie sich bezüglich der axialen Richtung neigen kann. Des Weiteren ist die Drehstütze 8 durch ein Axiallager 11 drehbar gestützt, das in der Aussparung angeordnet ist, die in dem vorderen Ende des vorderen Gehäuses 2 ausgebildet ist.
Eine Vielzahl Zylinderbohrungen 12 ist in dem Zylinderblock 1 um die Drehwelle 6 ausgebildet. Jede Zylinderbohrung 12 hat einen darin gleitbar aufgenommenen Kolben 13. Jeder Kolben 13 ist mit dem Außenumfang der Taumelscheibe 9 durch ein Paar Gleitstücke 14 im Eingriff. Wenn sich die Taumelscheibe 9 mit der Drehwelle 6 dreht, dann bewegt sich der Kolben 13 in der axialen Richtung der Drehwelle 6 in seiner dazugehörigen Zylinderbohrung 12 durch die Gleitstücke 14 hin und her.
In dem hinteren Gehäuse 4 ist in seinem mittleren Abschnitt eine Saugkammer 15 ausgebildet, die sich gegenüber der Ventilplattenbaugruppe 3 befindet. In dem hinteren Gehäuse 4 ist auch in seinem Außenumfangsabschnitt eine Auslasskammer 16 ausgebildet, die die Saugkammer 15 umgibt.
In dem Zylinderblock 1 und dem hinteren Gehäuse 4 ist ein Zuführungskanal 25 ausgebildet, der die Kurbelkammer 5 mit der Auslasskammer 16 verbindet. An dem Zuführungskanal 25 ist ein Verdrängungssteuerventil 17 angeordnet, das durch ein Elektromagnetventil gebildet wird. Zusätzlich sind die Kurbelkammer 5 und die Saugkammer 15 über einen Überströmkanal 26 in Verbindung.
In dem mittleren Abschnitt des Zylinderblocks 1 ist eine Ventilkammer 18 ausgebildet, die sich in der axialen Richtung der Drehwelle 6 erstreckt. In der Ventilkammer 18 ist ein Drehventil 19 aufgenommen, das an dem hinteren Ende der Drehwelle 6 drehend angebracht ist. Das Drehventil 19 ist locker an einen exzentrischen Stift 20 angebracht, der einstückig mit der Drehwelle 6 ausgebildet ist. Somit dreht sich das Drehventil 19 in der Ventilkammer 18 gemäß der Drehung der Drehwelle 6.
Eine Verdichtungskammer 27, die in der entsprechenden Zylinderbohrung 12 durch die Ventilplattenbaugruppe 3 und den entsprechenden Kolben 13 definiert ist, ist mit der Ventilkammer 18 in dem Zylinderblock 1 über einen Sauganschluss 21 in Verbindung. Die Sauganschlüsse 21 der verschiedenen Verdichtungskammern 27 werden durch die Außenumfangsfläche des Drehventils 19 wahlweise geöffnet und geschlossen.
Es ist zu beachten, dass die Differenz zwischen dem Innendurchmesser der Ventilkammer 18 und dem Außendurchmesser des Drehventils 19 (nachfolgend als ein „erster Zwischenraum" bezeichnet) kleiner ist als die Differenz zwischen dem Innendurchmesser des Lagers 7 und dem Außendurchmesser der Drehwelle 6 (nachfolgend als ein „zweiter Zwischenraum" bezeichnet).
Das Größenverhältnis zwischen dem ersten Zwischenraum und dem zweiten Zwischenraum sorgt für eine Radiallastübertragungseinrichtung zum Übertragen einer radialen Last, die durch eine Verdichtungsreaktionskraft hervorgerufen wird, die an jenem Kolben 13 wirkt, der bei dem Auslasshub ist, und zwar zu dem Drehventil 19 durch die Gleitstücke 14, die Taumelscheibe 9 und die Drehwelle 6.
Im Folgenden wird der Betrieb des Kolbenverdichters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Während des Saughubes des Kolbens 13, der sich in der Zylinderbohrung 12 von dem oberen Totpunkt zu dem unteren Totpunkt gemäß der Drehung der Drehwelle 6 bewegt, sorgt das Drehventil 19, dass sich synchron mit der Drehwelle 6 dreht, für eine Verbindung des Sauganschlusses 21 für die Zylinderbohrung 12 mit der Saugkammer 15, so dass das Kühlgas in der Saugkammer 15 in die Zylinderbohrung 12 durch den Sauganschluss 21 strömt.
Nachfolgend schließt das Drehventil 19 den Sauganschluss 21 während des Verdichtungs- und Auslasshubes des Kolbens 13, der sich dann in der Zylinderbohrung 12 von dem oberen Totpunkt zu dem unteren Totpunkt bewegt, so dass das Kühlgas in der Zylinderbohrung 12 verdichtet und dann in die Auslasskammer 16 durch einen Auslassanschluss 24 und ein Auslassventil 29 der Ventilplattenbaugruppe 3 ausgelassen wird. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist der Verdichtungshub ein Zustand, bei dem das Auslassen des Kühlgases aus der Verdichtungskammer 27 zu der Auslasskammer 16 nicht durchgeführt wird, wenn sich der Kolben 13 in der Zylinderbohrung 12 von dem unteren Totpunkt zu dem oberen Totpunkt bewegt, und der Auslasshub ist ein Zustand, bei dem das Auslassen des Kühlgases aus der Verdichtungskammer 27 zu der Auslasskammer 16 durchgeführt wird, wenn sich der Kolben 13 in der Zylinderbohrung 12 von dem unteren Totpunkt zu dem oberen Totpunkt bewegt. Zusätzlich beendet der Kolben 13 den Auslasshub, wenn der Kolben 13 den oberen Totpunkt erreicht.
Durch das Festlegen der Öffnung des Verdrängungssteuerventils 17 wird das Gleichgewicht zwischen der aus der Auslasskammer 16 in die Kurbelkammer 5 durch den Zuführungskanal 25 eingeführten Kühlgasmenge und der aus der Kurbelkammer 5 in die Saugkammer 15 durch den Überströmkanal 26 strömenden Kühlgasmenge gesteuert, und ein Druck Pc in der Kurbelkammer 5 wird dementsprechend bestimmt. Falls der Druck Pc in der Kurbelkammer 5 durch Ändern der Öffnung des Verdrängungssteuerventils 17 geändert wird, wird das Druckdifferential zwischen der Kurbelkammer 5 und der Zylinderbohrung 12 über den Kolben 13 geändert, und die Neigung der Taumelscheibe 9 wird dementsprechend geändert. Folglich wird die Hublänge des Kolbens 13 oder die Verdrängung des Verdichters eingestellt.
Wie dies in der 1 gezeigt ist, wirkt die Verdichtungsreaktionskraft, die der Kolben 13 bei der Beendigung des Auslasshubes aufnimmt, an dem radial äußeren Umfangsabschnitt der Taumelscheibe 9 durch die Gleitstücke 14 als eine Kraft F1, die die Taumelscheibe 9 bei Betrachtung der 1 nach oben drückt. Wenn die Taumelscheibe 9 nach oben gedrückt wird, dann wird die Drehwelle 6 ebenfalls bei Betrachtung der 1 durch das Durchgangsloch nach oben gedrückt, das an der Mitte der Taumelscheibe 9 ausgebildet ist. Diese Druckkraft dient als eine Momentenlast um die Eingriffsposition zwischen der Drehwelle 6 und dem Lager 28. Dabei wirkt eine radiale Last an dem hinteren Ende der Drehwelle 6 zu dem Sauganschluss 21, der mit jener Zylinderbohrung 12 in Verbindung ist, deren Kolben 13 gerade den Auslasshub beendet hat.
Die 2 zeigt eine schematische Ansicht des Drehventils 19 und seiner Umgebung bei Betrachtung von dem hinteren Ende der 1. das Drehventil 19 dreht sich im Gegenuhrzeigersinn, wie dies durch einen Pfeil A in der 2 angegeben ist. Falls zum Beispiel 5 Sauganschlüsse 21a, 21b, 21c, 21d, 21e in der Innenumfangsfläche der Ventilkammer 18 für eine Fluidverbindung mit den verschiedenen Zylinderbohrungen 12 ausgebildet sind, wie dies in der 2 gezeigt ist, dann wirkt eine radiale Last Fr auf das hintere Ende der Drehwelle 6 zu dem Sauganschluss 21a, der mit der Zylinderbohrung 12 in Verbindung ist, deren Kolben 13 gerade den Auslasshub beendet hat und sich an dem oberen Totpunkt befindet. Als ein Richtungsdrehabschnitt zum Drehen einer Lastrichtung ist nun der exzentrische Stift 20 an der Drehwelle 6 ausgebildet, und das Drehventil 19 ist locker an den exzentrischen Stift 20 angebracht. Der exzentrische Stift 20 befindet sich zwischen dem Sauganschluss 21, der mit jener Zylinderbohrung 12 in Verbindung ist, deren Kolben 13 den Auslasshub gerade beendet hat, und dem Sauganschluss 21, der mit jener Zylinderbohrung 12 in Verbindung ist, deren Kolben 13 bei dem Verdichtungshub ist, und zwar in der Drehrichtung des Drehventils 19 von jenem Sauganschluss 21, der mit der Zylinderbohrung 12 in Verbindung ist, deren Kolben 13 den Auslasshub gerade beendet hat. Insbesondere wenn die Position des Sauganschlusses 21a, der mit jener Zylinderbohrung 12 in Verbindung ist, deren Kolben 13 den Auslasshub gerade beendet hat, als ein Winkel von 0° definiert wird, dann befindet sich der exzentrische Stift 20 in einem Bereich eines Drehwinkels zwischen 0° und 90° in der Drehrichtung des Drehventils von dem Sauganschluss 21a. Wenn daher die radiale Last Fr auf das hintere Ende der Drehwelle 6 wirkt, dann gelangt zuerst das Drehventil 19 mit der Innenumfangsfläche der Ventilkammer 18 in einem Drehwinkelbereich zwischen 0° und 90° in der Drehrichtung des Drehventils 19 von dem Sauganschluss 21a in Kontakt, der mit jener Zylinderbohrung 12 in Verbindung ist, deren Kolben 13 den Auslasshub gerade beendet hat, und zwar durch das Größenverhältnis zwischen dem zweiten Zwischenraum (zwischen der Drehwelle 6 und dem Lager 7) und dem ersten Zwischenraum (zwischen dem Drehventil 19 und der Ventilkammer 18), wodurch eine Widerstandslast Fb aufgenommen wird. Nachfolgend dreht sich die Drehwelle 6 mit dem exzentrischen Stift 20 als eine Drehachse, und sie gelangt mit der Innenumfangsfläche des Lagers 7 in einem Drehwinkelbereich zwischen 270° und 360° in der Drehrichtung des Drehventils 19 von dem Sauganschluss 21a in Kontakt, wodurch eine Widerstandslast Fa aufgenommen wird. Somit ist die Summe der Widerstandslasten Fa und Fb mit der radialen Last Fr im Gleichgewicht.
