DE1401475A1 - Regelventilanordnung - Google Patents

Description

Patentanwalt

8000 MÜNCHEN 71

Franz-Hals-Straße 21

Telefon 796213

^B¥ 4^g9 München, den 24. Juli 1968

Dr.H./K./BM

Aktenzeichen P 14 01 475*6

Borg-Warner Corporation . .

Beschreibung

Rege!ventilanordnung

Die Erfindung "bezieht sich auf eine· Regelventilanordnung zum •Konstanthalten des Ansaugdru-ckes eines Kühlmittelkompressors, der von einer Maschine mit stark schwankender Drehzahl, wie einem ÜPahrzeugmotor·, antreibbar ist, mit einem Steuerventil, das eine mit dem Verdampfer verbundene Einlaßkammer mit der Ansaugkammer des Kompressors verbindet und dessen beweglicher Ventilkörper in Schließrichtung von einer einstellbaren elastischen Kraft und in Öffnungsrichtung von dem Druck der Einlaßkammer beaufschlagt ist.

Derartige Anordnungen sind im Prinzip bereits bekannt durch die US-Patentschrift Ur. 2 766 593. *

Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung solcher Anordnungen.

_o Eine Regelventilanordnung zum Konstanthalten des Ansaugdruckes σ

eines Kühlmittelkompressors, der von einer Maschine mit stark

° schwankender Drehzahl, wie einem Fahrzeugmotor', antreibbar ist,

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Bayerische Vereinebank München 820993

1^Abs·² Nr.! Satt3ae«Än«leruneet«fc**·»-'

BW 469 - 2 -

mit einem Steuerventil, das eine mit dem Verdampfer verbundene Einlaßkammer mit der Ansaugkammer des Kompressors verbindet und dessen "beweglicher Ventilkörper in Schließrichtung von einer einstellbaren elastischen Kraft und in Öffnungsrichtung von dem Druck der Einlaßkammer beaufschlagt ist, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß die Regelventilanordnung an das Kompressorgehäuse angebaut ist und dessen Schmiermittelsumpf einerseits über eine Druckausgleichsöffnung mit dem mit der Ansaugkammer . ,-: des Kompressors verbundenen Ausgangsraum der Regelventil·- ; anordnung und andererseits über eine Ölrücklauföffnung mit der Einlaßkammer der Regelventilanordnung verbunden ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren beschrieben. Von den "Figuren zeigen: ·

Figur 1 einen erfindungsgemäßen Kompressor mit

Vorrichtung zum Regeln seiner Kapazität, . und zwar von hinten gesehen;

Figur 2 einen Schnitt entsprechend der Schnittlinie 2-2 der Figur 1, welche die wesentlichen Teile der Kühlvorrichtung zeigt;.

Figur 3 einen Schnitt entsprechend den Schnittlinien 3-3 der Figur 1.

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In den Figuren 2 und 3 ist im Schnitt ein Kompressor 10 wiedergegeben, der eine erfindungsgemäße Regelvorrichtung zur Regelung seiner Kapazität aufweist» Der Kompressor 10 besteht aus dem Gehäuse 11, in welchem die arbeitenden Teile des Kompressors und die Vorrichtung zur Regelung der Kapazität eingebaut sind. Das Gehäuse hat eine vordere Verschlußplatte 12, die an dem Gehäuseteil 11 durch mehrere Bolzen 13 angeschraubt ist. Eine

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hintere Versdhlußplatte 14 ist durch mehrere Bolzen 15 an dem Gehäuse 11 befestigt. An dem Gehäuse 11 ist ferner eine Bodenplatte 16 mittels Bolzen 17 angesetzt. Eine Ventilplatte 18 und ein Kopfstück 19 sind mittels der Bolzen 20 am Gehäuse 11 befestigt.

Einzelheiten d es Kompressors» wie seine Schmierpumpe, seine Schmierkanäle, seine Dichtungen sind der übersichtlichkeitshalber nicht dargestellt und bilden auch nicht Gegenstand der Erfindung.

I m Inneren des Gehäuses 11 ist eine Lagerplatte 21 vorgesehen und mit dem Gehäuse verbunden; in der Lagerplatte 21 ist das Lager 22 angeordnet. Im Lager 22 ist das eine Ende 23 einer Kurbelwelle 24 gelagert. Das andere Ende der Kurbelwelle endigt in einem Antriebszapfen 25, der sich durch eine Öffnung 26 in aer vorderen Verschlußplatte 12 erstreckt. Ein Gewindeloch 27 ist am Ende 'der Kurbelwelle 23 vorgesehen, so daß in das Gewindeloch der Antrieb des Kompressors 10 eingeschraubt werden kann. Ein Kugellager 28 läuft in einem Kugelring 29 und dient dem Zweck, den Antriebezapfen 25 der Kurbelwelle 24 zu lagern« Die Kurbelwelle 24 hat die Kröpfungen 30, An denen die Pleuelstangen 31 angreifen, durch welche die Kolben 32 auf und ab bewegt werden. Ein Kolbenbolzen 33 hält jeden Kolben 32 mit seiner Pleuelstange 31 in Verbindung. Dabei werden die Bolzen durch Stifte 34 in den Kolben 32 festgehalten*

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Die Kolben 32 bewegen eich in den Zylindern 35 auf und ab und die Zylinder 35 bilden den Hubraum des Kompressors. In üblicher Weise sind Einlaßventile 37 und Auslaßventile 38 vorgesehen. Ein Bolzen 39 hält jedes Einlaßventil 37 in eier richtigen lage unter* halb der Ventilplatte 18. Zwei ringförmige Kanal.βΛ··40 verbinden die Eäume 36 mit der Ansaugkammer 41» die im Kopfteil 19 des Kompressors vorgesehen ist. I¹Ur jedes Auslaßventil 38 ist ein Bolzen 42 ν orgesehen, der das Ventil oberhalb der Ventilplatte befestigt. Zwei ringförmige Kanäle 43 führen durch die Ventilplatte. 18 und bilden eine Verbindung des Innenraumes 36"mit der Kammer 44 des Kompressorkopfteilea 19* Der untere ieil des Gehäuses 11 zu-s-ammen mit dar Bodenplatte 16 bildet eine Wanne für das öl, welches bis zur Mveauhöhe 46 reichte

'Der Kompressor 10 hat eine Hegelvorrichtung 47, welche den Ansaugdruck des Kompressors im wesentlichen Konstant hält. Die Vorrichtung 47 hat eine Kammer 48 mit einer Trennwand 49, durch welche die Kammer in eine Einlaßkammer 50 und eine Auslaßkammer miterteilt. Eine Ansaugleitung 53 dient der.Zufuhr von Gas und endigt an der Kammer 50. Die*Ventilplatte 18 schließt nach oben die gesamte Kammer 48 ab und hat eine Öffnung 54, welche die Auslaßkammer 51 mit der Ansaügkammer 55 verbindet, die im Kopfteil de3 Kompressors vorgesehen ist und mit der Ansaugkammer 41 in Verbindung steht. Eine zweite Wand 56 trennt die Kammer 48 von dem Kurbelgehäuse des Kompressors. Die Wand 56 hat eine Öffnung 57, die eine Verbindung der· Einlaßkammer 50 mit dem Kurbelgehäuse bewirkt. Eine zweite Öffnung 58 bewirkt eine Verbindung der Auslaßkammer 51 mit dem Kurbelgehäuse«

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Eine Ventilanordnung 59 regelt den Durchfluß kühlenden Gases von der Einlaßkammer 50 in die Auslaßkammer 51 durch die öffnung 52 in der Wandung 49. Die Ventilanordnung 59 besteht aus dem Ventilkörper 60 und dem Vorderteil 61, die durch den Schaft 62 miteinander verbunden sind. In dem Schaft 62 ist ein Kanal 63 vorgesehen, der in der Druckkammer 64 endigt, welohe durch die Wandung des Zylinders 65 und den scheibenförmigen Vorderteil 61 gebildet wird. Das andere Ende des Kanales 63 endigt an einem seitlichen Loch 66, so daß ein Druckausgleich zwischen der Einlaßkammer 50 und der Druckkammer 64 besteht« Die Fläche des scheibenförmigen Vorderteiles 61, welohe dem geringeren Druck der Auslaßkammer 51 ausgesetzt ist, ist ebenso groß wie die entsprechende Fläche des Ventilkörpere 60. Auf diese Weise ist dieser Seil der Ve ntilanordnung vollkommen ausgeglichen. Ein V.entillager 67 ist vorgesehen, welches den Ventilkörper 60 führt. Mit dem Ventilkörper 60 ist unmittelbar ein Ventilschaft 68 verbunden.

Das Gehäuse 11 hat eine mit Gewinde versehene öffnung 59, welche zu der Einlaßkammer 50 führt. Ein Stopfen 70 ist in die öffnung 69 eingeschraubt und dichtet mit einem O-Bing 71 ab, so daß die öffnung 69 dicht verschlossen ist. Der Stopfen 70 hat eine Bohrung 72, in der eine Hülse 73 vorgesehen ist. Ein unter Federspannung stehender Stempel 74 ist verschiebbar in der Hülse 73 vorgesehen und ha t an seinem vorderen Ende einen Zapfen 75. Ein Bowden-Zug 76 ist an dem Stempel 74 angeschlossen, zu dem Zw6cke, denselben zu verschieben. Eine erste Feder 77 umschließt den Fortsatz 75 des Stempele 74 und wirkt an ihrem anderen Ende

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gegen den Ventilkörper 60, in dem die Feder den Zapfen 68 umschließt. Die Feder 77 drückt den Ventilkörper 60 in die Schließstellung und es ist offensichtlich»daß durch Verstellen des Stempele 74 die Kraft der Feder eingestellt werden kann. Eine zweite Feder 78 wirkt gegen die Vorderkante der Hülse 73 und an ihrem Ende g egen den Ventilkörper 30» so daß eine konstante Vorspannung des Ventilkörpers im Sinne.des Verschließen des Ventiles eich ergibt. Die Federn 77 und 78 sind von einem Balken umgeben, der an der einen Seite mit der Außenluft in Verbindung s t eht. Der Balken wirkt ebenfalls im Sinne einer das Verschließen des Ventilkörpere bewirkenden Kraft. Der Druck der Kammer 64, der auf die Scheibe 61 drückt» wirkt somit der Kraft der beiden Federn und des Balkens und des Atmoephärendrucke β an der inneren Seite des Balkens entgegen, wobei sich der Druck gegen die andere Fläche dee Ventilkörpers 60» wie bereits ausgeführt wurde, aufhebt. Die Anordnung wird so abgeglichen, daß der Ventilkörper geöffnet ist bei uim Ansaugdruok, welcher in dem Verdampfer des Kühlsystemes herrschen soll.

Eine erhitEtee Gras führende Leitung 80 verbindet die Kammer 44 mit einem Ko ndensator 81. Die leitung 82 führt heiße Flüssigkeit zu einer Vorrichtung, in der der herrschende Druck reduziert wird, beispielsweise zu einem Expansionsventil 83. Eine Leitung 84 führt von dem Expansionsventil 83 kalte Flüssig- ] keit zu dem Verdampfer 85. Eine kaltes Gas führende Leitung 86 :' verbindet den Verdampfer 85 mit der Ansaugleitung 53. Eine I

"· i.armostatenkugel 87 ist an der das kalte Gas führenden Leitung 86 j

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vorgesehen und mittels einer Kapillaren 88 mit dem Expansionsventil 83 verbunden.

Im Betrieb wird das Gas in dem Raum 56 auf hohen Druck xmd entsprechende Temperatur komprimiert und fließt dann durch die leitung 80 in den Kondensator 81, wo Verflüssigung stattfindet. Die heiße. Flüssigkeit fließt durch die Leitung 82 und durch das Expansionsventil 83· Beim Durchsetzen des Expansionsventiles 83 wird dar Druck und dementsprechend die Temperatur der Flüssigkeit verringert. Die nunmehr kalte Flüssigkeit fließt.durch die Leitung 84 zum Verdampfer 85, wo Wärme einem Medium entzogen wird, welches mit der Leitung 85 in Wärmekontakt sich befindet. Die aufgenommene Wärme des kalten Kühlmittels bewirkt ein Verdampfen und das kalte Gas fließt dann durch die Leitung 86 zu eiern Kompressor zurück.

w'enn die Kapazität des Kompressors zu groß ist, wird das Gas von dem Verdampfer 85 schneller entfernt, als es frei gemacht wird, so daß dadurch e ine .Reduktion im Ansaugdruck sich ergibt. Diese Druckverringerung wird auf die Druckkammer 64 übertragen. Der sich verringernde Druck in der Kammer 64 hat zur Polge, daß die Federn 77 und 78 das Ventil 60 weiter schließen, bis der Druck, durch den das Ventil geschlossen wird, gleich dem.Druck in der Kammer 64 ist, so daß der Anaaugdruck im wesentlichen konstant gehalten wird. Eine Zunahme im Ansaugdruck, die für nicht hinreichende Pumpkapazität charakteristisch ist, wird der Kammer 64 zugeleitet und es wird das Ventil 60 geöffnet,

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8 η q s π ζ * η π /, ρ

bis wiederum Druckgleiehgewicht an dem Ventil herrscht, so daß • sich die gleiche Wirkung in Bezug auf den Ansaugdruck ergibt.

