DE19855192C2 - Einkopfkolben-Taumelscheibenkompressor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Einkopfkolben-Taumelscheibenkompressor zur Verwendung in einem Fahrzeug und dergleichen, und insbesondere auf einen Einkopf- Taumelscheibenkompressor, der den Kolben sowohl am vorderen als auch am hinteren Ende führt.

Taumelscheibenkompressoren, in denen eine Vielzahl an Zylinderbohrungen parallel zu einer Antriebswelle in einem Umfangsbereich eines Zylinderblockes angeordnet sind, wobei Kolbenkonstruktionen in den Zylinderbohrungen untergebracht sind und die Kolbenkonstruktionen dazu gebracht werden, durch eine Taumelscheibe, die zusammen mit der Antriebswelle dreht, hin und her zu gehen, um ein Kühlmittelgas zu komprimieren, werden im allgemeinen als Kompressoren für gewöhnliche Fahrzeugklimaanlagen verwende. Darüber hinaus werden oftmals Doppelkopf-Taumelscheibenkompressoren verwendet, die Doppelkopfkolbenkonstruktionen enthalten, bei denen Kompressionskolben an beiden Enden von den Kolbenstangen ausgobildet sind und sowohl am vorderen Ende als auch am hinteren Ende der Kolbenbohrungen ein Kompressionsvorgang ausgeführt wird. Jedoch besteht beim Verwenden von Kohlendioxid (CO₂) als ein Kühlmittel zur Vermeidung der Verwendung von Chlorfluorkohlenwasserstoffen eine Tendenz, Einkopf-Taumelscheibenkompressoren zu verwenden. