DE1935532A1

DE1935532A1 - Verdichter

Info

Publication number: DE1935532A1
Application number: DE19691935532
Authority: DE
Inventors: Gannawey Edwin Leflore; Draper Robert Marvon
Original assignee: Copeland Refrigeration Corp
Current assignee: Copeland Refrigeration Corp
Priority date: 1968-07-26
Filing date: 1969-07-12
Publication date: 1970-01-29
Also published as: GB1248144A; DE1935532C3; FR2013824A1; US3587406A; DE1935532B2

Description

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ToI 5 3d 05 £ό

Copeland Refrigeration Corporation

Campbell Road ί Sidney, Ohio/USA

11. Julil969

Anwaltsakte M-787

Verdichter

Die Erfindung betrifft Verdichter, insbesondere Kühlmittelverdichter für Kraftfahrzeug-Klimaanlagen.

Durch die Erfindung soll ein kompakter, mit hohem Wirkungsgrad arbeitender Verdichter geschaffen werden, der in verschiedenen Stellungen eingebaut werden kann, so daß der Verdichter bei verschiedenen Fahrzeugtypen verwendbar ist. Ferner soll der erfindungsgemäße Verdichter wirtschaftlich herzustellen sein, stabil und betriebssicher sein und geräusch- und schwingungsarm arbeiten. Dies wird durch die in den Ansprüchen angegebenen Merk male erreicht.

Anhand der Zeichnungen werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Verdichter,

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\ Fig. 2 eine Draufsicht auf den Verdichter,

; Fig. 3 eine Rückansicht des Verdichters, bei. der der hintere Deckel entfernt ist,

Fig. 4- eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung,

^; Fig. 5 eine Rückansicht des in Fig. 4 gezeigten Verdichters, ^ ' bei der der hintere Deckel entfernt ist,

Fig. 6 eine Vorderansicht des in Fig. 4^ gezeigten Verdichters.

Der in den Fign. 1 bis 3 dargestellte Verdichter weist ein gegossenes Gehäuse Io auf. Im Gehäuse sind zwei Paare von sich gegenüberliegenden, axial zueinander ausgerichteten Zylindern gebildet, deren Achsen aufeinander und auf der Achse der Kurbel-

ι welle 2o senkrecht stehen. Die Zylinder werden bei der in der Zeichnung dargestellten Lage von einem oberen Zylinder 11 und W · einem unteren Zylinder 12, die eine gemeinsame Vertikalachse haben, und quer dazu verlaufenden Zylindern 13, 14, die eine gemeinsame horizontale Achse haben, gebildet. Die horizontalen Zylinder sind gegenüber den vertikalen Zylindern genügend weit versetzt, so daß die Doppelpleuel 25, 26 der beiden Zylinder

'.. gegeneinander auf dem gleichen Kurbelzapfen 21 der Kurbelwelle

gelagert werden können. Das Gehäuse des Verdichters weist eine

: Vorderwand 15 auf, die ein Kurbelwellenlager 16 trägt. Das hintere Ende der Kurbelwelle wird von einem anfangs getrennten

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zylindrischen Lagerzapfenteil 22 gebildet, das an dem Kurbelzapfen 21 befestigt und in einem konzentrischen Lagerabschnitt 31, der von einem Ansatz des hinteren Deckels 3o gebildet wird, gelagert ist. Der Deckel 3o ist in eine große Bohrung 32 einer Rückwand 35 eingepaßt, die Teil des Gehäuses ist und durch einen Schnappring 36 gehalten wird.

Die Kurbelwelle verläuft nach vorne durch das Lager 16 und durch I einen vorderen Gehäuseabschnitt 39, der eine starre Verlängerung

■ der Vorderwand 15 bildet und eine Ansaugkammer 4 3 innerhalb

• eines vergrößerten Abschnitts 41 enthält. Der vordere Gehäuseabschnitt 3 9 ist durch Schrauben 42 an der Vorderwand 15 be-

■ festigt. Gas wird über einen Einlaß-Anschluß 44 in die Ansaugkammer 4 3 angesaugt und von dort durch eine Öffnung 4 5 der ; Vorderwand 15 in das Innere des Verdichters geführt. Das Innere , des Abschnitts 41 bildet eine Dichtungskammer 46, die eine übliche Wellendichtung 47 enthält.

