DE19755241A1 - Kühlmittelverdichter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kühlmittelverdichter.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Taumelscheibenverdichter nach dem Stand der Technik. Dieser hat einen Zylinderkörper 201, durch welchen sich in axialer Richtung Zylinderbohrungen 206 erstrecken, welche mit vorgegebenen Winkelabständen um eine Welle 205 herum angeordnet sind. Die rückwärtige Stirnseite des Zylinderkörpers 201 ist unter Zwischenschaltung einer Ventilplatte 202 mit einem rückwärtigen Kopfteil 203 (Zylinderkopf) versehen, und im rückwärtigen Kopfteil 203 sind eine Förderdruckkammer 212 und eine Saugdruckkammer 213 angeordnet. Eine Trennwand 214 teilt die Förderdruckkammer 212 in zwei Förderdruckräume 212a, 212b.

Eine vordere Stirnseite des Zylinderkörpers 201 ist mit einem vorderen Kopfteil 204 verbunden. In diesem ist ein Innenraum 208 ausgebildet, der auch als Kurbelgehäuse bezeichnet wird, und in diesem ist eine Taumelscheibe 210 angeordnet.

In der Ventilplatte 202 sind Kühlmittel-Auslaßdurchlässe 216 ausgebildet, wel­ che jeweils dazu dienen, eine Verbindung zwischen einer zugeordneten Zylin­ derbohrung 206 und der Förderdruckkammer 212 herzustellen, und es sind Kühlmittel-Einlaßdurchlässe 215 ausgebildet, welche jeweils dazu dienen, eine Verbindung zwischen einer entsprechenden Zylinderbohrung 206 und der Saugdruckkammer 213 herzustellen. Die Kühlmittel-Auslaßdurchlässe 216 und die Kühlmittel-Einlaßdurchlässe 215 sind jeweils mit vorgegebenen Winkelab­ ständen um die Welle 205 angeordnet, wie das z. B. in Fig. 3 dargestellt ist.

Fig. 2 zeigt wesentliche Teile des Verdichters der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, und Fig. 3 zeigt in einer auseinandergezogenen Darstellung die Ventilplatte 202, die einstückig ausgebildeten Ansaugventile 221, die einstückig ausgebildeten Auslaßventile 217, die einstückig ausgebildeten Ventilanschläge 218, sowie die Gehäusedichtungen 231 und 232.

Die Kühlmittel-Einlaßdurchlässe 215 werden jeweils durch ein zugeordnetes Ansaugventil 221 geöffnet bzw. geschlossen, welches zwischen einer vorderen Stirnseite der Ventilplatte 202 und dem Zylinderkörper 201 angeordnet ist.

Andererseits werden die Kühlmittel-Auslaßdurchlässe 216 jeweils durch ein zugeordnetes Auslaßventil 217 geöffnet bzw. geschlossen, welches an der rückwärtigen Stirnseite der Ventilplatte 202, zusammen mit den Ventilanschlägen 218, mittels einer Niete 219 befestigt ist.

Die plattenförmigen Dichtplatten 231, 232 sind zwischen der vorderen Stirnseite der Ventilplatte 202 und dem Zylinderkörper 201 sowie zwischen der rückwärtigen Stirnseite der Ventilplatte 202 und dem rückwärtigen Kopfteil 203 angeordnet, um Druckdichtigkeit zwischen dem Zylinderkörper 201 und dem rückwärtigen Kopfteil 203 sicherzustellen.

Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch einen Flügelzellenverdichter nach dem Stand der Technik, und Fig. 5 zeigt eine Auslaßventil-Abdeckung und die zugehörigen Einzelteile, in einer auseinandergezogenen Darstellung.

Der Flügelzellenverdichter weist einen Hubring 301 auf, in welchem ein Rotor 302 drehbar angeordnet ist. An der vorderen Stirnseite des Hubrings 301 ist ein vorderes Seitenteil 303 befestigt, und an der vorderen Stirnseite des vorderen Seitenteils 303 ist ein vorderes Kopfteil 305 befestigt. An der rückwärtigen Stirnseite des Hubrings 301 ist ein rückwärtiges Seitenteil 304 befestigt, und an der rückwärtigen Stirnseite des rückwärtigen Seitenteils 304 ist ein rückwärtiges Kopfteil 306 befestigt.

Zwei Paare von Kühlmittel-Auslaßdurchlässen 316 sind durch gegenüber­ liegende Seitenwände 301a des Hubrings 301 in einer Weise angeordnet, welche den beiden Verdichtungsräumen 312 entspricht. (Fig. 4 zeigt nur ein Paar von Kühlmittel-Auslaßdurchlässen 316). Ferner hat jede der Seitenwände des Hubrings 301 einen Ventilanschlag 317a und Auslaßventile 319, welche mit dieser Wand über Schrauben 318 verbunden sind.

Ein O-Ring 342 ist zwischen dem Auslaßventildeckel 317 und der Seitenwand 301a des Hubrings 301 angeordnet, um die Auslaßventile 319 und die Seitenwand 301a des Hubrings 301 abgedichtet abzudecken und um Druckdichtigkeit zwischen diesen Teilen sicherzustellen.

