DE19734472A1 - Kolben für Kompressoren - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Kompressoren der Kolbenbau­ art, welche die Rotation einer Antriebswelle in eine lineare Hin- und Herbewegung eines Kolbens mittels einer Taumelscheibe konvertieren und insbesondere auf Kolben, die in derartigen Kompressoren verwendet werden.

Kompressoren werden bei Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge ver­ wendet. Kompressoren der Kolbenbauart werden in solchen Syste­ men verwendet. Wie in der Fig. 7 dargestellt wird, ist ein typischer Kompressor der Kolbenbauart mit einem Antriebskörper versehen, wie beispielsweise eine Taumelscheibe 100. Die Tau­ melscheibe 100 ist auf eine Antriebswelle 104 innerhalb einer Kurbelkammer 103 aufgesetzt, die zwischen einem Zylinderblock 101 und einem vorderen Gehäuse 102 ausgebildet ist. Die Tau­ melscheibe 100 ist verschwenkbar bzw. neigbar mit Bezug auf die Antriebswelle 104 während sie integral mit der Antriebs­ welle 104 dreht. Ein Kolben 105 ist in einer Zylinderbohrung 101a untergebracht, der in dem Zylinderblock 101 ausgebildet ist. Der Kolben 105 hat eine Einfassung oder Schürze 105a, die in Richtung zur Kurbelkammer 103 vorsteht. Ein Schlitz 105b ist in der Schürze 105a angeordnet. Ein paar Schuhe 106 sind gleitfähig in die gegenüberliegenden Wände des Schlitzes 105b eingesetzt. Der periphere Abschnitt der Taumelscheibe 100 wird gleitfähig zwischen den Schuhen 106 gehalten.

Die Rotation der Antriebswelle 104 wird in eine lineare Hin- und Herbewegung des Kolbens 105 innerhalb der Zylinderbohrung 101a mittels der Taumelscheibe 100 und der Schuhe 106 konver­ tiert. Die Hin- und Herbewegung des Kolbens 105 saugt Kühlgas in die Zylinderbohrung 101a von einer Ansaugkammer (nicht ge­ zeigt), komprimiert das Gas innerhalb der Zylinderbohrung 101a und stößt das Gas in eine Auslaßkammer (nicht gezeigt) aus.

Die Schuhe 106, welche den Kolben 105 an die Taumelscheibe 100 koppeln, gleiten gegenüber der Taumelscheibe 100 und den Wän­ den des Schlitzes 105b. Darüber hinaus wird die Kraft der Tau­ melscheibe 100, welche den Kolben 105 hin- und herbewegt und die Kompressionsreaktion, welche durch die Kompressionswirkung des Kolbens 105 erzeugt wird, auf einen Kupplungsabschnitt des Kolbens 105 übertragen, der den Kolben mit der Taumelscheibe 100 koppelt. Folglich muß der Kupplungsabschnitt in ausrei­ chenderweise geschmiert werden.

Einige Arten von Kompressoren saugen Kühlgas in die Ansaugkam­ mer von einem externen Kühlkreis über die Kurbelkammer ein. Bei solchen Kompressoren passiert das Kühlgas von dem externen Kühlkreis die Kurbelkammer. Folglich schmiert Schmieröl, wel­ ches in dem Kühlgas gelöst ist, welches durch die Kurbelkammer strömt, zahlreiche Teile der Kurbelkammer.

Jedoch betrifft der Kompressor gemäß der Fig. 7 einen Ver­ drängungsvariablen Kompressor, bei dem die Verdrängung des Kom­ pressors entsprechend der Neigungsposition der Taumelscheibe 22 variiert wird. In diesem Kompressor ändert sich die Neigung der Taumelscheibe 22 in Übereinstimmung mit der Differenz zwi­ schen dem Druck in der Kurbelkammer 103 und dem Druck der Zy­ linderbohrung 101a. Die Druckdifferenz zwischen der Kurbelkam­ mer 103 und der Zylinderbohrung 101a wird geändert durch Ein­ stellen des Drucks in der Kurbelkammer 103 mittels eines Re­ gelventils (nicht gezeigt) oder ähnlichen Einrichtungen. Folg­ lich wird in einem solchen verdrängungsvariablen Kompressor das Kühlgas von dem externen Kühlkreis direkt in die Ansaug­ kammer eingesaugt, ohne daß dieses die Kurbelkammer 103 durch­ strömt, da der Druck innerhalb der Kurbelkammer 103 einge­ stellt werden muß, um die Neigung der Taumelscheibe 100 zu steuern. Aus diesem Grunde ist es schwierig, die Kurbelkammer 103 des Kompressors gemäß der Fig. 7 mit einer ausreichenden Menge an Schmieröl zu versorgen. Als ein Ergebnis hiervon kann die Schmierung des Kupplungsabschnitts des Kolbens 105 unzu­ reichend werden.