Ein Sich an den Abschnitt 41 anschließender Halsabschnitt 4o

52 erstreckt sich nach vorne um die Welle herum und trägt ein Lager/ für eine Riemenscheibe. Am vorstehenden Ende der Kurbelwelle 2o ist der Antriebsteil 4 8 einer Magnetkupplung 5o befestigt. Eine Riemenscheibe 51, die mittels des Wälzlagers 52 gelagert ist, ist derart geformt, daß sie die Ringspule 52 der Magnetkupplung frei umgibt. Die Ringspule 52 stützt sich über einen Steg 53 an den Abschnitten 4o, 41 ab. Bei Erregung der Spule 52 wird der Anker 5 4 gegen die Riemenscheibe gezogen, wodurch eine Antriebsverbindung zwischen der Riemenscheibe und dem Verdichter herge-

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i stellt wird.

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Jeder der Kolben 60, die gegossen sind und eine geringe axiale Länge haben, ist mit einem Kolbenring 61 versehen und besitzt einen nach innen ragenden Schaft 62, der mittels einer Schraube 63 an einem Vorsprung 64 des Doppeljochs 25 befestigt ist. In dem Doppelpleuel sitzt ein Gleitstück 65, das im Gleitsitz auf dem Kurbelzapfen 21 der Kurbelwelle drehbar gelagert ist. Der , symmetrisch gegenüber angeordnete Ansatz 66 des Doppelpleuels ! 25 ist in der gleichen Weise mit dem gegenüberliegenden Kolben des Zylinders 12 verbunden. Das Doppelpleuel 26 der waagrechten ' Kolben wird über ein Gleitstück 6 7 ebenfalls von dem Kurbelzapfen 21 der Kurbelwelle angetrieben. Ein an der Kurbelwelle angebrachtes Gegengewicht 7o dient zum Massenausgleich.

Das Gas tritt von innen in die Zylinder ein, die mit einer am vorderen Ende des Gehäuses gebildeten ringförmigen Einlaßkammer

■ 72 in Verbindung stehen. Die Kolben sind mit Einlaßöffnungen 74 versehen, wobei für diese Einlaßöffnungen ein jeweils vom Kolben getragenes Einlaßventil 75 vorgesehen ist, das durch eine Schraube 6 3 am Kolben befestigt ist. Bewegt sich der Kolben nach außen,

' strömt das Gas vorbei an einer Ventilplatte 77 und Auslaßventilen 78 in eine Zylinderkopfkammer 80, von der das Gas über Kanäle 82,

! 8 3 zur Rückseite des Verdichters und in eine Auslaßkammer 84 strömt. Die Auslaßkammer 84 wird von einem hinteren Gehäuseabschnitt

85 gebildet, der mittels einer in der Mitte angeordneten Schraube

86 an der Rückwand 3o befestigt ist. Der Kanal 8 3 befindet sich j an einer Stelle, die bei jeder Lage des Verdichters über dem j Ölpegel in der Auslaßkammer 84 liegt. Jegliches öl, das den .,Verdichter durchwandert, wird von der Geschwindigkeit des Gases

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aus den Zylinder getrieben; die Geschwindigkeit des Gases wird , jedoch geringer, wenn das Gas in die verhältnismäßig große ! Auslaßkammer 84 eintritt, so daß das öl. die Neigung hat, sich ^; zu trennen, auszufallen und am Boden der Auslaßkammer 84 zu bleiben. Das Druckgas wird über einen Auslaß-Anschluß 88 von einem oberen Abschnitt der Auslaßkammer 84 abgeführt.