Bei dem vorstehend beschriebenen Taumelscheibenverdichter wird Kühlgas, welches aus einem (nicht dargestellten) Verdampfer über ein Rohrleitungssystem in den Verdichter fließt, in die Saugdruckkammer 213 angesaugt und fließt dann in eine Verdichtungskammer in der Zylinderbohrung 206 über das Ansaugventil 221 (Saughub). Danach wird das in der Verdichtungskammer 206 verdichtete Kühlgas über das Auslaßventil 217 der Förderdruckkammer 212 zugeführt (Verdichtungshub).

Wenn sich das Saugventil 221 oder das Auslaßventil 217 schließt, bewirkt eine intensive Federkraft des Ventils 221 oder 217 daß das Ventil 221 oder 217 mit einer Art Schlag zu seinem Sitz auf der Ventilplatte 202 zurückkehrt, was ein Kollisionsgeräusch (unerwünschtes Geräusch) bewirkt.

Wenn sich das Auslaßventil 217 öffnet, vibriert das Ventilglied 217 selbst während seines gesamten Öffnungsvorgangs, und diese Vibration verbreitet sich über das Kühlgas aus der Innenseite des Verdichters zu dessen Außenseite und erzeugt unerwünschte Geräusche.

Wie vorstehend beschrieben, werden zur Erleichterung der Montage der Ventile 221 und 217 der Zylinderkörper 201 und das rückwärtige Kopfteil 203 als separate Teile ausgebildet, so daß die Ventilplatte 202, die Auslaßventile 217 und die Ansaugventile 221 leicht zwischen dem Zylinderkörper 201 und dem rückwärtigen Kopfteil 203 angeordnet werden können. Da aber die Dichtungen 231, 232 ebenfalls zwischen dem Zylinderkörper 201 und dem rückwärtigen Kopfteil 203 angeordnet sind, um eine Druckdichtigkeit zwischen diesen Teilen sicherzustellen, nimmt die Zahl der Komponenten zu, und die Folge ist nicht nur eine Abnahme der Montagefreundlichkeit des Verdichters selbst, sondern auch eine Zunahme der Herstellungskosten desselben.

Bei dem in Fig. 4 und 5 dargestellten Flügelzellenverdichter nach dem Stand der Technik wird Kühlgas, welches über den Sauganschluß 306a in den Verdichter strömt, aus dem Saugraum 311 in die Verdichtungsräume 312 angesaugt. Anschließend öffnet das Kühlgas, welches in den Verdichtungsräumen 312 verdichtet wurde, die Auslaßventile 319 und fließt aus den Kühlmittel-Auslaßdurchlässen 316 heraus und weiter durch einen Durchlaß 303a in eine Förderdruckkammer 310, und von dort weiter über einen Auslaßanschluß 305a.

Wenn sich die Auslaßventile 319 schließen, bewirken die starken Federkräfte der Ventile 319, daß diese Ventile 319 zu ihrem Sitz auf der Seitenwand des Hubrings 301 mit einer Art Schlag zurückkehren, was Kollisionsgeräusche verursacht, also unerwünschte Geräusche.

Wenn sich die Auslaßventile 319 öffnen, vibrieren diese während ihres gesamten Öffnungsvorgangs, und die Vibrationen verbreiten sich über das Kühlgas aus der Innenseite des Verdichters zu dessen Außenseite und erzeugen unerwünschte Geräusche.

Außerdem wird, wie zuvor beschrieben, der O-Ring 342 verwendet, um Druckdichtigkeit sicherzustellen, so daß die Zahl der Komponenten erhöht wird, was nicht nur die Montagefreundlichkeit des Verdichters reduziert, sondern auch zu einer Zunahme der Herstellungskosten desselben führt.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, einen neuen Kühlmittelverdichter bereitzustellen.

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen Kühlmittelverdichter mit einem Zylinderkörper, in welchem mindestens eine Zylinderbohrung ausgebildet ist, mit einer Ventilplatte, welche an einer Stirnseite des Zylinderkörpers angeordnet ist, mit einem Zylinderkopf, welcher an dieser Stirnseite des Zylinderkörpers unter Zwischenschaltung der Ventilplatte befestigt ist und in welchem eine Hochdruckkammer und eine Niederdruckkammer ausgebildet sind, mit mindestens einem in der Ventilplatte ausgebildeten Kühlmittel-Einlaßdurchlaß, welcher jeweils zur Verbindung zwischen einer zugeordneten Zylinderbohrung und der Niederdruckkammer dient, mit mindestens einem in der Ventilplatte ausgebildeten Kühlmittel-Auslaßdurchlaß, welcher jeweils zur Verbindung zwischen einer zugeordneten Zylinderbohrung und der Hochdruckkammer dient, mit mindestens einem Ansaugventil, welches jeweils dazu dient, den zugeordneten Kühlmittel-Einlaßdurchlaß zu öffnen bzw. zu schließen, mit mindestens einem Auslaßventil, welches jeweils dazu dient, den zugeordneten Kühlmittel-Auslaßdurchlaß zu öffnen bzw. zu schließen, mit einem ersten Dichtglied, welches zwischen dem Zylinderkörper und der Ventilplatte angeordnet ist, um eine Druckdichtheit zwischen dem Zylinderkörper und der Ventilplatte sicherzustellen, mit einem zweiten Dichtglied, welches zwischen dem Zylinderkopf und der Ventilplatte angeordnet ist, um eine Druckdichtheit zwischen dem Zylinderkopf und der Ventilplatte sicherzustellen, wobei das mindestens eine Ansaugventil und das erste Dichtglied einstückig als erstes plattenförmiges Ventilglied ausgebildet sind, dessen beide gegenüberliegende Seiten mit einem elastischen Werkstoff beschichtet sind, und das mindestens eine Auslaßventil und das zweite Dichtglied einstückig als zweites plattenförmiges Ventilglied ausgebildet sind, dessen beide gegenüberliegende Seiten mit einem elastischen Werkstoff beschichtet sind.

Auf diese Weise kann man unerwünschte Geräusche, die im Betrieb des Verdichters entstehen, reduzieren, ohne dessen Herstellungskosten zu erhöhen. - Da bei jedem der beiden plattenförmigen Ventilglieder (aus Blech) beide Seiten mit einem elastischen Werkstoff beschichtet sind, schlägt eine Schicht aus dem elastischen Werkstoff, welche auf den Ansaugventilen und den Auslaßventilen ausgebildet ist, beim Schließvorgang gegen die Ventilplatte. Deshalb wird die Aufschlagkraft des schließenden Ventilglieds, welche auf die Ventilplatte einwirkt, wenn das betreffende Ventilglied zum Sitz auf der Ventilplatte gelangt, durch die Elastizität der Schicht aus dem elastischen Werkstoff absorbiert, so daß Geräusche infolge Kollision des schließenden Ventilglieds gegen die Ventilplatte reduziert werden.

Ferner ist jedes der Auslaßventile gebildet durch drei Schichten mit unterschiedlicher natürlicher Frequenz, so daß der Spitzenwert der Resonanzfrequenz der drei Schichten reduziert werden kann, um dadurch die Schwingungen des Auslaßventils während seines Öffnungsvorgangs zu dämpfen und unerwünschte Geräusche zu reduzieren, welche durch die Vibration des Auslaßventilglieds selbst erzeugt werden.

Da ferner jedes der plattenförmigen Ventilglieder nicht nur die Funktion als Ventil erfüllt, sondern auch als Dichtglied wirkt, ist es möglich, die Zahl der Komponenten sowie die Zahl der Herstellungsvorgänge oder -abläufe zu reduzieren, was eine Erhöhung der Herstellungskosten des Verdichters verhindert.

Das erste plattenförmige Ventilglied und das zweite plattenförmige Ventilglied haben jeweils eine Form, die generell der Form der Ventilplatte ähnlich ist. Das erste Dichtglied ist so ausgebildet, daß es eine ringförmige Gestalt hat, wobei das mindestens eine Ansaugventil jeweils auf dem ersten plattenförmigen Ventilglied an einer Stelle ausgebildet ist, die radial innerhalb des ersten Dichtglieds liegt. Das zweite Dichtglied ist so ausgebildet, daß es eine ringförmige Gestalt hat, wobei das mindestens eine Auslaßventil jeweils auf dem zweiten plattenförmigen Ventilglied an einer Stelle ausgebildet ist, die radial innerhalb des zweiten Dichtglieds liegt.

In bevorzugter Weise werden das erste plattenförmige Ventilglied und das zweite plattenförmige Ventilglied jeweils aus einem Werkstoff für plattenförmige Dichtungen (Flachdichtungen) hergestellt.

Ferner weist in bevorzugter Weise der Werkstoff für Dichtungen insbesondere ein kaltgewalztes Stahlblech bzw. Streifen in geschnittener Länge und ein kaltgewalztes Stahlblech und Streifen in Bunden (SPCC) auf.

Ferner weist in bevorzugter Weise der elastische Werkstoff Gummi oder ein sonstiges Elastomer auf.

Eine andere Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung durch einen Kühlmittelverdichter mit einem Hubring, welcher eine Umfangswand aufweist, mit mindestens einem die Umfangswand des Hubrings durchdringenden Kühlmittel-Auslaßdurchlaß, mit mindestens einem Auslaßventildeckel, der jeweils an der Umfangswand des Hubrings in einer Weise befestigt ist, welche dem mindestens einen Kühlmittel-Auslaßdurchlaß entspricht, mit mindestens einem Auslaßventil, das zwischen der Umfangswand des Hubrings und einem zugeordneten Auslaßventildeckel angeordnet ist, um einen zugeordneten Kühlmittel-Auslaßdurchlaß zu öffnen bzw. zu schließen, mit mindestens einem Dichtglied, welches zwischen der Umfangswand des Hubrings und dem zugeordneten Auslaßventildeckel angeordnet ist, um jeweils Druckdichtigkeit zwischen der Umfangswand des Hubrings und dem zugeordneten Auslaßventildeckel sicherzustellen, wobei das mindestens eine Auslaßventil und das Dichtglied einstückig durch ein einziges plattenförmiges Ventilglied gebildet sind, welches auf beiden gegenüberliegenden Seiten mit einem elastischen Werkstoff beschichtet ist.

Beim Kühlmittelverdichter nach dem zweiten Aspekt der Erfindung ergeben sich die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie bei dem Verdichter nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung.

In bevorzugter Weise ist das mindestens eine Auslaßventil innerhalb des Dichtglieds ausgebildet.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen, sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Gesamtanordnung eines Taumelscheibenverdichters nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung, welche wesentliche Teile des Verdichters der Fig. 1 zeigt,

Fig. 3 eine auseinandergezogene, raumbildliche Darstellung, welche bei dem Verdichter der Fig. 1 Ansaugventile, eine Ventilplatte, Auslaßventile, Ventilanschläge und (Flach-)Dichtungen darstellt,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Gesamtheit eines Flügelzellenverdichters nach dem Stand der Technik,

Fig. 5 eine auseinandergezogene raumbildliche Darstellung, welche für den Verdichter der Fig. 4 einen Auslaßventildeckel und diesem zugeordnete Teile darstellt,

Fig. 6 eine auseinandergezogene raumbildliche Darstellung, welche für einen Taumelscheibenverdichter nach einer ersten Ausführungs­ form der Erfindung Ansaugventile, eine Ventilplatte, und Auslaß­ ventile darstellt,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch die Gesamtheit des Taumelscheibenverdichters nach dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 8 eine vergrößerte Darstellung, welche wesentliche Teile des Taumelscheibenverdichters der Fig. 7 zeigt,

Fig. 9A eine Draufsicht auf ein plattenförmiges Auslaßventil des in Fig. 7 dargestellten Taumelscheibenverdichters,

Fig. 9B einen Teilschnitt durch das plattenförmige Auslaßventil der Fig. 9A,

Fig. 10A eine Draufsicht auf ein plattenförmiges Auslaßventil des in Fig. 7 dargestellten Taumelscheibenverdichters,

Fig. 10B einen Teilschnitt durch das in Fig. 10A dargestellte plattenförmige Auslaßventil,

Fig. 11 einen Längsschnitt durch die Gesamtheit eines Flügelzellenverdichters nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 12 eine auseinandergezogene, raumbildliche Darstellung, welche beim Flügelzellenverdichter der Fig. 12 einen Auslaßventildeckel und die diesem zugeordneten Bauteile darstellt.

Fig. 7 zeigt einen Längsschnitt durch die Gesamtheit eines Taumelscheiben­ verdichters nach einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 8 zeigt wesentliche Teile dieses Verdichters in vergrößertem Maßstab, und Fig. 6 zeigt, in auseinandergezogener, raumbildlicher Darstellung, für diesen Verdichter Ansaugventile, welche einstückig ausgebildet sind, eine Ventilplatte, und Auslaßventile, welche ebenfalls einstückig ausgebildet sind.

Der Taumelscheibenverdichter weist einen Zylinderkörper 1 auf, an dessen rückwärtiger Stirnseite unter Zwischenschaltung einer Ventilplatte 2 ein rück­ wärtiges Kopfteil 3 befestigt ist. An der anderen Stirnseite des Zylinderkörpers 1 ist ein vorderes Kopfteil 4 befestigt.

Im Zylinderkörper 1 sind Zylinderbohrungen 6 ausgebildet, welche sich in axialer Richtung durch diesen erstrecken und mit vorgegebenen Winkelabständen um eine Welle 5 herum angeordnet sind. In jeder Zylinderbohrung 6 ist ein Kolben 7 gleitend verschiebbar angeordnet.

Im vorderen Kopfteil 4 ist ein Innenraum 8 ausgebildet, der auch als Kurbelgehäuse bezeichnet wird und in dem eine Taumelscheibe 10 angeordnet ist, welche bei Drehung der Welle 5 eine axiale Taumelbewegung um eine auf der Welle 5 angeordnete Gelenkkugel 9 ausführt, welche Taumelbewegung mit der Drehung der Welle 5 gekoppelt ist.

Über einen Druckaufnahmeflansch 51 und eine Antriebsnabe 52, welche lose bzw. verschiebbar auf der Gelenkkugel 9 angeordnet ist, ist die Taumelscheibe 10 mit der Welle 5 verbunden. Ferner ist jeder Kolben 7 über eine Kolbenstange 11 mit der Taumelscheibe 10 verbunden, und ein Kolben 7 bewegt sich jeweils in der Zylinderbohrung 6 in einer hin- und hergehenden Weise entsprechend der axialen Taumelbewegung der Taumelscheibe 10. Der Grad der Neigung der Taumelscheibe 10 ändert sich abhängig vom Druck im Innenraum 8.

Im rückwärtigen Kopfteil 3 sind eine Förderdruckkammer (Hochdruckkammer) 12 und eine Saugdruckkammer (Niederdruckkammer) 13 ausgebildet, welch letztere sich um die Förderdruckkammer 12 herum erstreckt. Die Förderdruck­ kammer 12 wird durch eine Trennplatte 14 in Förderdruckräume 12a, 12b unterteilt, welche über eine Drosselbohrung 14a in der Trennplatte 14 miteinander in Verbindung stehen.

Die Ventilplatte 2, welche hinsichtlich ihrer äußeren Form der gegenüberliegenden Stirnseite des Zylinderkörpers 1 ähnlich ist, hat Kühlmittel-Auslaßdurchlässe 16, welche jeweils eine Verbindung zwischen einer zugeordneten Zylinderbohrung 6 und dem Förderdruckraum 12a bilden, und sie hat Kühlmittel-Einlaßdurchlässe 15, welche jeweils eine Verbindung zwischen einer zugeordneten Zylinderbohrung 6 und der Saugkammer 13 bilden. Diese Durchlässe 15,16 sind in der dargestellten Weise mit vorgegebenen Winkelabständen um die Welle 5 herum angeordnet.

Auslaßventile 17 und ein Dichtabschnitt (zweites Dichtglied) 32 werden einstückig gebildet von einem plattenförmigen Auslaßventil (zweiten plattenförmigen Ventilglied) 32. Das plattenförmige Auslaßventil 42 ist an der Ventilplatte 2 auf deren rückwärtigen Stirnseite zusammen mit einem Ventilanschlag 18 mittels einer Niete 19 befestigt, und die einzelnen Kühlmittel-Auslaßdurchlässe 16 werden jeweils durch ein entsprechendes Auslaßventil 17 geöffnet bzw. geschlossen.

Andererseits werden Ansaugventile 21 und ein plattenförmiger bzw. flächiger oder ebener Dichtabschnitt (erstes Dichtglied) 31 einstückig gebildet durch ein plattenförmiges Auslaßventil (erstes plattenförmiges Ventilglied) 41. Das plattenförmige Auslaßventil 42 ist zwischen der Ventilplatte 2 und dem Zylinderkörper 1 angeordnet, und an der Ventilplatte 2 auf deren vorderen Stirnseite mittels der Niete 19 befestigt, zusammen mit dem Auslaßventilblech 42 und dem Ventilanschlag 18 auf der rückwärtigen Stirnseite der Ventilplatte 2. Die Kühlmittel-Einlaßdurchlässe 15 werden jeweils durch ein entsprechendes Ansaugventil 21 geöffnet bzw. geschlossen.

Fig. 9A ist eine Draufsicht auf das Auslaßventilblech 42, und Fig. 9B ist ein Teilschnitt durch dieses.

Die plattenförmige Auslaßventilanordnung 42 weist eine Basisplatte 42a auf, welche z. B. aus Kaltband in Form von Blechen mit abgeschnittener Länge oder Kaltband in Bunden (SPCC) ausgebildet ist; diese Werkstoffe werden für plattenförmige Dichtungen (Flachdichtungen) verwendet. Ferner weist das Auslaßventilblech 42 Schichten 42b, 42c auf, welche aus einem elastischen Werkstoff hergestellt sind, z. B. aus Gummi, und welche die vordere Stirnseite und die rückwärtige Stirnseite der Basisplatte 42a beschichten, vgl. Fig. 9B.

Wie Fig. 9A zeigt, ist das flächige Auslaßventilblech 42 in der Weise ausgebildet, daß der flächige Dichtabschnitt 32 eine im wesentlichen ringförmige Gestalt hat, und daß die Auslaßventile 17 radial innerhalb dieses Dichtungsabschnitts 32 ausgebildet und mit dem Dichtabschnitt 32 durch radial verlaufende Verbindungsglieder einstückig verbunden sind.

Die Auslaßventile 17 sind jeweils so angeordnet, daß sie einem entsprechenden Kühlmittel-Auslaßdurchlaß 16 gegenüberliegen, vgl. Fig. 8. Wenn sich ein Auslaßventil 17 öffnet, entsteht eine Verbindung zwischen der Verdichtungskammer 6a in der zugeordneten Zylinderbohrung 6 und der Förderdruckkammer 12, und zwar über den zugeordneten Kühlmittel-Auslaßdurchlaß 16, welcher die Ventilplatte 2 durchdringt.

Fig. 10A ist eine Draufsicht auf das Saugventilblech 41, und Fig. 10B ist ein Teilschnitt durch dieses, in vergrößertem Maßstab.

Das Saugventilblech 41 weist eine Basisplatte 41a auf, welche z. B. aus kaltgewalztem Stahlblech ausgebildet ist, das auf Länge geschnitten ist, oder aus Kaltband in Bunden (SPCC). Diese Werkstoffe werden üblicherweise für Flachdichtungen verwendet. Ferner weist dieses Ventilblech 41 Schichten 41b, 41c auf, die aus einem elastischen Werkstoff gebildet sind, z. B. aus Gummi, und welche die vordere Stirnseite und die rückwärtige Stirnseite der Basisplatte 41a beschichten, vgl. Fig. 10B.

Das Saugventilblech 41 ist in der Weise ausgebildet, daß der ebene Dichtungsabschnitt 31 im wesentlichen ringförmig ausgestaltet ist und daß die Saugventile 21 radial innerhalb des Dichtungsabschnitts 31 gebildet sind, vgl. Fig. 10A.

Die Ansaugventile 21 sind jeweils so angeordnet, daß sie einem der entsprechenden Kühlmittel-Einlaßdurchlässe 15 gegenüberliegen, vgl. Fig. 8. Wenn sich das Ansaugventil 21 öffnet, entsteht eine Verbindung von der Verdichtungskammer 6a in einer entsprechenden Zylinderbohrung 6 zur Saugkammer 13, und zwar über den entsprechenden Kühlmittel-Einlaßdurchlaß 15, welcher die Ventilplatte 2 durchdringt.