Der Schlitz 105b, der in der Schürze 105a des Kolbens 105 aus­ gebildet ist, bedingt eine Materialverdünnung der Schürze 105a. Darüber hinaus läßt sich feststellen, daß eine konzen­ trierte Spannung bzw. konzentrierte Belastung auf das Paar in­ nerer Winkel oder Ecken 105c des Schlitzes 105 einwirkt und insbesondere auf die innere Ecke 105c, welche weiter vom Kopf des Kolbens 105 entfernt ist. Wenn beispielsweise der Kolben 105 sich von der oberen Totpunktposition in Richtung zu der unteren Totpunktposition bewegt, dann drückt die Taumelscheibe 100 die Schürze 105a gemäß der Fig. 7 in Richtung nach links und zwar mittels der Schuhe 106. Während dieser Aktion wird eine Kraft, die für das Aufweiten bzw. Öffnen des Schlitzes 105b wirkt, an die inneren Ecken 105c in einer konzentrierten Weise angelegt. Dies kann zu einer Deformation oder Beschädi­ gung der Schürze 105a führen und verschlechtert die Leistung des Kompressors.

Es ist folglich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kompressorkolben zu schaffen, der effektiver Weise den Kupp­ lungsabschnitt zwischen dem Kolben und dem Antriebskörper schmiert und eine Schürze bzw. Einfassung mit einer erhöhten Festigkeit hat.

Zur Erreichung der vorstehend genannten Aufgabe offenbart die vorliegende Erfindung einen Kolben zur Verwendung in einem Kompressor, welcher Gas komprimiert, Gasschmieröl enthält.

Der erfindungsgemäße Kompressor hat ein Gehäuse mit einer Kur­ belkammer und einer Zylinderbohrung für das Aufnehmen des Kol­ bens sowie einen Antriebskörper, der in der Kurbelkammer un­ tergebracht ist. Der Antriebskörper ist mit dem Kolben mittels einer Anschlußverbindung wirkverbunden. Der Antriebskörper be­ wegt den Kolben mittels der Anschlußverbindung hin und her, wenn sich der Antriebskörper dreht. Der Kolben hat einen Kopf für das Komprimieren des Gases, welches zu der Zylinderbohrung geführt wird und eine Schürze bzw. eine Einfassung, die von dem Kopf in Richtung zur Kurbelkammer vorsteht. Die Schürze hat einen Schlitz für das Aufnehmen des Antriebskörpers mit­ tels der Anschlußverbindung. Eine Schmiermittel aufnehmende Wand ist an einer inneren Wand des Schlitzes ausgeformt. Die Schmiermittel aufnehmende Wand hat eine Kollisionsfläche, ge­ gen die verwirbelndes Gas innerhalb der Kurbelkammer auf­ prallt, wenn sich der Antriebskörper dreht.

Die Merkmale der vorliegenden Erfindung, welche als neu und erfinderisch betrachtet werden, werden insbesondere in den nachstehenden Ansprüchen beschrieben. Der Erfindung sowie de­ ren viele Vorteile lassen sich am besten verstehen unter Be­ zugnahme auf die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausfüh­ rungsbeispiele unter Miteinbeziehung der begleitenden Zeich­ nungen:

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, die einen einer Anzahl von Kolben verwendenden Kompressor gemäß einem er­ sten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 2 ist eine vergrößerte Perspektivenansicht, die den Kolben gemäß der Fig. 1 zeigt,

Fig. 3 ist eine vergrößerte Bodenansicht, die den Kol­ ben gemäß der Fig. 1 zeigt,

Fig. 4 ist eine vergrößerte Seitenansicht, die den Kol­ ben gemäß der Fig. 1 zeigt,

Fig. 5 ist eine Bodenansicht, die einen Kolben gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung zeigt,

Fig. 6 ist eine Bodenansicht, die einen Kolben gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung zeigt und

Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht, die einen Ab­ schnitt eines aus dem Stand der Technik bekannten Kompres­ sors zeigt.

