DE19542947A1 - Lageranordnung für einen Taumelscheibenkompressor mit doppelt-wirkenden Kolben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Taumelscheibenkompressor mit ei­ nem Zylinderblock, welcher in axialer Richtung hintereinander eine vordere und eine hintere Zylinderblockhälfte aufweist und eine Mittelbohrung sowie mehrere, rings um die Mittelboh­ rung angeordnete Zylinderbohrungen und eine Kurbelkammer, welche die Mittelbohrung und die Zylinderbohrungen schneidet, und der ferner Innenwandbereiche aufweist, in denen die Mit­ telbohrung vorgesehen ist und die einen vorderen und einen hinteren abstützenden Sitz aufweisen, wobei sich die beiden Sitze in axialer Richtung gegenüberliegen, mit einem vorderen und einem hinteren Gehäuse, wobei diese Gehäuse an dem Zylin­ derblock befestigt sind und wobei mindestens das vordere Ge­ häuse eine Mittelbohrung aufweist, mit doppelt-wirkenden Kol­ ben, von denen jeder in einer zugeordneten Zylinderbohrung angeordnet ist, um an seinen beiden Enden jeweils eine Kom­ pressionskammer zu definieren, mit einer in die Mittelbohrun­ gen des vorderen Gehäuses und des Zylinderblockes eingesetz­ ten Antriebswelle, die durch ein vorderes und ein hinteres Radiallager sowie durch ein vorderes und ein hinteres Druck­ lager drehbar gelagert ist, und mit einer in der Kurbelkammer angeordneten Taumelscheibe, die drehfest mit der Antriebswel­ le verbunden ist und mit den Kolben in Eingriff steht, um diese zu einer Hin- und Herbewegung anzutreiben, wobei die Taumelscheibe eine Nabe mit einem vorderen und einem hinteren abstützenden Sitz aufweist, wobei diese Sitze einander in axialer Richtung gegenüberliegen und außerdem dem vorderen bzw. dem hinteren Sitz an den Innenwandbereichen des Zylin­ derblockes gegenüberliegen.

Speziell befaßt sich die Erfindung mit einer verbesserten Drucklageranordnung zum Aufnehmen einer axialen Last in einem Taumelscheibenkompressor. Taumelscheibenkompressoren werden häufig in Kühlsystemen für Fahrzeuge eingesetzt. Beispiels­ weise offenbart die JP-OS 64-63669 einen Taumelscheibenkom­ pressor mit einer Taumelscheibe, die drehfest auf einer An­ triebswelle sitzt, die in einem Zylinderblock mit Hilfe eines vorderen und eines hinteren Radiallagers und eines vorderen und eines hinteren Drucklagers drehbar gelagert ist. Der Zy­ linderblock umfaßt dabei eine axiale Anordnung aus einer vor­ deren und einer hinteren Zylinderblockhälfte sowie ein vorde­ res und ein hinteres Gehäuse, die an dem Zylinderblock befe­ stigt sind. Das vordere Drucklager ist zwischen dem vorderen Innenwandbereich des Zylinderblockes und der Nabe der Taumel­ scheibe angeordnet, während das hintere Drucklager zwischen der Nabe der Taumelscheibe und dem hinteren Innenwandbereich des Zylinderblockes angeordnet ist. Die vordere und die hin­ tere Zylinderblockhälfte und das vordere sowie das hintere Gehäuse sind mittels Befestigungseinrichtungen, wie z. B. Be­ festigungsschrauben, aneinander befestigt, und das vordere und das hintere Drucklager werden bei der Montage gleichzei­ tig zwischen der Nabe und den Wandbereichen durch Anziehen der Befestigungsschrauben festgelegt.

Ein Drucklager umfaßt einen inneren Laufring, einen äußeren Laufring, Wälzkörper bzw. Rollen und einen Käfig. Ein erster ringförmiger abstützender Vorsprung mit einem größeren Durch­ messer ist an jeder der einander gegenüberliegenden Oberflä­ chen der Nabe der Taumelscheibe derart vorgesehen, daß der innere Laufring des angrenzenden Drucklagers an diesem ersten ringförmigen abstützenden Vorsprung anliegt. Ein zweiter ringförmiger abstützender Vorsprung mit einem kleineren Durchmesser ist an jeder der einander gegenüberliegenden Oberflächen der Innenwandbereiche des Zylinderblockes vorge­ sehen, so daß der äußere Laufring des benachbarten Druckla­ gers an dem zweiten ringförmigen abstützenden Vorsprung an­ liegt. Jedes der Drucklager wird bei dem bekannten Kompressor folglich jeweils zwischen einem ersten und einem zweiten ringförmigen abstützenden Vorsprung eingeklemmt und kann auf­ grund der Differenz der Durchmesser der ringförmigen abstüt­ zenden Vorsprünge elastisch verformt werden, wenn die Befe­ stigungsschrauben beim Zusammenbau des Kompressors angezogen werden, wodurch eine Änderung der axialen Befestigungslänge bzw. der Befestigungskraft der Befestigungsschrauben durch elastische Deformation der Drucklager aufgefangen werden kann.

Bei dieser früheren Drucklageranordnung werden jedoch die in­ neren und die äußeren Laufringe, die Rollen und die Käfige einer relativ starken Belastung unterworfen, so daß eine sehr strenge Qualitätskontrolle erforderlich ist. Außerdem kann die Lebensdauer der Drucklager verkürzt und die Zuverlässig­ keit des Kompressors beeinträchtigt werden.

Der Taumelscheibenkompressor umfaßt außerdem eine elektroma­ gnetische Kupplung, über die der Kompressor von einem Fahr­ zeugmotor angetrieben wird. Wenn die elektromagnetische Kupp­ lung eingeschaltet wird und wenn der Kompressor angetrieben wird, wird ein gasförmiges Kältemittel komprimiert, wobei auf die Taumelscheibe eine Kompressions-Reaktionskraft einwirkt. Die Kompressions-Reaktionskraft wird dann auf die Drucklager übertragen und von diesen aufgenommen. Die elastisch verform­ bare Anbringung der Drucklager aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser der ersten und der zweiten ringförmigen abstüt­ zenden Vorsprünge kann als Äquivalent zu einer Anordnung an­ gesehen werden, in der zu beiden Seiten der Taumelscheibe Fe­ derelemente angeordnet sind. Die Kompressions-Reaktionskraft übt auf die Taumelscheibe ein Moment aus, und die zu beiden Seiten der Taumelscheibe angebrachten Federelemente treten in Wechselwirkung miteinander und bewirken ein instabiles Oszil­ lieren der Taumelscheibe. Dieses Oszillieren bzw. Vibrieren kann zu Geräuschen führen, welche hörbare Komponenten hoher Frequenz umfassen und beim Laufen des Kompressors mit hoher Drehzahl auftreten.

Weiterhin offenbart die zu einer japanischen Gebrauchsmu­ steranmeldung gehörende Offenlegungsschrift 54-170410 einen Taumelscheibenkompressor, bei dem die Nabe der Taumelscheibe und die Innenwandbereiche dem Zylinderblockes einander gegen­ überliegende, flache abstützende Sitze aufweisen, wobei jedes der Drucklager zwischen zwei einander zugewandten, flachen abstützenden Sitzen an der Nabe bzw. dem benachbarten Wandbe­ reich des Zylinderblockes starr angeordnet ist. Bei dieser Anordnung ist jedoch eine Beherrschung der axialen Befesti­ gungslänge, d. h. der Befestigungskraft, die von den Befesti­ gungsschrauben ausgeübt wird, sehr schwierig. Wenn ein Ele­ ment, welches mit Hilfe der Befestigungsschrauben befestigt wird, aus einer Aluminiumlegierung besteht, ist es außerdem unmöglich, die aufgrund der thermischen Ausdehnung der Alumi­ niumlegierung auftretenden Schwankungen der Befestigungskraft aufzufangen.

Ausgehend vom Stand der Technik und der vorstehend aufgezeig­ ten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ei­ nen verbesserten Taumelscheibenkompressor anzugeben, der ein­ fach aufgebaut ist, bei dem die Gefahr des Auftretens von Schwingungen und entsprechenden Geräuschen reduziert ist und bei dem die Lebensdauer der Drucklager verlängert werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß mindestens eines der beiden Drucklager starr zwischen einem Paar von einander zugeordneten abstützenden Sitzen angeordnet ist; daß das jeweils andere Drucklager zwischen dem anderen Paar von einander gegenüberliegenden abstützenden Sitzen an­ geordnet ist, und daß zwischen diesem anderen Drucklager und dem es abstützenden Sitz an der Nabe der Taumelscheibe eine Tellerfeder angeordnet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung können die Zylinder­ blockhälften, die Gehäuse und die Drucklager mit Hilfe von Befestigungsschrauben aneinander befestigt werden, wobei die Taumelscheibe zwischen den Drucklagern gehaltert wird. Eine Änderung der Befestigungslänge bzw. der Befestigungskraft der Befestigungsschrauben wird durch die Ausgleichsfunktion der Tellerfeder aufgefangen, und es ist daher möglich die Befe­ stigungskraft der Befestigungsschrauben leicht und stabil zu kontrollieren. Außerdem haben die Drucklager und die Taumel­ scheibe im Vergleich zu dem Zylinderblock eine überlegene Ab­ riebfestigkeit, und die Tellerfeder ist zwischen diesen Drucklagern und der Taumelscheibe angeordnet. Folglich kann der Verschleiß für die Drucklager und die sie abstützenden Sitze an der Taumelscheibe bei einer Drehbewegung der Teller­ feder zusammen mit der Taumelscheibe klein gehalten werden, und es ist nicht erforderlich, irgendwelche Maßnahmen zu treffen, die sich mit der Vermeidung von Schäden an dem ab­ stützenden Sitz befassen. Beispielsweise ist es nicht erfor­ derlich, eine spezielle Platte oder dergleichen für die Auf­ nahme der Tellerfeder vorzusehen.

Wenn der Kompressor angetrieben wird, dann wirkt aufgrund der Kompressions-Reaktionskraft ein Moment auf die Taumelscheibe ein. Das Drucklager, welches starr gehaltert ist und somit keine Ausgleichsfunktion hat, führt zu einer wirksamen Ein­ schränkung von Schwingungen der Taumelscheibe aufgrund der Steifigkeit der Anordnung, während andererseits eine variable axiale Last aufgrund der Ausgleichswirkung der Tellerfeder wirksam absorbiert wird.

Vorzugsweise umfaßt der Kompressor ferner eine elektromagne­ tische Kupplung, die am vorderen Ende der Antriebswelle befe­ stigt ist, und das starr gehalterte Drucklager ist auf der Rückseite der Taumelscheibe angeordnet.

Die elektromagnetische Kupplung besitzt einen Anker, der mit der Antriebswelle über ein elastisches Element verbunden ist, und die Antriebswelle wird einer bezüglich des Kompressors nach hinten gerichteten Kraft unterworfen, wenn der Anker an­ gezogen wird. Wenn die Tellerfeder auf der Rückseite der Tau­ melscheibe angeordnet ist, wird sie elastisch verformt und die Antriebswelle kann sich nach hinten bewegen, mit dem Er­ gebnis, daß der Effekt der Unterdrückung instabiler Schwin­ gungen der Taumelscheibe durch die starre Halterung des Drucklagers aufgehoben wird. Da jedoch das starr gehalterte Drucklager auf der Rückseite der Taumelscheibe angeordnet ist (und die Tellerfeder auf der Vorderseite der Taumelscheibe), wird die Taumelscheibe tatsächlich entgegen der nach hinten gerichteten, von dem Anker erzeugten Kraft durch das starr angeordnete Drucklager starr abgestützt, und somit werden in­ stabile Schwingungen der Taumelscheibe wirksam verhindert.

Vorzugsweise ist das vordere, radiale Lager in einer solchen Position angeordnet, daß der Abstand zwischen dem axialen Mittelpunkt der Nabe der Taumelscheibe und dem vorderen Ra­ diallager größer ist als der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Taumelscheibe und dem hinteren Radiallager, während das starr gehalterte Drucklager auf der Vorderseite der Taumel­ scheibe angeordnet ist.