Als die Reaktion der Widerstandslast Fb des Drehventils 19, die auf den exzentrischen Stift 20 wirkt, nimmt das Drehventil 19 eine Last Fc von dem exzentrischen Stift 20 auf, wodurch es gegen die Innenumfangsfläche der Ventilkammer 18 gedrückt wird, und zwar in einem Drehwinkelbereich zwischen 0° und 90° in der Drehrichtung des Drehventils 19 von dem Sauganschluss 21a. In der Drehrichtung der Drehwelle 6 und des Drehventils 19 von dem Sauganschluss 21a, der mit jener Zylinderbohrung 12 in Verbindung ist, deren Kolben 13 den Auslasshub gerade beendet hat, hat dabei die Zylinderbohrung 12 für den Sauganschluss 21e ihren Kolben 13, der sich in dem Auslasshub oder in dem Verdichtungshub bewegt, die Zylinderbohrung 12 für den Sauganschluss 21d hat ihren Kolben 13, der sich in den Verdichtungshub nahe dem Saughub bewegt und die Zylinderbohrungen 12 für die Sauganschlüsse 21c, 21b haben ihre Kolben 13, die sich in dem Saughub bewegen. Auch wenn das Kühlgas in den Zylinderbohrungen 12, die mit den Sauganschlüssen 21a, 21e in Verbindung ist, einen relativ hohen Druck aufweist, wird daher in wirksamer Weise das Lecken des Kühlgases aus den Sauganschlüssen 21a, 21e in die Ventilkammer 18 verhindert, da das Drehventil 19 in einem Drehwinkelbereich zwischen 0° und 90° durch die Last Fc gedrückt wird.
Wenn sich die Drehwelle 6 und das Drehventil 19 in der Drehrichtung von dem vorstehend genannten Zustand aus drehen, dann hat die Zylinderbohrung 12 für den Sauganschluss 21a ihren Kolben 13, der sich in dem Saughub bewegt, die Zylinderbohrung 12 für den Sauganschluss 21e hat ihren Kolben 13, der den Auslasshub gerade beendet hat, die Zylinderbohrungen 12 für die Sauganschlüsse 21d haben ihren Kolben 13, der sich in dem Auslasshub oder in dem Verdichtungshub bewegt, die Zylinderbohrung 12 für den Sauganschluss 21c hat ihren Kolben 13, der sich in dem Verdichtungshub bewegt, und die Zylinderbohrung 12 für den Sauganschluss 21b hat ihren Kolben 13, der sich in dem Saughub bewegt. In diesem Fall wirkt die radiale Last Fr an dem hinteren Ende der Drehwelle 6 zu dem Sauganschluss 21e, der mit jener Zylinderbohrung 12 in Verbindung ist, deren Kolben 13 den Auslasshub gerade beendet hat und der sich an dem oberen Totpunkt befindet. Wenn die Position des Sauganschlusses 21e, der mit jener Zylinderbohrung 12 in Verbindung ist, deren Kolben 13 den Auslasshub gerade beendet hat, als ein Winkel von 0° definiert wird, dann wird das Drehventil 19 gegen die Innenumfangsfläche der Ventilkammer 18 in einem Drehwinkelbereich zwischen 0° und 90° in der Drehrichtung des Drehventils 19 von dem Sauganschluss 21e gedrückt. Wenn die Position des Sauganschlusses 21e als ein Winkel von 0° definiert wird, dann wird die Drehwelle 6 während dessen gegen die Innenumfangsfläche des Lagers 7 in einem Drehwinkelbereich zwischen 270° und 360° in der Drehrichtung des Drehventils 19 von dem Sauganschluss 21e gedrückt, wodurch die Widerstandslast Fa aufgenommen wird.
Während des Betriebes des Verdichters wird nämlich die radiale Last Fr, die durch die auf den Kolben 13 wirkende Richtungsreaktionskraft verursacht wird und die auf das hintere Ende der Drehwelle 6 zu dem Sauganschluss 21a wirkt, fortlaufend sowohl an jener Position gestützt, an der das Drehventil 19 gegen die Innenumfangsfläche der Ventilkammer 18 durch die Last Fc gedrückt wird, als auch an der Position, an der die Drehwelle 6 gegen die Innenumfangsfläche des Lagers 7 durch die Widerstandslast Fa gedrückt wird. In diesem Zustand drehen sich das Drehventil 19 und die Drehwelle 6 in der Ventilkammer 18 beziehungsweise dem Lager 7, während eine vorbestimmte Positionsbeziehung aufrecht erhalten wird. Während des Betriebes des Verdichters verhindert daher das Drehventil 19 das Lecken des Kühlgases aus dem Sauganschluss 21, der mit jener Zylinderbohrung 12 in Verbindung ist, deren Kolben 13 bei seinem Auslasshub oder bei seinem Verdichtungshub ist, und zwar bei einem relativ hohen Druck in der Ventilkammer 18.
Nun wird unter Bezugnahme auf die 3 die Beziehung zwischen dem Anbringungswinkel des exzentrischen Stiftes 20 bezüglich des Sauganschlusses 21a, dem zweiten Zwischenraum (zwischen der Drehwelle 6 und dem Lager 7) und der Last beschrieben, die das Drehventil 19 von dem exzentrischen Stift 20 aufnimmt.
Unter Bezugnahme auf die 3 ist „θ0" ein Winkel zwischen der Richtung der resultierenden Kraft FO jener Last, die das Drehventil 19 von dem Kühlgas in den Zylinderbohrungen 12 aufnimmt, die mit den Sauganschlüssen 21a, 21b, 21c, 21d, 21e in Verbindung sind, und einer imaginären Linie, die durch eine Strichpunktlinie angegeben ist, die sich axial durch den Sauganschluss 21a erstreckt, der mit der Zylinderbohrung 12 in Verbindung ist, deren Kolben 13 den Auslasshub gerade beendet hat, und „α" ist ein Winkel zwischen der Richtung der Last Fc, die das Drehventil 19 von dem exzentrischen Stift 20 aufnimmt, und der vorstehend genannten imaginären Linie.
Wenn der Anbringungswinkel „α" des exzentrischen Stiftes 20 (der Winkel der Last Fc) bezüglich des Sauganschlusses 21a, der mit jener Zylinderbohrung 12 in Verbindung ist, deren Kolben 13 den Auslasshub gerade beendet hat, mit dem ersten Zwischenraum (zwischen dem Drehventil 19 und der Ventilkammer 18) variabel geändert wird, der auf einen vorbestimmten Wert aufrecht erhalten wird, dann verringert sich die Last Fc bei einer Vergrößerung des Winkels „α". Wenn der zweite Zwischenraum (zwischen der Drehwelle 6 und dem Lager 7) unter einen vorbestimmten Wert verringert wird, dann wird die Last Fc schnell verringert, und die Druckkraft des Drehventils 19 gegen die Innenumfangsfläche der Ventilkammer 18 wird dementsprechend reduziert.
Dies ist dadurch begründet, dass die Kontaktposition zwischen der Drehwelle 6 und dem Lager 7 die Position des Drehwinkels von 0° bezüglich des Sauganschlusses 21a erreicht, wenn die Länge des zweiten Zwischenraumes (zwischen der Drehwelle 6 und dem Lager 7) sich jener des ersten Zwischenraumes (zwischen dem Drehventil 19 und der Ventilkammer 18) annähert und die Drehwelle 6 dann mit der Innenumfangsfläche des Lagers 7 in Kontakt gelangt, nachdem das Drehventil 19 mit der Innenumfangsfläche der Ventilkammer 18 in Kontakt gelangt ist. Somit wird die Last Fc reduziert, die das Drehventil 19 von dem exzentrischen Stift 20 aufnimmt.
Daher ist es wünschenswert, dass der zweite Zwischenraum (zwischen der Drehwelle 6 und dem Lager 7) größer als der erste Zwischenraum (zwischen dem Drehventil 19 und der Ventilkammer 18) sein soll, oder genauer gesagt größer als die Summe des ersten Zwischenraumes und eines dritten Zwischenraumes zwischen dem exzentrischen Stift 20 und der Bohrung des Drehventils 19, das locker an den exzentrischen Stift 20 angebracht ist.
Wenn die Position des Sauganschlusses 21, der mit jener Zylinderbohrung 12 in Verbindung ist, deren Kolben 13 den Auslasshub gerade beendet hat, als ein Winkel von 0° definiert wird, dann wird das Drehventil 19 bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel gegen die Innenumfangsfläche der Ventilkammer 18 in einem Drehwinkelbereich zwischen 0° und 18 in einem Drehwinkelbereich zwischen 0° und 90° in der Drehrichtung des Drehventils 19 von dem Sauganschluss 21 gedrückt. Dies ist dadurch begründet, dass ein Winkel „θ" zwischen der Richtung der resultierenden Kraft F0 der Last, die das Drehventil 19 von dem Kühlgas in den Zylinderbohrungen 12 aufnimmt, und der imaginären Linie in einem Drehwinkelbereich zwischen 180° und 270° in der Drehrichtung des Drehventils 19 von dem Sauganschluss 21 gehalten wird, wenn die Position des Sauganschlusses 21, der mit jener Zylinderbohrung 12 in Verbindung ist, deren Kolben 13 den Auslasshub gerade beendet hat, als ein Winkel von 0° definiert ist.
Zusätzlich ist bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiels das Drehventil 19 locker an den exzentrischen Stift 20 angebracht, der an dem hinteren Ende der Drehwelle 6 ausgebildet ist. Bei dem Aufbau werden der erste Zwischenraum und der zweite Zwischenraum in einfacher Weise verglichen mit einem Fall festgelegt, bei dem das Drehventil 19 und die Drehwelle 6 aneinander befestigt sind.
Der erste Zwischenraum zwischen dem Drehventil 19 und der Ventilkammer 18 wird im Allgemeinen so festgelegt, dass er verglichen mit dem zweiten Zwischenraum zwischen der Drehwelle 6 und dem Lager 7 äußerst klein ist, um das Lecken des Kühlgases aus dem entsprechenden Sauganschluss 21 zu verhindern. Falls das Drehventil 19 so an der Drehwelle 6 befestigt ist, dass es hinsichtlich einer Achse des Drehventils 19 exzentrisch ist, außer der zweite Zwischenraum zwischen der Drehwelle 6 und dem Lager 7 ist mit hoher Genauigkeit festgelegt, dann wird daher die radiale Last Fr wieder an jener Position gestützt, an der das Drehventil 19 gegen die Innenumfangsfläche der Ventilkammer 18 durch die Last Fc gedrückt wird, noch an jener Position, an der die Drehwelle 6 gegen die Innenumfangsfläche des Lagers 7 durch die Widerstandslast Fa gedrückt wird. Dabei ist das Drehventil 19 nicht mit der Innenumfangsfläche der Ventilkammer 18 an einer geeigneten Position in Kontakt.