Nachfolgend wird ein Kompressor mit Bezug auf die Fig. 1-4 beschrieben, der Kolben gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet.

Wie in der Fig. 1 dargestellt wird, ist ein vorderes Gehäuse 11 an das vordere Ende eines Zylinderblocks 12 befestigt. Ein hinteres Gehäuse 13 ist an das hintere Ende des Zylinderblocks 12 befestigt, wobei eine Ventilplatte 14 dazwischen angeordnet ist. Das vordere Gehäuse 11, der Zylinderblock 12 und das hin­ tere Gehäuse 13 bilden das Kompressorgehäuse.

Eine Ansaugkammer, 13a sowie eine Auslaßkammer 13b sind in dem hinteren Gehäuse 13 ausgebildet. Die Ventilplatte 14 ist mit Ansaugventilen 14a, Auslaßventilen 14b, Ansauganschlüssen 14c und Auslaßanschlüssen 14d ausgebildet. Eine Kurbelkammer 15 ist zwischen dem vorderen Gehäuse 11 und dem Zylinderblock 12 ausgebildet. Eine Antriebswelle 16 erstreckt sich durch die Kurbelkammer 15 und ist drehbar durch ein paar von Lagern 17 in dem vorderen Gehäuse 11 und dem Zylinderblock 12 abge­ stützt.

Eine Vorsprungs- bzw. Abstützplatte 18 ist auf der Antriebs­ welle 16 fixiert. Eine Taumelscheibe 19, die als ein Antriebs­ körper dient, ist in der Kurbelkammer 15 durch die Antriebs­ welle 16 derart abgestützt, daß sie gleitfähig entlang und verschwenkbar bzw. neigbar mit Bezug zu der Achse L1 der Welle 16 ist. Die Taumelscheibe 19 ist an die Vorsprungsplatte 18 durch einen Scharniermechanismus 20 angeschlossen. Der Schar­ niermechanismus 20 ist durch einen Abstützarm 20a, welcher von der Vorsprungs- bzw. Abstützplatte 18 aus vorsteht sowie ein paar Führungsstifte 20b gebildet, der von der Taumelscheibe 19 vorstehen. Die Führungsstifte 20b sind gleitfähig in ein paar Führungsbohrungen 20c eingepaßt, die sich durch den Abstützarm 20a erstrecken. Der Scharniermechanismus 20 bedingt eine inte­ grale Rotation der Taumelscheibe 19 mit der Antriebswelle 16. Der Scharniermechanismus 20 führt ferner die Schwenkbewegung bzw. Neigungsbewegung der Taumelscheibe 19 in die Richtung der Achse L1. Eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen 20a erstrecken sich durch den Zylinderblock 12 um die Antriebswelle 16 herum. Ein Einzelkopfkolben 21 ist hin und her bewegbar in jeder Zy­ linderbohrung 12a aufgenommen. Der Kolben 21 hat einen hohlen Kopf 21e sowie eine Einfassung oder Schürze 21a, welcher von dem hinteren Ende des Kopfs 21e in Richtung zur Kurbelkammer 15 vorsteht. Ein Schlitz 21b ist in der Schürze 21a ausgebil­ det. Der Schlitz 21b hat ein paar von sich gegenüberliegenden Wänden. Jede Wand definiert einen runden, konkaven Sitz 21d zur Aufnahme eines Schuhs 22. Der runde Abschnitt jedes Schuhs 22 ist gleitfähig in einem entsprechenden Sitz 21d aufgenom­ men.

Der periphere Abschnitt der Taumelscheibe 19 ist gleitfähig in dem Schuh 21b jedes Kolbens 21 zwischen den flachen Abschnit­ ten des jeweils zusammengehörigen paar Schuhe 22 gehalten. Je­ der Schuh 22 dient somit als ein Verbindungsbauteil, welches den Kolben 21 an die Taumelscheibe 19 anschließt. Die Rotation der Taumelscheibe 16 wird in eine lineare Hin- und Herbewegung jedes Kolbens 21 in der zugehörigen Zylinderbohrung 12a kon­ vertiert. Während des Ansaughubes, bei dem der Kolben 21 sich von der oberen Totpunktposition zu der unteren Totpunktpositi­ on bewegt, wird das Kühlgas in der Ansaugkammer 13a durch den zugehörigen Ansauganschluß 14c und das Ansaugventil 14a ge­ zwungen und in die Zylinderbohrung 12a eingesaugt. Während des Kompressionshubes, bei dem sich der Kolben 21 von der unteren Totpunktposition zu der oberen Totpunktposition bewegt, wird das Kühlgas innerhalb der Zylinderbohrung 12a komprimiert und aus der Bohrung 12a durch den zugehörigen Auslaßanschluß 14d und das Auslaßventil 14b ausgepreßt und in die Auslaßkammer 13b ausgestoßen.