Der Abstand zwischen den beiden Radiallagern wird unter Be­ rücksichtigung der Tendenzen der Antriebswelle zu einem Durchbiegen und einem Kippen bestimmt, und ein Moment, wel­ ches durch die Kompressions-Reaktionskraft erzeugt wird und auf die Taumelscheibe einwirkt, wird hauptsächlich durch drei Bauteile aufgefangen, nämlich durch das starr gehalterte Drucklager, durch die Antriebswelle und durch das Radialla­ ger, welches auf der dem starr gehalterten Drucklager gegen­ überliegenden Seite der Taumelscheibe angeordnet ist. Bei der oben angegebenen Relation der Abstände wird die Durchbiegung der Welle klein und die auf das starr gehalterte Drucklager einwirkende Kraft auf ein Minimum reduziert, so daß es mög­ lich ist, die möglicherweise auftretende Flockenbildung zu verhindern, weil der Abstand zwischen dem abstützenden Sitz an der Nabe der Taumelscheibe, welcher dem starr gehalterten Drucklager zugewandt ist, und dem hinteren Radiallager redu­ ziert werden kann.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nach­ stehend anhand bevorzugter, in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt eines ersten Ausführungsbei­ spiels eines Taumelscheibenkompressors gemäß der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der wesentlichen Teile eines Taumelscheibenkompressors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den kompletten Kompressor.

Im einzelnen zeigt Fig. 3 einen Taumelscheibenkompressor 10. Der Kompressor 10 umfaßt einen Zylinderblock, welcher eine vordere Zylinderblockhälfte 12 und eine hintere Zylinder­ blockhälfte 14 aufweist. Ein vorderes Gehäuse 16 ist an der vorderen Zylinderblockhälfte 12 unter Einfügung einer Ventil­ platte 18 befestigt, während ein hinteres Gehäuse 20 an der hinteren Zylinderblockhälfte 14 unter Einfügung einer Ventil­ platte 22 angebracht ist. Mehrere Verbindungs- bzw. Befesti­ gungsschrauben 24 erstrecken sich, ausgehend von dem vorderen Gehäuse 16, durch die Zylinderblockhälften 12, 14 hindurch zum hinteren Gehäuse 20, um diese Bauteile fest miteinander zu verbinden. Die Ventilplatten 18 und 22 umfassen Ansaugven­ tile und Auslaßventile, die in bekannter Weise angeordnet sind, und die Gehäuse 16, 20 besitzen Ansaugkammern und Aus­ laßkammern, die ebenfalls in bekannter Weise angeordnet sind. Der Zylinderblock 12, 14 besitzt eine Mittelbohrung 26 und mehrere Zylinderbohrungen 28, die rings um die Mittelbohrung 26 angeordnet sind, sowie eine Kurbelkammer 30, welche die Mittelbohrung 26 und die Zylinderbohrungen 28 schneidet bzw. kreuzt. Doppelt-wirkende Kolben 32 sind hin- und herbeweglich in ihre jeweils zugeordnete Zylinderbohrung 28 eingesetzt. Eine Antriebswelle 34 ist in eine Mittelbohrung des vorderen Gehäuses 16 und in die Mittelbohrung 26 des Zylinderblockes 12, 14 eingesetzt und wird durch vordere und hintere Ra­ diallager 36 und 38 sowie durch vordere und hintere Druckla­ ger 40 und 42 gelagert. Eine Taumelscheibe 44 ist in der Kur­ belkammer 28 angeordnet und drehfest mit der Antriebswelle 34 verbunden und steht mit dem mittleren Teil der einzelnen Kol­ ben 32 über halbkugelförmige Schuhe 46 in Eingriff. Hierdurch werden die doppelt-wirkenden Kolben 32 bei rotierenden An­ triebswelle 34 durch die Taumelscheibe 44 zu einer Hin- und Herbewegung angetrieben.

An dem in der Zeichnung linken Ende der Antriebswelle 34 ist eine elektromagnetische Kupplung 48 montiert. Die elektroma­ gnetische Kupplung 48 umfaßt einen ringförmigen Rotor 50, der an seinem äußeren Umfang einen Riemenscheibenteil 50a auf­ weist und einen Friktionsscheibenteil 50b besitzt. Die Kupp­ lung 48 umfaßt ferner einen Stator 52 mit einer Erregerwick­ lung bzw. einer Spule 52a und einen Anker 54, welcher dem Friktionsscheibenteil 50b gegenüberliegend angeordnet ist. Der Anker 54 ist über einen elastischen Ring 58 mit einem Na­ benelement 56 verbunden, welches am linken Ende der Antriebs­ welle 34 befestigt ist. Der Riemenscheibenteil 50a kann über einen Treibriemen von einem Kraftfahrzeugmotor angetrieben werden. Wenn der Spule 52a ein Strom zugeführt wird, dann wird der Anker 54 gegen den Friktionsscheibenteil 50b gezo­ gen, so daß die Antriebswelle 34 von dem Motor über den Rotor 48, den Anker 54 und das Nabenelement 56 angetrieben wird, während der elastische Ring 58 elastisch verformt wird. Die Antriebswelle 34 wird durch den Anker 54 einer in Richtung auf das hintere Ende des Kompressors wirkenden Kraft unter­ worfen. Wenn der Kompressor angetrieben wird, werden die Kol­ ben 32 zu einer Hin- und Herbewegung angetrieben, um wieder­ holte Saug- und Kompressionshübe auszuführen. Ein gasförmiges Kältemittel wird den Kompressionskammern an beiden Enden der in den Zylinderbohrungen 30 befindlichen Kolben 32 zugeführt, in diesen Kompressionskammern komprimiert und dann ausgesto­ ßen.

Fig. 1 zeigt die Einzelheiten des Kompressors 10 gemäß Fig. 3. Wie Fig. 1 zeigt, besitzt die Taumelscheibe 44 eine Nabe 44a mit einem vorderen abstützenden Sitz 44b und einem hinte­ ren abstützenden Sitz 44c. Der vordere und der hintere Zylin­ derblock 12 bzw. 14 besitzen Innenwandbereiche 12a bzw. 14a, in denen die Mittelbohrung 26 vorgesehen ist. Der vordere In­ nenwandbereich 12a besitzt einen vorderen abstützenden Sitz 12b, und der hintere Innenwandbereich 12a besitzt einen hin­ teren abstützenden Sitz 14b. Jedes der Drucklager 40 und 42 umfaßt einen der Taumelscheibe zugewandten, inneren Laufring 40a bzw. 42a und einen äußeren Laufring 40b bzw. 42b sowie Wälzelemente bzw. Rollen 40c bzw. 42c zwischen den Laufrin­ gen.

Die beiden hinteren abstützende Sitze 14b und 44c umfassen jeweils flache Oberflächen, die einander in axialer Richtung gegenüberliegen und in radialer Richtung parallel zueinander verlaufen. Das hintere Drucklager 42 ist zwischen den beiden hinteren abstützenden Sitzen 14b und 44c derart angeordnet, daß sein innerer Laufring 42a eng an dem hinteren abstützen­ den Sitz 44c anliegt, während sein äußerer Laufring 42b eng an dem hinteren abstützenden Sitz 14b anliegt. Folglich wird das hintere Drucklager 42 stabil und starr zwischen den ein­ ander gegenüberliegenden, flachen abstützenden Sitzen 14b und 14c gehalten.

Die beiden vorderen abstützenden Sitze 12b und 44b weisen ebenfalls flache Oberflächen auf, die einander axial gegen­ überliegen und radial parallel zueinander verlaufen. Der vor­ dere abstützende Sitz 44b der Nabe 44a der Taumelscheibe 44 ist jedoch nicht notwendigerweise vollständig flach bzw. eben, sondern umfaßt lediglich einen flachen ringförmigen Be­ reich, der einen zentralen vertieften Bereich umgibt, um die maschinelle Bearbeitung mit hoher Genauigkeit zu erleichtern, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Das vordere Drucklager 40 ist zwischen den beiden vordere abstützenden Sitzen 12b und 44b angeordnet, und zwischen dem vorderen Drucklager 40 dem vor­ deren abstützenden Sitz 44b der Nabe 44a der Taumelscheibe 44 ist eine Tellerfeder bzw. eine Federscheibe 60 angeordnet.