Falls das Drehventil 19 an der Drehwelle 6 so befestigt ist, dass es exzentrisch zu der Achse der Drehwelle 6 ist, auch wenn das Drehventil 19 mit der Innenumfangsfläche der Ventilkammer 18 in Kontakt ist, falls der zweite Zwischenraum zwischen der Drehwelle 6 und dem Lager 7 größer ist als der erste Zwischenraum zwischen dem Drehventil 19 und der Ventilkammer 18 in einem anderen Bereich außer der Position, an der das Drehventil 19 mit der Innenumfangsfläche der Ventilkammer 18 in Kontakt ist, dann ist nämlich die Drehwelle 19 nicht mit dem Lager 7 in Kontakt. Dabei wird das Drehventil 19 nicht gegen die Innenumfangsfläche der Ventilkammer 18 in dem Drehwinkelbereich zwischen 0° und 90° gedrückt. Falls das Drehventil 19 an der Drehwelle 6 so befestigt ist, dass es exzentrisch zu der Achse der Drehwelle 6 ist, dann muss daher der zweite Zwischenraum zwischen der Drehwelle 6 und dem Lager 7 kleiner als der erste Zwischenraum zwischen dem Drehventil 19 und der Ventilkammer 18 in einem anderen Bereich außer an jener Position festgelegt werden, an der das Drehventil 19 mit der Innenumfangsfläche der Ventilkammer 18 in Kontakt ist. Aus dem vorstehend beschriebenen Grund ist es äußerst schwierig, den ersten Zwischenraum und den zweiten Zwischenraum festzulegen. Da sich die Drehwelle 6 mit dem Exzentrischen Stift 20 als eine Achse in dem Lager 7 relativ zu dem Drehventil 19 drehen kann, in dem das Drehventil 19 locker an den exzentrischen Stift 20 der Drehwelle 6 angebracht ist, auch wenn der erste Zwischenraum zwischen dem Drehventil 19 und der Ventilkammer 18 in einem Bereich außer der Position, an der das Drehventil 19 mit der Innenumfangsfläche der Ventilkammer 18 in Kontakt ist, kleiner ist als der zweite Zwischenraum zwischen der Drehwelle 6 und dem Lager 7, kann jedoch bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel die radiale Last Fr an den vorstehend genannten beiden Positionen gestützt werden, indem die Drehwelle 6 mit der Innenumfangsfläche des Lagers 7 in einem Drehwinkelbereich zwischen 270° und 360° mit dem exzentrischen Stift 20 in Kontakt gebracht wird, der locker an dem Drehventil 19 angebracht ist, und zwar als eine Achse.
Die 4 zeigt ein Drehventil und seine Umgebung eines Kolbenverdichters gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Drehventil 19 locker an den exzentrischen Stift 20 angebracht, der an dem hinteren Ende der Drehwelle 19 ausgebildet ist. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist jedoch als der Richtungsdrehabschnitt ein flacher Stift 22 an dem hinteren Ende der Drehwelle 6 mit einem flachen Querschnitt und einer länglichen Form ausgebildet, die sich in einer vorbestimmten radialen Richtung erstreckt, und ein Drehventil 23 ist locker an den flachen Stift 22 so angebracht, dass es entlang der vorbestimmten radialen Richtung gleiten kann. Der Aufbau des zweiten Ausführungsbeispieles außer dem flachen Stift 22 ist im Wesentlichen gleich dem ersten Ausführungsbeispiel.
Wenn die Position des Sauganschlusses 21a, der mit jener Zylinderbohrung 12 in Verbindung ist, deren Kolben 13 den Auslasshub gerade beendet hat, als ein Winkel von 0° definiert wird, dann ist der flache Stift 22 in einem Drehwinkelbereich zwischen 270° und 360° in der Drehrichtung des Drehventils 23 von dem Sauganschluss 21a radial verlängert. Daher kann das Drehventil 23 in einem Drehwinkelbereich zwischen 270° und 360° radial gleiten, aber es kann in einem Drehwinkelbereich zwischen 0° und 90° nicht radial gleiten. Wenn der exzentrische Stift 22 und das Drehventil 23 verwendet werden, falls die radiale Last Fr an dem hinteren Ende der Drehwelle 6 zu dem Sauganschluss 21a wirkt, der mit jener Zylinderbohrung 12 in Verbindung ist, deren Kolben 13 den Auslasshub gerade beendet hat, dann ist das hintere Ende der Drehwelle 6 mit der Innenumfangsfläche des Lagers 7 in einem Drehwinkelbereich zwischen 270° und 360° in der Drehrichtung des Drehventils 19 von dem Sauganschluss 21a in Kontakt, wodurch die Widerstandslast Fa aufgenommen wird. Zusätzlich nimmt das hintere Ende der Drehwelle 6 die Widerstandslast Fb von dem Drehventil 23 durch den flachen Stift 22 auf. Somit ist die Summe der Widerstandslasten Fa und Fb mit der radialen Last Fr im Gleichgewicht.