Ein Druckkanal 23 erstreckt sich durch den Zylinderblock 12, die Ventilplatte 14 sowie das hintere Gehäuse 13, um die Aus­ laßkammer 13d mit der Kurbelkammer 15 zu verbinden. Ein elek­ tromagnetisches Ventil oder ein Verdrängungssteuerungsventil 24 ist in dem hinteren Gehäuse 13 vorgesehen und in dem Druck­ kanal 23 angeordnet. Das Steuerventil 24 hat ein Solenoid 24a, einen Körper 24b sowie eine Öffnung 24c. Wenn das Solenoid 24a erregt wird, dann schließt der Körper 24b die Öffnung 24c. Wenn das Solenoid 24a entregt wird, dann öffnet der Körper 24b die Öffnung 24c.

Ein Druckentspannungskanal 16a erstreckt sich durch die An­ triebswelle 16. Eine Druckentspannungsbohrung 12d erstreckt sich durch den Zylinderblock 12 und die Ventilplatte 14. Der Entspannungskanal 16a sowie die Entspannungsbohrung 12b ver­ binden die Kurbelkammer 15 mit der Ansaugkammer 13a.

Wenn das Solenoid 24a erregt wird und der Druckkanal 23 ge­ schlossen wird, dann wird kein Hochdruckkühlgas innerhalb der Auslaßkammer 13b zu der Kurbelkammer 15 gefördert. In diesem Zustand strömt das Kühlgas innerhalb der Kurbelkammer 15 in die Ansaugkammer 13a durch den Entspannungskanal 16a und die Entspannungsbohrung 12b. Dies bewirkt, daß der Druck der Kur­ belkammer 15 den niedrigen Druck der Ansaugkammer 13a annähert bzw. erreicht. Als ein Ergebnis hiervon wird die Taumelscheibe 19 auf eine maximale Neigungsposition bewegt, wie in der Fig. 1 dargestellt wird, wobei die Verdrängung des Kompressors ma­ ximal wird. Die Taumelscheibe 19 ist hinsichtlich ihrer Nei­ gungsbewegung über die maximale Neigungsposition hinaus durch das Anschlagen eines Stoppers bzw. eines Anschlags 19a, der an der vorderen Seite der Taumelscheibe 19 angeordnet ist, gegen die Abstützplatte 18 begrenzt. Wenn das Solenoid 24a entregt wird und der Druckkanal 23 geöffnet wird, dann wird Hochdruck­ kühlgas innerhalb der Auslaßkammer 13b zu der Kurbelkammer 15 geleitet. Dies erhöht den Druck der Kurbelkammer 15. Als ein Ergebnis hiervon bewegt sich die Taumelscheibe 19 in Richtung zu einer minimalen Neigungsposition, wobei die Verdrängung des Kompressors minimal wird. Die Taumelscheibe 19 wird in deren Neigungsbewegung über die minimale Neigungsposition hinaus durch das Anschlagen der Taumelscheibe 19 gegen einen Ring 25 begrenzt, der an der Antriebswelle 16 befestigt ist.