Gleichzeitig wird das Ventil teilweise gedrosselt und es ist dann, der Druck in der Sinlaßkammer 50 etwas größer als in der Auslaßkaimaer 51. Der niedrigere Druck in dar Kammer 51 teilt sich dem Kurbelgehäuse des K ompressors über d ie Öffnung 53 mit. Da der Druck in dem Kurbelgehäuse niedriger ist als der Druck in der Einlaßkammer 50 ergibt sich eine Strömung des Öles von der Einlaßkanuaer 50 in dae Kurbelgehäuse des Kompressors »-Das Öl-fließt durch die öffnung 57. Es ist zu brachten, daß die Öffnung 58 größer ist a Is die Öffnung 57, so daß der Druck in dem Kurbelgehäuse des Kompressors niedriger ist als der in der Einlaßkammer 50. Έξ wird sich praktisch ergeben, daß der Druck im Kurbelgehäuse zwischen dem Druck der Einlaßkammer 50 und der Auslaßkammer 51 liegt. . . ■ -

die Bedienungsperson den Druck ändern will, bei welchem das Ventil 60 im G-leichgowicht ist und keine Drosselwirkung erfolgt, so muß sie lediglich den Bowden-Zug 76 hereinachieben oder herausziehen, so daß die Vorspannung der Feder 77 geändert wird. Wenn die Spannung der Feder 77 durch Einschieben des Bowden-Drahtes vergrößert wird, so muß der Druck in dor Kammer 64 größer sein, um das Ventil 60 geöffnet zu halten. Auf diese Weise wird der Druck im Verdampfer 85 etwas höher sein und ein© etwas höhere Temperaturhaben. Wenn umgekehrt die Spannung der Feder 77 verringert wird, so wird auch der Druck in der Kammer 64, welcher das Ventil ge«

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öffnet hält, niedriger sein müssen, und dadurch wird der Druok und die Temperatur im Verdampfer 85 niedriger. .

Patentansprüche:

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Claims (4)

1. Patentansprüche

   / 1 · jRegelventilanordnung zum Konstanthalten des Ansaugdrucke eines Kühlmittelkompressors, der von einer Maschine mit stark schwankender Drehzahl, wie einem Pahrzeugmotor, antreibbar ist, mit einem Steuerventil, das eine mit dem Verdampfer verbundene Einlaßkammer mit der Insaugkammer des Kompressors verbindet und dessen beweglicher Yentilkörper in Schließrichtung von einer einstellbaren elastischen Kraft und in Öffnungsrichtung von dem Druck der Einlaßkammer beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelventilanordnung (59) an das Kompresssorgehäuse (11) angebaut ist und dessen Schmiermittelsumpf (49) einerseits über eine Druckauegleicheöffnung mit dem mit der Ansaugkammer (41) des Kompressors (10) verbundenen Ausgangsraum (5<J der Regelventilanordnung und andererseits über eine ölrücklauföffnung (57) mit der Einlaßkammer (50) der Regelventilanordnung verbunden ist.
2. 2. Regelventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiohnet, daß die Druckausgleichsöffnung (58) wesentoo lieh größer als die Rücliauföffnung (57) ist,

   * 7 § 1 AU -> Nr » S.-- ■* ^= Är-.er- r_?Oge<-. v.

   _?Oge<-. v. 4. 9.

   BW 469
3. 3. Regelventilanordnung nach Anspruch. 1 nder 2 ,dadurch gekennzeichnet, d" aß in an sieh bekannter Weise der Ausgangsraum (51) der Regelventilanordnung (59) seitlich an eine durch den Ventilsitz ragende Verlängerung

   (62) des beweglichen Ventilkörpers (60) angeschlossen ist und die Stirnfläche (61) dieser Verlängerung mit dem Gehäuse (65) eine gesonderte, mit der Einlaßkammer (50) verbundene

   (63) Steuerkammer (64) "bildet.
4. 4. Regelventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 "bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare federkraft (77, 78) von Ferne (mittels 76) verstellbar ist.

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