Öl zum Schmieren des Verdichters wird vom Boden der Auslaßkammer 84 genommen, und zwar über ein Sieb 9o und ein Kapillarrohr 91, das die Menge des Schmiermittelstroms bemißt. Ober das Kapillarrohr 91 gelangt das Öl in eine Schmiermittelzuführungskammer 92, die auf der Innenseite des Abschnitts 3o gebildet ist und in das

Innere des Kurbelwellengehäuses zeigt, von dem scheibenförmigen ι
\ Lagerzapfenabschnitt 22 jedoch im wesentlichen verschlossen wird.

^: Im Kurbelzapfen 21 der Kurbelwelle ist eine Ölbohrung 9 5 vorge- ; sehen, die, während sie rotiert, mit der Schmiermittelzuführungskammer 92 in Verbindung steht. Die Ölbohrung 95 steht ferner mit Bohrungen 96, 97 in Verbindung, die zum Lager¹ 16 und der Dichtungskammer 4 6 führen. Die Dichtungskammer ist über einen Entlüftungskanal 98 zum Kurbelwellengehäuse hin entlüftet.

• Wenn der Verdichter in einer anderen Stellung (beispielsweise bei der die Zylinder 13, 14 vertikal und die Zylinder 11, 12 ' horizontal liegen) eingebaut werden soll, wird der hintere Gej häuseabschnitt 8 5 um 9o° gedreht. Das Kapillarrohr kann dann, da es mehrere Windungen hat, in der Weise verbogen werden, daß sich das Sieb 9ο am Boden befindet, während der Auslaß-AnSchluß durch Drehen des hinteren Gehäuseabschnitts 8 5 nach oben bewegt

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in · wird. Der vordere Gehäuseabschnitt 39 kann ebenfalls/eine andere

Stellung gedreht werden.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Ges amtlänge des Verdichters wesentlich verringert. Die Einlaß- und Auslaß-Anschlüsse 144, 138 sind jeweils unmittelbar auf dem Zylinderkopf 181 angebracht. Ein vorderer Gehüuseabsehnitt 13 9 bildet die Vorderwand 115 und den Abschnitt 14o, wobei der vordere Gehäuseabsehnitt 139 am mittleren Gehäuseabsehnitt durch ^ mehrere Schrauben 14 2 befestigt ist. Die Magnetkupplung 15o und die Riemenscheibe 151 sind an der Vörderwand 115 bzw. dem Abschnitt 14o gelagert, während der Antriebsflansch 148, der den Anker 154 mittels Blattfedern in an sich bekannter Weise trägt, axial verstellbar an der Kurbelwelle 12o befestigt ist. Die Kurbelwelle besitzt an ihrem vorderen Ende auf gegenüberliegenden Seiten parallele Abflachungen 2 2o und ist durch einen diametralen, zu den Abflachungen parallel verlaufenden Schlitz 221 in zwei Abschnitte unterteilt. Bevor die Kurbelwelle geschlitzt wird, wird das Ende der Kurbelwelle mit einer Axialbohrung

' und mit einem konischen Bohrgewinde versehen; in das Rohrgewinde, wird eine konische Schraube 222 eingesetzt, die als Keil dient. Wenn die Schraube angezogen wird, werden die auf gegenüberliegenden Seiten der Abflachung liegenden Abschnitte gespreizt und erfassen den Flansch 148; die darin gebildete Axialbohrung sitzt im Gleitsitz auf der abgeflachten, unverwundenen Welle. Die übrigen Βαμ-teile dieses Ausführungsbeispiels haben die gleichen, lediglich Aim loo erhöhten Bezugsziffern wLe die entsprechenden Bauteile des . ersten Ausführungsbeispiels, und eine ausführliche Beschreibung:, ■dieser Bauteile erübrigt sich.