Bei der betrachteten Anordnung können die Zylinderblockhälf­ ten 12 und 14, die Gehäuse 16 und 20 und die Drucklager 40 und 42 mit Hilfe der Befestigungsschrauben 24 fest miteinan­ der verbunden werden, so daß die Taumelscheibe 44 zwischen den Drucklagern 40 und 42 gehaltert wird. Eine Änderung der axialen Befestigungslänge bzw. der Befestigungskraft der Be­ festigungsschrauben kann eintreten, wobei jedoch eine solche Änderung durch die Federwirkung der Federscheibe 60 aufgefan­ gen wird, so daß es möglich ist, die von den Befestigungs­ schrauben 24 ausgeübte Befestigungskraft leicht und stabil zu kontrollieren.

Zusätzlich stützt sich die Federscheibe 60 an dem abstützen­ den Sitz 44b der Taumelscheibe 44 ab, die aus einem ver­ schleißfesten Material besteht, und folglich kann der Ver­ schleiß an dem abstützenden Sitz 44b der Taumelscheibe 44, welcher bei einer Bewegung der Federscheibe 60 mit der Tau­ melscheibe 44 eintritt, klein gehalten werden. Daher ist es nicht erforderlich, irgendwelche Maßnahmen zu treffen, um ei­ nen Verschleiß an dem abstützenden Sitz 44b abzuwenden. Bei­ spielsweise ist es nicht erforderlich, eine spezielle Platte oder dergleichen zum Aufnehmen der Federscheibe 60 vorzuse­ hen. Weiterhin ist es möglich, die Steifigkeit der die Tau­ melscheibe 44 abstützenden Konstruktion durch geeignete Wahl der Federkonstante zu kontrollieren.

Wenn der Kompressor angetrieben wird, wirkt auf die Taumel­ scheibe 44 aufgrund der Kompressions-Reaktionskraft ein Mo­ ment ein. Das hintere Drucklager 42, welches starr gehaltert ist und keine Federungsfunktion hat, verhindert durch seine starre Halterung wirksam instabile Schwingungen der Taumel­ scheibe 44. Andererseits wird eine variable axiale Last durch die Federwirkung der Federscheibe 60 wirksam absorbiert. Folglich zeigt ein Vergleich der Verschleißfestigkeit des be­ trachteten Kompressors mit der Verschleißfestigkeit eines vorbekannten Kompressors mit elastisch deformierbaren Druck­ lagern, daß bei den konventionellen Drucklagern aufgrund von Ermüdungserscheinungen eine Zerstörung bzw. Schädigung nach einer Betriebsdauer von 300 Stunden auftritt, während ent­ sprechende Schäden bei den Drucklagern gemäß dem betrachteten Ausführungsbeispiel erst jenseits einer Betriebsdauer von 1000 Stunden auftreten.

Es ist möglich, die Tellerfeder bzw. die Federscheibe 60 auf der einen oder auf der anderen Seite der Nabe 44a der Taumel­ scheibe 44 anzuordnen. Wenn der Kompressor jedoch am vorderen Ende der Antriebswelle 34 die elektromagnetische Kupplung 48 aufweist, dann wird die Antriebswelle 34 einer in Richtung auf das hintere Ende des Kompressors wirkenden Kraft ausge­ setzt, wenn der Anker 54 angezogen wird. In diesem Fall ist es daher zu bevorzugen, wenn das starr gehalterte Drucklager 42 an der Rückseite der Taumelscheibe 44 angeordnet ist, wäh­ rend die Federscheibe 60 an der Vorderseite der Taumelscheibe 44 angeordnet ist, so daß die Taumelscheibe 44 durch das starr gehalterte Drucklager 42 starr gegen die nach hinten gerichtete Kraft abgestützt wird und ein instabiles Vibrieren der Taumelscheibe 44 wirksam verhindert wird.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung. Die prinzipielle Ausgestaltung des Kompressors 10 gemäß Fig. 1 und 3 gilt auch für dieses Ausführungsbei­ spiel. Die Antriebswelle 34 ist also mit Hilfe eines vorderen und eines hinteren Radiallagers 36 bzw. 38 und durch ein vor­ deres und ein hinteres Drucklager 40 bzw. 42 drehbar gela­ gert, wobei eines der Drucklager 40 bzw. 42 starr gehaltert ist. Außerdem ist zwischen dem anderen Drucklager und der Taumelscheibe 44, ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel ge­ mäß Fig. 1 eine Federscheibe 60 angeordnet. Das starr abge­ stützte Drucklager ist jedoch in Fig. 2 das vordere Druckla­ ger 40, dessen abstützender Sitz durch eine Schraffur ange­ deutet ist.