Wie in der vorstehenden Beschreibung ausgeführt wurde wird der Druck in der Kurbelkammer 15 durch Erregen des Solenoids 24a des Steuerventils 24 für das Schließen des Druckkanals 23 oder durch Entregen des Solenoids 24a eingestellt, um den Druckka­ nal 23 zu öffnen. Wenn der Druck der Kurbelkammer 15 geändert wird, dann wird auch die Differenz zwischen dem Druck der Kur­ belkammer 15, die auf die hintere Seite des Kolbens 21 ein­ wirkt, (in die linke Richtung gesehen in der Fig. 1) und dem Druck der Zylinderbohrung 12a, welcher auf die vordere Seite des Kolbens 21 einwirkt (in die rechte Richtung gesehen in der Fig. 1) geändert. Die Neigung der Taumelscheibe 19 wird folg­ lich in Übereinstimmung mit der Druckdifferenz geändert. Dies ändert den Hub der Kolben 21 und variiert folglich die Ver­ drängung des Kompressors.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt wird, hat jeder Kolben 21 eine ringförmige Nut 26, die sich in Umfangsrichtung entlang der zylindrischen äußeren Fläche des Kolbens 21 nahe dem Ende des Kopfes 21e erstreckt. Die ringförmige Nut 26 ist an einer Position vorgesehen, wo die Nut 26 nicht zu der Innenseite der Kurbelkammer 15 frei liegt, wenn sich der Kolben 21 an der un­ teren Totpunktposition befindet. Jeder Kolben 21 hat ferner eine lineare Nut 27, die sich entlang der äußeren Fläche des Kopfes 21e parallel zu dessen Achse L2 des Kolbens 21 (längs) erstreckt. Ein Ende der linearen Nut 27 ist in der Nähe (unmittelbaren Nachbarschaft) der ringförmigen Nut 26 angeord­ net.

Wenn jeder Kolben 21 sich in der zugehörigen Zylinderbohrung 12a hin und her bewegt, dann bleibt einiges an Schmieröl, wel­ ches in dem Kühlgas gelöst ist, an der Wand der Zylinderboh­ rung 12a haften. Wenn sich der Kolben 21 hin und her bewegt, dann wird das Schmieröl an der Wand der Zylinderbohrung 12a durch die Kante der ringförmigen Nut 26 in den Kolben 21 abge­ wischt und in der Nut 26 gesammelt. Das Schmieröl, welches in der Nut 26 gesammelt ist, wird anschließend in die lineare Nut 27 durch einen engen Spalt C1 gefördert, der zwischen der äu­ ßeren Fläche des Kolbens 21 und der Wand der Zylinderbohrung 12 a ausgebildet ist.

Wie in den Fig. 1-4 gezeigt wird, ist ein im wesentlichen T-förmiger Rotationsbegrenzer 21f in jedem Kolben 21 an dem entfernten, äußeren Ende der Schürze 21a vorgesehen. Eine ab­ geschrägte Fläche 28 erstreckt sich entlang der Peripherie der äußeren Endfläche des Begrenzers 21f.

Jeder Kolben 21 ist ferner mit einer Aussparung 29 versehen, die angrenzend an den Begrenzer 21f angeordnet ist. Die Aus­ sparung 29 liegt der inneren Fläche des vorderen Gehäuses 11 gegenüber und erstreckt sich entlang der Schürze 21a. Eine zy­ lindrische Fläche 31, welche der inneren Fläche des vorderen Gehäuses 11 gegenüberliegt, ist auf dem Begrenzer 21f ausge­ bildet. Der Krümmungsradius der zylindrischen Fläche 31 ist im wesentlichen der gleiche wie jener der inneren Fläche des vor­ deren Gehäuses 11. Während der Hin- und Herbewegung des Kol­ bens 21 gleitete die zylindrische Fläche 31 des Begrenzers 21f gegenüber der inneren Fläche des vorderen Gehäuses 11. Dies verhindert, daß sich der Kolben 21 um dessen Achse L2 dreht.

Wie in den Fig. 1, 3 und 4 dargestellt wird hat jeder Kol­ ben 21 eine Rippe 21c, die sich parallel zu der Achse L2 des Kolbens 21 erstreckt und integral mit der inneren Wand des Schlitzes 21b ausgebildet ist. Die Rippe 21c ist an ein paar innerer Ecken 21g in dem Schlitz 21b angeschlossen. Darüber hinaus ist jedes Ende der Rippe 21c im wesentlichen fortlau­ fend zu dem zugehörigen Sitz 21d ausgeformt. Das heißt, daß die Enden der Rippe 21c mit den Kanten der Sitze 21d zusammen­ stoßen (fließender Übergang), wie in der Fig. 4 gezeigt wird.

Der Betrieb des Kompressors mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird nachfolgend erläutert.