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■ BAD OFUGINAL

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. Beim ersten Ausführungsbeispiel werden die wesentlichen Bauteile > von der Rückseite in den Verdichter eingebaut, während sie be'im j zweiten Ausführungsbeispdel von der Vorderseite her eingebaut

werden. Bei beiden Ausführungsbeispielen ist die Dichtung jedoch ι von der Vorderseite her zugänglich. Der Lagerzapfenabschnitt 122

der Kurbelwelle weist beim zweiten Ausführungsbeispiel ferner ein Gegengewicht 171 auf. Die Doppelpleuel werden auf dem Kurbelzapfen

ι der Kurbelwelle montiert, bevor der Lagerzapfen-Teil der Kurbelwelle befestigt wird. Wenn der Lagerzapfenteil 22 bzw. 122 befestigt ist, sind die Welle und die Pleuel im Gehäuse des Verdichters positioniert, und die Kolben werden dann durch ihre
Zylinder eingebaut.

Die Zylinderkopfkammern des unteren Zylinders und der horizontalen Zylinder des zweiten Ausführungsbeispiels sind durch Kanäle 2ol, 2o2, 2o3 im mittleren Gehäuseteil Ho mit der Auslaßkammer 184
oberhalb des Ölpegels verbunden; die Kanäle 2ol, 2o2, 2o3 führen in eine Kammer 2o4, die teilweise im mittleren Gehäuseabschnitt
Ho und teilweise im hinteren Gehäuseabschnitt 185 gebildet ist. Die Kammer 2o4 ist abgesehen von einer Öffnung 21o durch Wandabschnitte 2o5, 2o6, 2o7 von der Auslaßkammer 184 getrennt. Ein
Rohr 212 erstreckt sich vom Auslaß-Anschluß 188 in die Kanäle 182, 18 3, um den Auslaß gegen mitgeführtes Öl zu schützen.

: Wenn auch das zweite Ausführungsbeispiel nach seiner Fertigstel-

lung nicht so leicht wie das erste Ausführungsbeispiel verändert werden kann, um es in verschiedenen Lagen einzubauen, ist es
jedoch derart ausgelegt, daß im wesentlichen identische Veridichter, die jedoch in verschiedenen Lagen eingebaut werden sollen,

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ohne weiteres mit den gleichen Werkzeugen hergestellt werden kön- ! nen. Wenn der Verdichter nach dem zweiten Ausführungsbexspiel j in einer Stellung eingebaut werden soll, die um 9o° gegenüber der·

in Fig. 5 gezeigten verdreht ist (wobei dann die rechte Seite in I Fig. 5 nach unten gelangt), liegen der Kanal 21o und das Auslaß-■ rohr 212 immer noch über dem ölpegel des ölsumpfes, so daß in dieser Stellung eine zufriedenstellende Betriebsweise möglich ist.

: Die Ventilplatten 177 des zweiten Ausführungsbeispiels sind, wie 'an sich üblich, unter die Zylinderköpfe 181 geklemmt; dagegen " sind die Ventilplatten 77 des ersten Ausführungsbeispiels verhältnismäßig dünn und nur in ihrer Mitte an einem Vorsprung 8 7 des Zylinderkopfs 81 befestigt, an dem außerdem das Auslaßventil ; 78 angebracht ist. Die Ventilplatten 77, die in der Mitte eine , Öffnung haben, sind so steif ausgebildet, daß sie sich bei nor-r ; maler Betriebsweise nicht abheben, bei ölschTag jedoch umgebogen werden und somit als zusätzliches ölentlastungsventil dienen.

; Das Abstandsstück 7 9 zwischen dem Ventil 78 und der Ventilplatte

77 verhindert, daß die Oberflächenspannung des Öls zwischen dem k Ventil und der Ventilplatte die Wirkungsweise des Ventils beeinträchtigt.