Bei dem Kompressor gemäß Fig. 2 ist die Tendenz für ein Durchbiegen der Antriebswelle 34 um so größer, je größer der Abstand L zwischen dem vorderen und dem hinteren Radiallager 36 bzw. 38 ist. Andererseits ist die Tendenz der Antriebswel­ le 34 für ein Kippen bzw. eine Auslenkung bezüglich der Längsachse des Kompressors um so größer, je kleiner der Ab­ stand L ist. Daher wird der Abstand L üblicherweise so be­ stimmt, daß sowohl die Durchbiegung als auch das Kippen der Antriebswelle 34 angemessen beherrscht werden. Der auf die beschriebene Weise bestimmte Abstand L kann in eine Strecke a zwischen einem axialen Mittelpunkt S der Nabe der Taumel­ scheibe 44 und dem vorderen Radiallager 36 und in eine Strec­ ke b zwischen dem axialen Mittelpunkt S der Nabe 44a und dem hinteren Radiallager 38 unterteilt werden. Wenn der Abstand L auf einfache Weise in zwei identische Strecken a und b unter­ teilt wird, dann ist der Abstand c zwischen dem starr gehal­ terten Drucklager 40 und dem hinteren Radiallager 38 fest vorgegeben.

Ein durch die Kompressions-Reaktionskraft hervorgerufenes und auf die Taumelscheibe 44 einwirkendes Moment wird hauptsäch­ lich durch drei Elemente aufgefangen, nämlich durch das starr gehalterte Drucklager 40, die Antriebswelle 34 und das dem starr gehalterten Drucklager 40 auf der anderen Seite der Taumelscheibe 44 gegenüberliegende Radiallager 38. Dabei be­ steht eine Tendenz dafür, daß das Durchbiegen der Antriebs­ welle 34 und die auf das Drucklager 40 ausgeübte Kraft pro­ portional zu dem Abstand c zunehmen.

Es ist daher zu bevorzugen, daß das vordere Radiallager 36 in einer solchen Position angebracht wird, daß die Strecke a zwischen dem axialen Mittelpunkt S der Nabe 44a der Taumel­ scheibe 44 und dem vorderen Radiallager 36 größer ist als der Abstand bzw. die Strecke b zwischen dem Mittelpunkt S der Na­ be 44a und dem hinteren Radiallager 38, und das starr gehal­ terte Drucklager 40 wird daher an der Vorderseite der Taumel­ scheibe 44 angeordnet. Folglich ist es möglich, den Abstand c zwischen dem starr gehalterten Drucklager 40 und dem hinteren Radiallager 38 zu verkürzen.

Bei den vorstehend beschriebenen Beziehungen zwischen den einzelnen Abständen wird die Durchbiegung der Antriebswelle 34 klein, und die auf das starr gehalterte Drucklager 40 ein­ wirkende Kraft wird auf ein Minimum reduziert, so daß es mög­ lich wird, das ansonsten mögliche Auftreten einer Flocken­ bzw. Schuppenbildung zu verhindern.

Wie oben erläutert, ist es gemäß der Erfindung möglich, Ände­ rungen der axialen Befestigungslänge beim Zusammenbau des Kompressors aufzufangen und ein instabiles Schwingen der Tau­ melscheibe zu reduzieren, um dadurch Vibrationen und Geräu­ sche des Kompressors beim Arbeiten mit hoher Drehzahl zu un­ terdrücken und die Lebensdauer der Drucklager zu erhöhen. Au­ ßerdem ist es möglich, den Einfluß der durch die elektroma­ gnetische Kupplung auf die Antriebswelle ausgeübten Kraft da­ durch zu reduzieren, daß das starr gehalterte Drucklager auf der Rückseite der Taumelscheibe angeordnet wird. Weiterhin ist es möglich, eine Durchbiegung der Antriebswelle und die auf das starr gehalterte Drucklager einwirkende Kraft zu re­ duzieren, um die Möglichkeit für eine Flockenbildung zu ver­ hindern, indem das vordere Radiallager in einer solchen Posi­ tion angeordnet wird, daß der Abstand zwischen dem axialen Mittelpunkt der Nabe der Taumelscheibe und dem vorderen Ra­ diallager länger gewählt wird als der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Nabe und dem hinteren Radiallager, sowie da­ durch daß das starr gehalterte Drucklager auf der Vorderseite der Taumelscheibe angebracht wird. Weiterhin liegt das vorde­ re Radiallager dabei näher an der elektromagnetischen Kupp­ lung, und es wird möglich, Schwingungen der Antriebswelle aufgrund einer Verlagerung des Schwerpunkts der Antriebswelle zu reduzieren, welche sich dadurch ergibt, daß die elektroma­ gnetische Kupplung durch die Antriebswelle kragarmförmig ge­ haltert wird.