Des Weiteren nimmt das Drehventil 23 als die Reaktion auf die Widerstandslast Fb des Drehventils 23, die auf den flachen Stift 22 wirkt, eine Last Fc von dem flachen Stift 22 auf, wodurch es gegen die Innenumfangsfläche der Ventilkammer 18 gedrückt wird, und zwar in einem Drehwinkelbereich zwischen 0° und 90° in der Drehrichtung des Drehventils 23 von dem Sauganschluss 21a.
Folglich wird ebenso wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel das Lecken des Kühlgases aus dem Sauganschluss 21a wirksam verhindert, der mit jenen Zylinderbohrungen 12 in Verbindung ist, deren Kolben 13 den Auslasshub gerade beendet hat, und aus dem Sauganschluss 21e, der mit jenen Zylinderbohrungen 12 in Verbindung ist, deren Kolben 13 bei seinem Auslasshub oder bei seinem Verdichtungshub ist, und zwar bei einem relativ hohen Druck in der Ventilkammer 18.
Bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel ist das Drehventil 19 oder 23 als der Richtungsdrehabschnitt locker an dem exzentrischen Stift 20 oder den flachen Stift 22 angebracht. Unter Bezugnahme auf die 2 sind jedoch bei einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel als der Richtungsdrehabschnitt die Drehwelle 6 und das Drehventil 19 derart aneinander befestigt, dass das Drehventil 19 exzentrisch zu der Achse der Drehwelle 6 ist.
Somit verhindert das Drehventil 19 während des Betriebes des Verdichters wie im Falle des ersten und des zweiten Ausführungsbeispieles das Lecken des Kühlgases aus dem Sauganschluss 21, der mit jener Zylinderbohrung 12 in Verbindung ist, deren Kolben 13 bei seinem Auslasshub oder bei seinem Verdichtungshub ist, und zwar bei einem relativ hohen Druck in der Ventilkammer 18.
Die 5 zeigt ein Drehventil und seine Umgebung eines Kolbenverdichters gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das hintere Ende der Drehwelle 6 durch das Lager 7 in dem Block 1 drehbar gestützt, und das Drehventil 19 ist locker an den exzentrischen Stift 20 angebracht, der an dem hinteren Ende der Drehwelle 6 ausgebildet ist. Bei dem vierten Ausführungsbeispiel ist der Verdichter jedoch nicht mit dem Lager 7 versehen, das das hintere Ende der Drehwelle 6 drehbar stützt, aber es ist mit einem Drehventil 41 versehen, das an dem hinteren Ende der Drehwelle 6 befestigt ist und in der Ventilkammer 18 des Zylinderblockes 1 aufgenommen ist. Der weitere Aufbau des vierten Ausführungsbeispiels ist im Wesentlichen gleich dem ersten Ausführungsbeispiel.
Das Drehventil 41 hat einen zylindrischen Ventilabschnitt 41a, der den jeweiligen Sauganschluss 21 wahlweise öffnet und schließt, welcher die Verdichtungskammer 27, die in der entsprechenden Zylinderbohrung 12 durch die Ventilplattenbaugruppe 3 und den entsprechenden Kolben 13 definiert ist, mit der Ventilkammer 18 in dem Zylinderblock 1 definiert. Das Drehventil 41 hat außerdem einen säulenartigen Stützabschnitt 41b, der einstückig an dem Ende in einer axialen Richtung des Ventilabschnittes 41a befestigt ist. Der Stützabschnitt 41b ist an dem hinteren Ende der Drehwelle 6 befestigt.
Der Stützabschnitt 41b hat den gleichen Außendurchmesser wie die Drehwelle 6, und er ist koaxial zu der Drehwelle 6 angeordnet. Der Ventilabschnitt 41a hat einen größeren Außendurchmesser als der Stützabschnitt 41b, und er ist so angeordnet, dass er exzentrisch zu einer Achse des Stützabschnittes 41b ist. Der Stützabschnitt 41b und der Ventilabschnitt 41a haben im Wesentlichen die gleiche Positionsbeziehung wie die Drehwelle 6 und das Drehventil 19 in der 2 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist nämlich der Ventilabschnitt 41a als der Richtungsdrehabschnitt an dem Stützabschnitt 41b des Drehventils 41 so befestigt, dass er exzentrisch zu der Achse des Stützabschnittes 41b ist.
Wie dies in der 6 gezeigt ist, hat die Ventilkammer 18 des Zylinderblockes 1, die das Drehventil 41 aufnimmt, einen Abschnitt 18a, in dem der Ventilabschnitt 41a des Drehventils 41 aufgenommen ist, und einen Abschnitt 18b, in dem der Stützabschnitt 41b aufgenommen ist. Der Abschnitt 18a und der Abschnitt 18b haben dazwischen einen Absatz. Der Innendurchmesser des Abschnittes 18b der Ventilkammer 18 ist gleich jenem des Lagers 7 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau verhindert das Drehventil 41 während des Betriebes des Verdichters das Lecken des Kühlgases aus dem Sauganschluss 21, der mit jener Zylinderbohrung 12 in Verbindung ist, deren Kolben 13 bei seinem Auslasshub oder bei seinem Verdichtungshub ist, und zwar wie im Falle des ersten bis dritten Ausführungsbeispiels, auch wenn der Verdichter nicht mit dem Lager 7 versehen ist, dass das hintere Ende der Drehwelle 6 drehbar stützt, und zwar bei einem relativ hohen Druck in der Ventilkammer 18.
Es ist zu beachten, dass gemäß der 6 eine Beschichtung 42 in wünschenswerter Weise so bei dem Zylinderblock 1 vorgesehen ist, dass sie auf der Innenumfangsfläche des Abschnittes 18b der Ventilkammer 18 aufgebracht ist, die mit der Außenumfangsfläche des Stützabschnittes 41b des Drehventils 41 in Kontakt ist, um die Reibung zu reduzieren.
Die 7 zeigt ein Drehventil und seine Umgebung eines Kolbenverdichters gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Verdichter wie im Falle des vierten bevorzugten Ausführungsbeispieles nicht mit dem Lager 7 versehen, dass das hintere Ende der Drehwelle 6 drehbar stützt, aber er ist mit einem Drehventil 51 versehen, das an dem hinteren Ende der Drehwelle 6 befestigt ist und das in der Ventilkammer 18 des Zylinderblockes 1 aufgenommen ist. Der weitere Aufbau des fünften Ausführungsbeispieles ist gleich dem ersten Ausführungsbeispiel.
Das Drehventil 51 hat einen zylindrischen Ventilabschnitt 51a, der den jeweiligen Sauganschluss 21 wahlweise öffnet und schließt, welcher die Verdichtungskammer 27, die in der entsprechenden Zylinderbohrung 12 durch die Ventilplattenbaugruppe 3 und den entsprechenden Kolben 13 definiert ist, mit der Ventilkammer 18 in dem Zylinderblock 1 verbindet. Das Drehventil 51 hat außerdem einen säulenartigen Stützabschnitt 51b, der einstückig an dem Ende in einer axialen Richtung des Ventilabschnittes 51a befestigt ist. Der Stützabschnitt 51b ist an dem hinteren Ende der Drehwelle 6 befestigt.
Der Stützabschnitt 51b hat einen größeren Außendurchmesser als die Drehwelle 6, und er ist so an der Drehwelle 6 angeordnet, dass er exzentrisch zu einer Achse der Drehwelle 6 ist. Der Ventilabschnitt 51a hat einen geringfügig größeren Außendurchmesser als der Stützabschnitt 51b, und er ist so an dem Stützabschnitt 51b angeordnet, dass er exzentrisch zu einer Achse des Stützabschnittes 51b ist. Der Stützabschnitt 51b und der Ventilabschnitt 51a haben im Wesentlichen die gleiche exzentrische Beziehung wie die Drehwelle 6 und das Drehventil 19 in der 2 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, und der Stützabschnitt 51b und der Ventilabschnitt 51a sind an einander befestigt. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist nämlich der Stützabschnitt 51b des Drehventils 51 als der Richtungsdrehabschnitt so an der Drehwelle 6 befestigt, dass er exzentrisch zu der Achse der Drehwelle 6 ist, und der Ventilabschnitt 51a ist so an dem Stützabschnitt 51b befestigt, dass er exzentrisch zu der Achse des Stützabschnittes 51b ist.
Wie dies in der 8 gezeigt ist, hat ein Abschnitt der Ventilkammer 18, in der der Ventilabschnitt 51a des Drehventils 51 aufgenommen ist, den gleichen Innendurchmesser wie die Ventilkammer 18, in der der Stützabschnitt 51b aufgenommen ist.
Es ist zu beachten, dass ein Zwischenraum zwischen der Außenumfangsfläche an dem hinteren Ende der Drehwelle 6 und der Innenfläche eines Durchgangslochs 1a des Zylinderblockes 1 ausgebildet ist, durch das sich das hintere Ende der Drehwelle 6 so erstreckt, dass die Außenumfangsfläche an dem hinteren Ende der Drehwelle 6 mit der Innenfläche des Durchgangsloches 1a des Zylinderblockes 1 in Kontakt ist, wenn sich die Drehwelle 6 dreht.
Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau verhindert das Drehventil 51 wie im Falle des ersten bis vierten Ausführungsbeispieles während des Betriebes des Verdichters das Lecken des Kühlgases aus dem Sauanschluss 21, der mit jener Zylinderbohrung 12 in Verbindung ist, deren Kolben 13 bei seinem Auslasshub oder Verdichtungshub ist, und zwar bei einem relativ hohen Druck in der Ventilkammer 18, auch wenn der Verdichter nicht mit dem Lager 7 versehen ist, das das hintere Ende der Drehwelle 6 drehbar stützt.
Gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann das Lecken des Kühlgases aus dem Sauganschluss in wirksamer Weise verhindert werden. Insbesondere bei dem Verdichter, der Kohlenstoffdioxid als das Kühlgas verwendet, ist der Druck des Kohlenstoffdioxides in der Zylinderbohrung, deren Kolben bei seinem Auslasshub oder bei seinem Verdichtungshub ist, auf ein äußerst hohes Niveau angestiegen, und daher ist die Menge des Kohlenstoffdioxides vermehrt, die aus dem Sauganschluss leckt, der mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben bei dem Auslasshub oder bei dem Verdichtungshub ist, es sei denn, dass eine angemessene Maßnahme in wirksamer Weise ergriffen wird. Daher ist die vorliegende Erfindung in vorteilhafter Weise auf den Verdichter anwendbar, der Kohlenstoffdioxid als das Kühlgas verwendet.
Daher sollen die gegenwärtigen Beispiele und Ausführungsbeispiele der Beschreibung dienen, und sie sind nicht einschränkend, und die Erfindung ist nicht auf die hierbei gegebenen Einzelheiten beschränkt, sondern sie kann abgewandelt werden.