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Claims

Patentansprüche

1.) Verdichter, insbesondere Kühlmittelverdichter für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einem vorderen (39; 139), einen mittleren CIo; llo) und einen hinteren (85; 185) Gehäuseabschnitt, eine im Gehäuse drehbar gelagerte Welle (2o), die aus dem vorderen Gehäuseabschnitt hervorragt3 eine vom vorderen Gehäuseäbschnitt geschlossene Einlaßkammer (72; 172), im mittleren Gehäuseabschnitt vorgesehene Verdichtungsmittel (77 usw.), eine vom hinteren Gehäuseabschnitt geschlossene ÄusXaßkammer (8*f; 18H)₅ eine Schmiermitteleinrxchtung zum Schmieren der beweglichen Teile des Verdichters', die eine vom Druck der AuslaJSkanuner betriebene ölzuführungseinrichtung aufweist.

2. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet_s daß die Schiaiermitteleinrxchtung in der Kurbelwelle gebildete Bohrungen (95j 96, 97) einen voit der Auslaßkammer geschlossenen

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I Ölsumpf (84; 18 4)., der dem Druck in der Auslaßkammer ausgesetzt ist, und ein Rohr (91; 191) geringen Querschnitts, das den Ölsumpf mit den Bohrungen der Kurbelwelle verbindet, aufweist.

3. Verdichter nach ,einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn- ^; zeichnet durch Befestigungsmittel (86; 186), durch die der

mittlere ■( Io; Ho) und der hintere (85; 185) in relativ zu-I einander verschiedenen Lagen lösbar und dicht miteinander verbindbar sind.

4. Verdichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Befestigungsmittel (42; 142), durch die der mittlere (Io; llo) und vordere (39; 139) Gehäuseabschnitt in relativ zueinander verschiedenen Lagen lösbar und dicht

; miteinander verbindbar sind.

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5. Kolben, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, : gekennzeichnet durch einen Zylinder CIl; 111)» einen darin

hin- und herbewegbar* gelagerten Kolben (6o), einen lösbaren ^: Zylinderkopf (81; 181), ein im Kolben angeordnetes Einlaß- ; ventil (75) _} eine Auslaßventilplatte (77), die zwischen dem j Zylinder und dem Zylinderkopf liegt, und ein am Zylinderkopf ■ befestigtes Auslaßventil (78), das mit der Auslaßventilplatte j (77) zusammenwirkt.

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6, Verdichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die

j Befestigungsmittel (87), mit denen das Auslaßventil (78> am

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ι Zylinderkopf befestigt ist, einen am Zylinderkopf (81) angebrachten Ansatz (87) aufweisen, der axial zum Zylinder vorsteht, und daß das Auslaßventil (78) in seiner Mitte an diesem ι Ansatz befestigt ist.

■

7. Verdichter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ι Auslaßventilplatte (77) ebenfalls an dem Ansatz (87) des Zylinderkopfs befestigt ist.

8. Verdichter nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekenn-

J zeichnet, daß die Ventilplatte (77) als ein mit dem ersten

Auslaßventil (78) in Reihe geschaltetes zweites Auslaßventil

ί wirkt, wobei die Ventilplatte stärker als das erste Auslaß-

ventil in seine Schließstellung vorgespannt ist.

•

9. Verdichter, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit zwei sich gegenüberliegenden, axial zueinander ausgerichteten, hin- und herbewegbaren Kolben, einer Kurbelwelle, die um eine zwischen den Kolben liegende und die gemeinsame Achse der Kolben senkrecht schneidende Achse drehbar ist, einem beiden Kolben gemeinsamen Doppelpleuel, einem im Doppelpleuel angeordneten Gleitstück, in dem ein Kurbelzapfen der Kurbelwelle drehbar eingepaßt ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Lagern und Schmieren der Kurbelwelle (2o) und der damit verbundenen Teile, mit einem Gehäuse (3d, 31), das am einen Ende der Kurbelwelle einen Lagerträger (31) und eine damit kombinierte Schmiermittelzufuhrungskammer (92) enthält, einen am Kurbelzapfen befestigten dreh-

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baren Lagerzapfenteil (22), der den Lager-Endabschnitt der Kurbelwelle bildet, in der Schmiermittelzuführungskammer umläuft und die Schmiermittelzuführungskammer im wesentlichen verschließt, eine in dem Kurbelzapfen geführte Ölbohrung (95), die mit der SchmiermittelZuführungskammer in Verbindung steht, einen Ölsumpf (9o), der mit dem Auslaßdruck des Verdichters beaufschlagt ist, und eine Leitung (91), die den 'ölsumpf mit der Schmiermittelzuführungskammer verbindet.