Claims (3)

1. Taumelscheibenkompressor mit einem Zylinderblock, welcher in axialer Richtung hintereinander eine vordere und eine hintere Zylinderblockhälfte aufweist und eine Mittelboh­ rung sowie mehrere, rings um die Mittelbohrung angeordne­ te Zylinderbohrungen und eine Kurbelkammer, welche die Mittelbohrung und die Zylinderbohrungen schneidet, und der ferner Innenwandbereiche aufweist, in denen die Mit­ telbohrung vorgesehen ist und die einen vorderen und ei­ nen hinteren abstützenden Sitz aufweisen, wobei sich die beiden Sitze in axialer Richtung gegenüberliegen, mit ei­ nem vorderen und einem hinteren Gehäuse, wobei diese Ge­ häuse an dem Zylinderblock befestigt sind und wobei min­ destens das vordere Gehäuse eine Mittelbohrung aufweist, mit doppelt-wirkenden Kolben, von denen jeder in einer zugeordneten Zylinderbohrung angeordnet ist, um an seinen beiden Enden jeweils eine Kompressionskammer zu definie­ ren, mit einer in die Mittelbohrungen des vorderen Gehäu­ ses und des Zylinderblockes eingesetzten Antriebswelle, die durch ein vorderes und ein hinteres Radiallager sowie durch ein vorderes und ein hinteres Drucklager drehbar gelagert ist, und mit einer in der Kurbelkammer angeord­ neten Taumelscheibe, die drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist und mit den Kolben in Eingriff steht, um diese zu einer Hin- und Herbewegung anzutreiben, wobei die Taumelscheibe eine Nabe mit einem vorderen und einem hinteren abstützenden Sitz aufweist, wobei diese Sitze einander in axialer Richtung gegenüberliegen und außerdem dem vorderen bzw. dem hinteren Sitz an den Innenwandbe­ reichen des Zylinderblockes gegenüberliegen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens eines (40, 42) der beiden Drucklager (40, 42) starr zwischen einem Paar voneinander zugeordneten abstützenden Sitzen (12b, 14b, 44b) angeord­ net ist; daß das jeweils andere Drucklager (40, 42) zwi­ schen dem anderen Paar von einander gegenüberliegenden abstützenden Sitzen (12b, 14b, 44b) angeordnet ist, und daß zwischen diesem anderen Drucklager (40, 42) und dem es abstützenden Sitz (44b) an der Nabe (44a) der Taumel­ scheibe (44) eine Tellerfeder (60) angeordnet ist.

2. Taumelscheibenkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am vorderen Ende der Antriebswelle (34) ei­ ne elektromagnetische Kupplung (48) befestigt ist, und daß das starr gehalterte Drucklager (42) auf der Rücksei­ te der Taumelscheibe (44) angeordnet ist.

3. Taumelscheibenkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das vordere Radiallager (36) in einer sol­ chen Position angeordnet ist, daß der Abstand (a) zwi­ schen dem axialen Mittelpunkt (S) der Nabe (44a) der Tau­ melscheibe (44) und dem vorderen Radiallager (36) größer ist als der Abstand (b) zwischen dem Mittelpunkt (S) der Nabe (44a) der Taumelscheibe (22) und dem hinteren Ra­ diallager (38), und daß das starr gehalterte Drucklager (40) auf der Vorderseite der Taumelscheibe (44) angeord­ net ist.