Arbeitsweise (Fig. 6 bis 10B)

Wenn das Drehmoment eines (nicht dargestellten) Motors auf die Welle 5 übertragen wird, drehen sich der Druckaufnahmeflansch 51 und die Antriebsnabe 52 synchron mit der Welle 5, so daß die Taumelscheibe 10 eine axiale Taumelbewegung ausführt. Die axiale Taumelbewegung der Taumelscheibe 10 bewirkt eine hin- und hergehende Bewegung des Kolbens 7 in der Zylinderbohrung 6, und dies bewirkt eine Variation des Volumens der Verdichtungskammer 6a in der Zylinderbohrung 6. Bei dieser Variation des Volumens der Verdichtungskammer 6a wird Kühlgas in diese angesaugt, verdichtet, und aus ihr ausgepreßt. Auf diese Weise wird ein unter hohem Druck stehendes Kühlgas in einer Menge gefördert, welche dem Neigungswinkel der Taumelscheibe 10 entspricht.

Wenn sich das Ansaugventil 21 oder das Auslaßventil 17 schließt, knallt das Ventil 21 oder 17 auf die Ventilplatte 2, d. h. es schlägt auf sie auf. Jedoch wird ein Stoß, der erzeugt wird, wenn sich das Ventil 21 oder 17 schließt, absorbiert durch die Elastizität der Schichten 41b, 41c bzw. 42b, 42c des elastischen Werkstoffs, welcher das Ansaugventilblech 41 bzw. das Auslaßventilblech 42 beschichtet, und dadurch kann das Kollisionsgeräusch reduziert werden. Da auf die Ventile 17, 21 keine großen Stoßkräfte einwirken, wird gleichzeitig auch ein Bruch der Ventile 17, 21 verhindert, so daß Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Verdichters verbessert werden.

Ferner haben die Auslaßventile 17 jeweils einen dreischichtigen Aufbau, der gebildet wird von Abschnitten der Basisplatte 42a und den Schichten 42b, 42c aus elastischem Werkstoff. Diese drei Schichten haben verschiedene natürliche Frequenzen. Deshalb ist es möglich, den Spitzenwert der Resonanzfrequenz der drei Schichten abzusenken, um dadurch Vibrationsenergie des Auslaßventils 17 bei seinem Öffnungsvorgang zu absorbieren, also diese Schwingungen zu dämpfen, und unerwünschte Geräusche zu reduzieren, welche durch die Vibration des Auslaßventils 17 selbst erzeugt werden.

Ferner sind beim Taumelscheibenverdichter nach dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel die Auslaßventile 17 und der flächige Dichtabschnitt 32 einstückig ausgebildet in Form des Auslaßventilblechs 42, und die Ansaugventile 21 und der ebene Dichtabschnitt 32 sind einstückig nur durch das Ansaugventilblech 41 gebildet, so daß es möglich ist, die Zahl der Komponenten zu reduzieren, dabei aber die Druckdichtigkeit zwischen dem Zylinderkörper 1 und dem rückwärtigen Kopfteil 3 sicherzustellen.

Fig. 11 zeigt die Gesamtanordnung eines Flügelzellenverdichters nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und Fig. 12 zeigt, in auseinandergezogener, raumbildlicher Darstellungsweise, einen Auslaßventildeckel, und ihm zugeordnete Teile.

Der Flügelzellenverdichter weist einen Hubring 101 auf, ferner ein vorderes Seitenteil 125, welches an einer vorderen Stirnfläche des Hubrings 101 befestigt ist, ein rückwärtiges Seitenteil 120, welches an einer rückwärtigen Stirnseite des Hubrings 101 befestigt ist, einen Rotor 102, welcher drehbar im Hubring 101 angeordnet ist, und eine Antriebswelle 107, auf welcher der Rotor 102 befestigt ist. Die Antriebswelle 107 ist durch Lager 108, 109 in der dargestellten Weise drehbar gelagert.

Das vordere Seitenteil 125 weist ein vorderes Seitenteil 103 auf, welches an der vorderen Stirnseite des Hubrings 101 unter Zwischenschaltung eines O-Rings 121 befestigt ist, und ein vorderes Kopfteil 105, welches an einer vorderen Stirnseite des vorderen Seitenteils 103 befestigt ist.

Im vorderen Kopfteil 105 ist ein Auslaßanschluß 105a ausgebildet, über welchen das unter Druck stehende Kühlgas gefördert wird, und der Auslaßanschluß 105a steht in Verbindung mit einer Förderdruckkammer 110, welche gebildet wird von einem Innenraum des vorderen Kopfteils 105, welcher sich in Richtung zum Hubring 101 öffnet, und vom vorderen Seitenteil 103, welches die Öffnung des Innenraums des vorderen Kopfteils 105 verschließt.

Das rückwärtige Seitenteil 120 weist ein rückwärtiges Seitenteil 104 auf, welches an einer rückwärtigen Stirnseite des Hubrings 101 unter Zwischenschaltung eines O-Rings 122 befestigt ist, und ein rückwärtiges Kopfteil 106, welches an einer rückwärtigen Stirnseite des rückwärtigen Seitenteils 104 befestigt ist. Das rückwärtige Kopfteil 106 hat einen Sauganschluß 106a, über welchen das Kühlgas in den Verdichter angesaugt wird, und der Sauganschluß 106a steht in Verbindung mit einer Saugkammer 111, welche im rückwärtigen Kopfteil 106 ausgebildet ist.

Zwei Verdichtungsräume 112 werden an diametral gegenüberliegenden Stellen zwischen einer Innenumfangsseite des Hubrings 101 und der Außenumfangsseite des Rotors 102 gebildet; in Fig. 11 ist nur einer dieser Verdichtungsräume 112 dargestellt.

Im Außenumfang des Rotors 102 sind axiale Flügelschlitze 113 mit gleichen Umfangsabständen ausgebildet, und in jedem dieser Schlitze 113 ist ein Flügel 114 radial verschiebbar angeordnet. Die Verdichtungsräume 112 werden jeweils durch die Flügel 114 in Verdichtungskammern unterteilt, deren Volumina sich bei der Drehung des Rotors 102 entsprechend ändern.

Zwei Paare von Kühlmittel-Auslaßdurchlässen 116 sind durch gegenüberliegende Seitenwände 101a des Hubrings 101 ausgebildet, und zwar entsprechend der Lage der beiden Verdichtungsräume 112; Fig. 11 zeigt nur ein Paar von Kühlmittel-Auslaßdurchlässen 116. Ferner sind an der Seitenwand 101a des Hubrings 101 ein Auslaßventilblech (plattenförmiges Ventilglied) 142 und ein Ventilanschlag 117a mittels Schrauben 118 befestigt. Im Auslaßventilblech 142 sind Auslaßventile 119 zum Öffnen bzw. Schließen der Kühlmittel-Auslaßdurchlässe 116 ausgebildet. Der Ventilanschlag 117a begrenzt die Öffnung der Auslaßventile 119. Die Auslaßventile 119 und der Ventilanschlag 117a werden durch einen Auslaßventildeckel 117 druckdicht überdeckt.

Die Auslaßventile 119 und ein Dichtglied (entsprechend dem O-Ring 342 der Fig. 4 und 5) werden einstückig nur durch das Auslaßventilblech 142 gebildet. Beide Seiten des Auslaßventilblechs 142 sind mit Schichten 142b, 142c eines elastischen Werkstoffs beschichtet, z. B. mit Gummi. In Fig. 12 ist nur die Schicht 142b sichtbar.

Arbeitsweise (Fig. 11 & 12)

Wird das Drehmoment eines (nicht dargestellten) Motors auf die Antriebswelle 107 übertragen, so wird der Rotor 102 rotatorisch angetrieben. Kühlgas wird über den Sauganschluß 106a in die Saugkammer 111 angesaugt und fließt von dieser über einen (nicht dargestellten) Kühlmittel-Einlaßdurchlaß in den Verdichtungsraum 112. Das Kühlgas, welches in einer Verdichtungskammer eingeschlossen ist, welche von benachbarten Flügeln 114 definiert wird, wird verdichtet, und das verdichtete Kühlgas öffnet die Auslaßventile 119 und strömt über die Kühlmittel-Auslaßdurchlässe 116 heraus. Danach wird das Kühlgas über einen Durchlaß 101a der Förderdruckkammer 110 zugeführt und strömt von dieser über den Auslaßanschluß 105a ab.

Da beim zweiten Ausführungsbeispiel die Schichten 142b, 142c des elastischen Werkstoffs ähnlich funktionieren wie die Schichten 42b, 42c beim ersten Ausführungsbeispiel, ist es möglich, dieselbe Wirkung zu erzielen wie beim ersten Ausführungsbeispiel.

Naturgemäß kann die vorliegende Erfindung auch bei Taumelscheiben­ verdichtern verwendet werden, bei denen sich der Zylinderkörper im Betrieb dreht. Auch sonst sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen möglich.

Claims (11)

1. Kühlmittelverdichter mit einem Zylinderkörper (1), in dem mindestens eine Zylinderbohrung (6) ausgebildet ist,
mit einer Ventilplatte (2), welche an einer Stirnseite des Zylinderkörpers (1) angeordnet ist,
mit einem Zylinderkopf (3), welcher an dieser Stirnseite des Zylinderkörpers (1) unter Zwischenschaltung der Ventilplatte (2) befestigt ist und in welchem eine Hochdruckkammer (12) und eine Niederdruckkammer (13) ausgebildet sind,
mit mindestens einem in der Ventilplatte (2) ausgebildeten Kühlmittel-Einlaßdurchlaß (15), welcher jeweils zur Verbindung zwischen einer zugeordneten Zylinderbohrung (6) und der Niederdruckkammer (13) dient,
mit mindestens einem in der Ventilplatte (2) ausgebildeten Kühlmittel-Auslaßdurchlaß (16), welcher jeweils zur Verbindung zwischen einer zugeordneten Zylinderbohrung (6) und der Hochdruckkammer (12) dient,
mit mindestens einem Ansaugventil (21), welches jeweils dazu dient, den zugeordneten Kühlmittel-Einlaßdurchlaß (15) zu öffnen bzw. zu schließen,
mit mindestens einem Auslaßventil (17), welches jeweils dazu dient, den zugeordneten Kühlmittel-Auslaßdurchlaß (16) zu öffnen bzw. zu schließen,
mit einem ersten Dichtglied (41), welches zwischen dem Zylinderkörper (1) und der Ventilplatte (2) angeordnet ist, um eine Druckdichtheit zwischen Zylinderkörper und Ventilplatte sicherzustellen,
mit einem zweiten Dichtglied (42), welches zwischen dem Zylinderkopf (3) und der Ventilplatte (2) angeordnet ist, um eine Druckdichtheit zwischen Zylinderkopf und Ventilplatte sicherzustellen,
wobei das mindestens eine Ansaugventil (21) und das erste Dichtglied (41) einstückig als erstes plattenförmiges Ventilglied (41) ausgebildet sind, dessen beide gegenüberliegende Seiten mit einem elastischen Werkstoff (41b, 41c) beschichtet sind,
und das mindestens eine Auslaßventil (17) und das zweite Dichtglied (42) einstückig als zweites plattenförmiges Ventilglied (42a) ausgebildet sind, dessen beide gegenüberliegende Seiten mit einem elastischen Werkstoff (42b, 42c) beschichtet sind.

2. Kühlmittelverdichter nach Anspruch 1, bei welchem das erste plattenförmige Ventilglied (41) und das zweite plattenförmige Ventilglied (42) jeweils eine Form, insbesondere Außenumfangsform, haben, die der Form der Ventilplatte (2) etwa entspricht, wobei das erste Dichtglied (31) etwa ringförmig ausgebildet ist,
das mindestens eine Ansaugventil (21) jeweils am ersten plattenförmigen Ventilglied (41) an einer Stelle radial innerhalb des ersten Dichtglieds (31) ausgebildet ist,
das zweite Dichtglied (32) etwa ringförmig ausgebildet ist,
und das mindestens eine Auslaßventil (17) jeweils am zweiten plattenförmigen Ventilglied (42) an einer Stelle radial innerhalb des zweiten Dichtglieds (32) ausgebildet ist.

3. Kühlmittelverdichter nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem eine Mehrzahl von Ventilgliedern (17, 21) vorgesehen ist, welche an einem zentralen Bereich miteinander verbunden sind,
und vom peripheren Dichtglied mindestens ein radiales Verbindungsglied nach innen zu diesem zentralen Bereich führt.

4. Kühlmittelverdichter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem das erste plattenförmige Ventilglied (41) und das zweite plattenförmige Ventilglied (42) jeweils aus einem Werkstoff für plattenförmige Dichtungen ausgebildet sind.

5. Kühlmittelverdichter nach Anspruch 4, bei welchem als Werkstoff für plattenförmige Dichtungen insbesondere ein Stahl-Kaltband in abgeschnittenen Längen oder ein Stahl-Kaltband in Bunden (SPCC) Verwendung findet.

6. Kühlmittelverdichter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der elastische Werkstoff (41b, 41c, 42b, 42c) Gummi aufweist.

7. Kühlmittelverdichter mit einem Hubring (101), welcher eine Umfangswand (101a) aufweist, mit mindestens einem die Umfangswand des Hubrings (101) durchdringenden Kühlmittel-Auslaßdurchlaß (116),
mit mindestens einem Auslaßventildeckel (117), der jeweils an der Umfangswand (101a) des Hubrings (101) in einer Weise befestigt ist, welche dem mindestens einen Kühlmittel-Auslaßdurchlaß (116) entspricht,
mit mindestens einem Auslaßventil (119), das zwischen der Umfangswand (101a) des Hubrings (101) und einem zugeordneten Auslaßventildeckel (117) angeordnet ist, um einen zugeordneten Kühlmittel-Auslaßdurchlaß (116) zu öffnen bzw. zu schließen,
mit mindestens einem Dichtglied (142), welches zwischen der Umfangswand (101a) des Hubrings (101) und dem zugeordneten Auslaßventildeckel (117) angeordnet ist, um jeweils Druckdichtigkeit zwischen der Umfangswand (101a) des Hubrings (101) und dem zugeordneten Auslaßventildeckel (117) sicherzustellen,
wobei das mindestens eine Auslaßventil (119) und das Dichtglied (142) einstückig durch ein einziges plattenförmiges Ventilglied gebildet sind, welches auf beiden gegenüberliegenden Seiten mit einem elastischen Werkstoff (142b, 142c) beschichtet ist.

8. Kühlmittelverdichter nach Anspruch 7, bei welchem das mindestens eine Auslaßventil (119) innerhalb des Dichtglieds ausgebildet ist.

9. Kühlmittelverdichter nach Anspruch 7 oder 8, bei welchem das plattenförmige Ventilglied aus einem Werkstoff für plattenförmige Dichtungen ausgebildet ist.

10. Kühlmittelverdichter nach Anspruch 9, bei welchem als Werkstoff für plattenförmige Dichtungen insbesondere ein Stahl-Kaltband in abgeschnittenen Längen oder ein Stahl-Kaltband in Bunden (SPCC) verwendet wird.

11. Kühlmittelverdichter nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10, bei welchem der elastische Werkstoff Gummi aufweist.