Der Kolbenverdichter hat einen Zylinderblock, eine Drehwelle, eine Vielzahl Kolben, ein Drehventil und eine Radiallastübertragungseinrichtung. Die Radiallastübertragungseinrichtung überträgt eine radiale Last, die durch eine Verdichtungsreaktionskraft hervorgerufen wird, welche auf den Kolben wirkt, der bei seinem Verdichtungshub oder bei seinem Auslasshub ist, und zwar zu dem Drehventil, wodurch das Drehventil gegen eine Innenumfangsfläche der Ventilkammer gedrückt wird. Die Radiallastübertragungseinrichtung hat einen Richtungsdrehabschnitt zum Drehen der radialen Last zu der Innenumfangsfläche der Ventilkammer zwischen dem Sauganschluss, der mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben den Auslasshub beendet hat, und dem Sauganschluss, der mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben bei dem Verdichtungshub ist, und zwar in einer Drehrichtung des Drehventils von dem Sauganschluss, der mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben den Auslasshub beendet hat.

Claims

Kolbenverdichter einschließlich eines Zylinderblockes, einer Drehwelle, einer Vielzahl Kolben, eines Drehventils und einer Radiallastübertragungseinrichtung, wobei der Zylinderblock eine Ventilkammer, eine Vielzahl Zylinderbohrungen, die um die Ventilkammer ausgebildet sind, und eine Vielzahl Sauganschlüsse aufweist, wobei jeder Sauganschluss die Ventilkammer mit der entsprechenden Zylinderbohrung verbindet, die Drehwelle in dem Zylinderblock drehbar gestützt ist, wobei jeder Kolben in der entsprechenden Zylinderbohrung aufgenommen ist und sich darin gemäß der Drehung der Drehwelle hin und her bewegt, wobei das Drehventil in der Ventilkammer aufgenommen ist und so mit der Drehwelle verbunden ist, dass es sich gemäß einer Drehung der Drehwelle dreht, wodurch der Sauganschluss wahlweise geschlossen wird, der mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben bei seinem Auslasshub ist, wobei die Radiallastübertragungseinrichtung eine radiale Last, die durch eine auf den Kolben wirkende Verdichtungsreaktionskraft verursacht wird, der bei seinem Verdichtungshub oder bei seinem Auslasshub ist, zu dem Drehventil überträgt, wodurch das Drehventil gegen eine Innenumfangsfläche der Ventilkammer gedrückt wird, dadurch qekennzeichnet, dass die Radiallastübertragungseinrichtung einen Richtungsdrehabschnitt hat, um die radiale Last zu der Innenumfangsfläche der Ventilkammer zwischen dem Sauganschluss, der mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben den Auslasshub beendet hat, und dem Sauganschluss zu drehen, der mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben bei dem Verdichtungshub ist, und zwar in einer Drehrichtung des Drehventils von dem Sauganschluss, der mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben den Auslasshub beendet hat.
Kolbenverdichter gemäß Anspruch 1, wobei der Richtungsdrehabschnitt durch einstückiges Befestigen des Drehventils an der Drehwelle so ausgebildet ist, dass das Drehventil exzentrisch zu einer Achse der Drehwelle ist.
Kolbenverdichter gemäß Anspruch 1, wobei ein exzentrischer Stift an einem Ende der Drehwelle an einer Seite des Drehventils zwischen dem Sauganschluss, der mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben den Auslasshub beendet hat, und dem Sauganschluss ausgebildet ist, der mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben bei dem Verdichtungshub ist, und zwar in der Drehrichtung des Drehventils von dem Sauganschluss, der mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben den Auslasshub beendet hat, und der Richtungsdrehabschnitt ist dadurch ausgebildet, dass das Drehventil locker an den exzentrischen Stift angebracht ist.
Kolbenverdichter gemäß Anspruch 1, wobei ein flacher Stift mit einem flachen Querschnitt und einer längliche Form, die sich in einer radialen Richtung erstreckt, die senkrecht zu einer radialen Richtung der Innenumfangsfläche der Ventilkammer ist, zwischen dem Sauganschluss, der mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben den Auslasshub beendet hat, und dem Sauganschluss, der mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben bei dem Verdichtungshub ist, und zwar in der Drehrichtung des Drehventils von dem Sauganschluss, der mit jener Zylinderbohrung in Verbindung ist, deren Kolben den Auslasshub beendet hat, an einem Ende der Drehwelle an einer Seite des Drehventils ausgebildet ist, und dass der Richtungsdrehabschnitt dadurch ausgebildet ist, dass das Drehventil so an den flachen Stift locker angebracht so ist, dass er ausschließlich entlang der radialen Richtung gleiten kann, in der sich die längliche Form des flachen Stiftes erstreckt.
Kolbenverdichter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lager nahe der Ventilkammer zum drehbaren Stützen der Drehwelle angeordnet ist, und dass die Differenz zwischen einem Innendurchmesser der Ventilkammer und einem Außendurchmesser des Drehventils kleiner ist als die Differenz zwischen einem Innendurchmesser des Lagers und einem Außendurchmesser der Drehwelle.
Kolbenverdichter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beschichtung nahe der Ventilkammer zum drehbaren Stützen der Drehwelle angeordnet ist, wobei die Differenz zwischen einem Innendurchmesser der Ventilkammer und einem Außendurchmesser des Drehventils kleiner ist als die Differenz zwischen einem Innendurchmesser der Beschichtung und einem Außendurchmesser der Drehwelle.