Die Rotation der Antriebswelle 16 wird in die Hin- und Herbe­ wegung der Kolben 21 mittels der Taumelscheibe 19 und der Schuhe 22 konvertiert. Die Neigung der Taumelscheibe 21 be­ stimmt dabei den Hub der Kolben 21. Dies wiederum bestimmt die Verdrängung des Kompressors. Das Kühlgas innerhalb der Kurbel­ kammer 15 enthält nebelförmiges Schmieröl. Während des Be­ triebs des Kompressors verwirbelt die Rotation der Taumel­ scheibe 19 das Kühlgas in der Kurbelkammer 15 um die Antriebs­ welle 16 in Rotationsrichtung der Taumelscheibe 19. Wenn das verwirbelte Kühlgas durch den Spalt bzw. Hohlraum zwischen dem Schlitz 21b jedes Kolbens 21 und der Taumelscheibe 19 strömt, dann kollidiert das Gas gegen die Rippe 21c, die an der inne­ ren Wand des Schlitzes 21b vorgesehen ist. Einiges an Schmier­ öl trennt sich von dem Kühlgas und bleibt auf der Rippe 21c haften. Das Schmieröl, welches auf der Rippe 21c haften bleibt, wird zu den Schuhen 22 geführt und schmiert die Schuhe 22 in ausreichender Weise.

Die Rippe 21c hat eine plane Oberfläche, die senkrecht zu der Rotationsrichtung der Taumelscheibe 22 verläuft. Folglich kol­ lidiert das Kühlgas, welches während der Rotation der Taumel­ scheibe 22 verwirbelt wird, im wesentlichen unter einem rech­ ten Winkel mit der Rippe 21c. Folglich bewirkt die Kollision des Kühlgases mit der Rippe 21c in effizienter Weise ein Tren­ nen des Schmieröls von dem Kühlgas.

Die Enden der Rippe 21c sind im wesentlichen fortlaufend zu den zugehörigen Sitzen 21d ausgebildet, welche die Schuhe 22 aufnehmen. Aus diesem Grunde bewegt sich das Schmieröl, wel­ ches auf der Rippe 21c hängt, sanft in den Hohlraum bzw. Spalt zwischen den Sitzen 21d und den Schuhen 22 und schmiert in ausreichender Weise die Kontaktabschnitte der jeweils zugehö­ rigen Sitze 21d und Schuhe 22.

Obgleich der Schlitz 21b bewirkt, daß die Schürze 21a jedes Kolbens 21 materialverdünnt wird, so verstärkt jedoch die Rip­ pe 21c die Schürze 21a. Darüber hinaus ist die Rippe 21c mit dem Paar innerer Ecken 21g des Schlitzes 21g verbunden. Folg­ lich steift die Rippe 21c die inneren Ecken 21g aus, in wel­ chen Spannungsspitzen während des Betriebes des Kompressors auftreten. Dies verhindert in effektiver Weise eine Deformati­ on oder Beschädigung der Schürze 21a.

Wenn sich jeder Kolben 21 von der oberen Totpunktposition in Richtung zu der unteren Totpunktposition bewegt, dann werden das Schmieröl, das an der Endfläche der Schürze 21a und der inneren Fläche des vorderen Gehäuses 11 haftet und das Schmieröl, daß an dem Boden der Kurbelkammer 15 sich sammelt, entlang der abgeschrägten Fläche 28 der Schürze 21a in Rich­ tung zum Kupplungsabschnitt geführt, der den Kolben 21 und die Taumelscheibe 19 oder die Schuhe 22 verbindet. Dies schmiert in noch verbesserter Weise die Schuhe 22.

Der Rücksprung bzw. die Aussparung 29, die in der Schürze 21a jedes Kolbens 21 vorgesehen ist, bildet einen Schmierölkanal zwischen der Schürze 21a und der inneren Fläche des vorderen Gehäuses 11 aus. Das Schmieröl, welches in die Aussparung 29 mittels der abgeschrägten Fläche 28 eingetreten ist, bewegt sich sanft in Richtung zu den Schuhen 22. Da lediglich eine Rippe 21c an der inneren Wand des Schlitzes 21b vorgesehen ist, wird die Erhöhung bezüglich des Gewichts des Kolbens 21 minimiert.

Ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfin­ dung wird nachstehend anhand der Fig. 5 beschrieben. In die­ sem Ausführungsbeispiel erstrecken sich zwei Rippen 21c paral­ lel zu der Achse des Kolben 21. Die Rippen 21c sind parallel zueinander und um einen vorbestimmten Abstand voneinander be­ abstandet. Dieser Aufbau erreicht ebenfalls die vorteilhaften Wirkungen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Darüber hinaus wird die Festigkeit der Schürze 21a in diesem Ausführungsbei­ spiel weiter erhöht. Ferner ist dieser Aufbau effektiv bezüg­ lich einer ausreichenden Schmierung der Schuhe 22, da das Schmieröl dazu neigt, sich zwischen den Rippen 21c zu sammeln.

Ein drittes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfin­ dung wird nachstehend mit Bezug auf die Fig. 6 beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Rippe 21c H-förmig aus­ gebildet, wenn diese von der Bodenseite aus betrachtet wird. Dieser Aufbau erzielt ebenfalls die vorteilhaften Wirkungen des zweiten Ausführungsbeispiels. Darüber hinaus wird die Fe­ stigkeit der Schürze 21a in diesem Ausführungsbeispiel weiter erhöht.

Drei oder mehrere Rippen 21c können ebenfalls in dem Schlitz 21b der Schürze 21a vorgesehen sein. Dieser Aufbau erzielt ebenfalls die vorteilhaften Wirkungen der vorstehend beschrie­ benen Ausführungsbeispiele.

Obgleich mehrere Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung insofern beschrieben worden sind, sollte für den Durch­ schnittsfachmann ersichtlich sein, daß die vorliegende Erfin­ dung in zahlreichen anderen spezifischen Ausführungsformen ausgeführt werden kann, ohne daß hierdurch vom Geist und Um­ fang der Erfindung abgewichen wird. Aus diesem Grunde sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen lediglich als il­ lustrativ und nicht restriktiv zu betrachten, wobei die Erfin­ dung nicht auf Einzelheiten beschränkt sein soll, die darin angegeben werden, sondern innerhalb des Umfangs der anliegen­ den Ansprüche modifiziert werden kann.

Ein Kolben 21 zur Verwendung in einem Kompressor, der Schmier­ öl enthaltendes Gas komprimiert, wird in diese Erfindung of­ fenbart. Der Kompressor hat eine Kurbelkammer 15 und Zylinder­ bohrungen 12 für das Unterbringen der Kolben 21. Eine Taumel­ scheibe 19 ist in der Kurbelkammer 15 angeordnet und wird auf einer Antriebswelle 16 für ein integrales Rotieren mit der An­ triebswelle 16 gelagert. Die Taumelscheibe 19 ist mit dem Kol­ ben 21 durch Schuhe 22 wirkverbunden, um die Rotation der An­ triebswelle 16 in eine Hin- und Herbewegung jedes Kolbens 21 zu konvertieren. Jeder Kolben 21 hat einen Kopf 21e, für das Komprimieren des Gases, das in die Zylinderbohrung 12a geför­ dert wird, sowie eine Einfassung bzw. Schürze 21a, die von dem Kopf 21e in Richtung zur Kurbelkammer 15 vorsteht. Die Schürze 21a hat einen Schlitz 21b für das Aufnehmen der Taumelscheibe 19 mittels der Schuhe 22. Eine Rippe 21c ist auf der inneren Wand des Schlitzes 21b ausgebildet und erstreckt sich parallel zu der Achse L2 des Kolbens 21. Wenn die Taumelscheibe 19 dreht, dann prallt verwirbelndes Gas innerhalb der Kurbelkam­ mer 15 gegen die Rippe 21c auf. Wenn das Gas gegen die Rippe 21c aufprallt, dann trennt sich das in dem Gas enthaltende Öl von dem Gas und wird zu den Schuhen 22 geführt.

Claims (10)

1. Kolben zur Verwendung in einem Kompressor, der Schmieröl enthaltendes Gas komprimiert, wobei der Kompressor ein Gehäuse (11, 12, 13) umfaßt, das eine Kurbelkammer (15) sowie eine Zylinderbohrung (12a) für das Aufnehmen des Kolbens (21) hat, wobei ein Antriebskörper (19) in der Kurbelkammer (15) untergebracht ist, wobei der Antriebskörper (19) mit dem Kolben (21) mittels einer Anschlußverbindung (22) wirkverbun­ den ist und wobei der Antriebskörper (19) den Kolben (21) mit­ tels der Anschlußverbindung (22) hin- und herbewegt, wenn sich der Antriebskörper (19) dreht wobei der Kolben einen Kopf (21e) für das Komprimieren des Gases, das in die Zylinderboh­ rung (12a) gefördert wird und eine Einfassung (21a) hat, die von dem Kopf (21e) in Richtung zur Kurbelkammer (15) vorsteht, wobei die Einfassung (21a) einen Schlitz (21b) für das Aufneh­ men des Antriebskörpers (19) mittels der Anschlußverbindung (22) hat, wobei der Kolben gekennzeichnet ist durch:
eine Schmiermittelaufnahmewand (21c), die an der inneren Wand des Schlitzes (21b) ausgeformt ist, wobei die Schmiermit­ telaufnahmewand (21c) eine Kollisionsfläche hat, gegen die verwirbeltes Gas in der Kurbelkammer (15) aufprallt, wenn sich der Antriebskörper (19) dreht.