[ Io. Verdichter, insbesondere nach einem der vorhergehenden Anfc : Sprüche, mit zwei sich gegenüberliegenden, axial zueinander ausgerichteten, hin- und herbewegbaren-Kolben, einer Kurbel-

·: welle, die um eine zwischen den Kolben liegende und die gemeinsame Achse der Kolben senkrecht schneidende Achse drehbar ist, einen beiden Kolben gemeinsamen Doppelpleuel, einem im Doppelpleuel angeordneten Gleitstück, in dem ein Kurbelzapfen der Kurbelwelle drehbar eingepaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung der Kurbelwelle zwei im Ge-

': häuse vorgesehene Lagerabschnitt (15, 31) aufweist, in denen die Kurbelwelle auf gegenüberliegenden Seiten des Kurbelzapfens gelagert iat, daß an der Kurbelwelle ein zunächst getrennter, drehbarer Lagerzapfenteil (22)· befestigt ist, der einen Endabschnitt der Kurbelwelle bildet und in einem der beiden

der Lagerabschnitte (31) gelagert ist, und daß/Durchmesser des

Lagerzapfenteils (22) größer als der Durchmesser der vom

Kurbelzapfen überstdchenenUmlaufbahn ist.

11.. Verdichter, vorzugsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit zwei sich gegenüberliegenden, axial zueinander

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ausgerichteten, hin- und herbewegbaren Kolben, einer Kurbelwelle, die um eine zwischen den Kolben liegende und gemeinsame Achse der Kolben senkrecht schneidende Achse drehbar ist, einem beiden Kolben gemeinsamen Doppelpleuel, einem im Doppelpleuel angeordneten Gleitstück, in dem ein Kurbelzapfen der Kurbelwelle drehbar eingepaßt ist, gekennzeichnet durch durch eine Einrichtung zum Lagern und Schmieren der Kurbelwelle (2o) und der damit verbundenen Teile., mit einem Gehäuse (3o, 31), das am einen Ende der Kurbelwelle einen Lagerträger (31) und eine damit kombinierte Schmiermittelzuführungskammer (92) enthält, einen am Kurbelzapfen befestigten drehbaren Lagerzapfenteil (22), der den Lager-Endabschnitt der Kurbelwelle bildet, in der Schmiermittelzuführungskammer umläuft und die Schmiermittelzuführungskammer verschließt, eine in dem Kurbelzapfen gebildete Ölbohrung (95), die mit der Schmiermittelzuführungskammer in Verbindung steht, und eine Einrichtung (9o, 91) zur Schmiermittelversorgung der Schmiermittelzuführungskammer, wobei der Durchmesser des Lagerzapfenteils größer als der Durchmesser der von dem Kurbelzapfen überstrichenen Umlaufbahn ist.

der Kurbelwellenachse zueinander versetzt sind, daß die um die Kurbelw.ellenach.3e drehbar gelagerte Kurbelwelle (2o) einen gemeinsamen Kurbelzapfen (21) aufweist, der innerhalb der projezierten Achsen sämtliche Zylinder umläuft, daß auf dem Kurijelzapfen zwei Doppelpleuel (25, 26), jeweils einen für ein Zylinderpaar, angeordnet sind, und daß beide Kolben (6o) eines Zylinderpaares mit dem einen der beiden Doppelpleuel und die beiden anderen Kolben mit den anderen der beiden Pleuel fest verbunden sind.

BAD ORIGINAL

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