2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollisionsfläche in eine Richtung ausgerichtet ist, die im wesentlichen tangential zu dem Antriebskörper (19) verläuft.

3. Kolben nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollisionsfläche im wesentlichen planar ist und wobei die Ebene der Kollisionsfläche parallel zu der Achse (L2) des Kol­ bens (21) ist.

4. Kolben nach einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelaufnahmewand ein paar Rippen (21c) hat, die parallel zueinander ausgerichtet sind, wobei die Rippen mit einer vorbestimmten Distanz voneinander beabstandet sind.

5. Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (21b) ein Paar innerer Ecken (21g) darin hat, wo­ bei die Schmiermittelaufnahmewand (21c) an zumindest die inne­ re Ecke (21g) angeschlossen ist, welche weiter entfernt von dem Kopf (21e) ist, um die Einfassung (21a) auszusteifen.

6. Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Öl, welches in dem Gas enthalten ist, von dem Gas getrennt wird und an der Schmiermittelaufnahmewand (21c) haften bleibt, wenn das Gas gegen die Schmiermittelaufnahmewand (21c) auf­ prallt, wobei die Schmiermittelaufnahmewand (21c) einen Füh­ rungsabschnitt hat, für das Führen des auf der Schmiermitte­ laufnahmewand (21c) anhaftenden Öls zu der Anschlußverbindung (22).

7. Kolben nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußverbindung ein paar Schuhe (22) umfaßt, welche in den Schlitz (21b) aufgenommen sind, um gleitfähig den An­ triebskörper (19) zu halten, wobei die innere Wand des Schlit­ zes (21b) ein paar Aufnahmesitze (21b) für das Aufnehmen der Schuhe (22) hat und wobei die Schmiermittelaufnahmewand (21c) ein paar Enden hat, die im wesentlichen fortlaufend zu den zu­ gehörigen Aufnahmesitzen (21d) ausgebildet sind, wobei die En­ den den Führungsabschnitt ausbilden.

8. Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11, 12, 13) eine innere Fläche für das Ausbilden der Kurbelkammer (15) hat, wobei die Einfassung (21a) einen Begrenzer (21f) hat, der gleitfähig die innere Fläche des Ge­ häuses (11, 12, 13) berührt, um den Kolben (21) an einer Rota­ tion innerhalb der Zylinderbohrung (12a) zu hindern und wobei die Einfassung (21a) eine Ausnehmung (29) hat, die zwischen dem Begrenzer (21f) und den Kopf (21e) angeordnet ist, um ei­ nen Spalt oder Raum zu bilden, der einen Durchtritt an Öl zwi­ schen der Einfassung (21a) und der inneren Fläche des Gehäuses (11, 12, 13) erlaubt.

9. Kompressor mit einem Kolben gemäß einem der vor­ hergehenden Ansprüche.

10. Kompressor nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Taumelscheibe (19), welche den Antriebskörper bildet, ei­ ne Antriebswelle (16) für das schwenkbare Lagern der Taumel­ scheibe (19) und für das integrale Rotieren der Taumelscheibe (19), wobei die Neigung der Taumelscheibe (19) in Übereinstim­ mung mit der Differenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer (15) und dem Druck in der Zylinderbohrung (12a) variierbar ist und wobei der Kolben (21) mit einem Hub bewegt wird, welcher durch die Neigung der Taumelscheibe (19) bestimmt ist, um die Verdrängung des Kompressors zu steuern, sowie eine Einrichtung (24) für das Einstellen der Differenz zwischen dem Druck in der Kurbelkammer (15) und dem Druck in der Zylinderbohrung (12a).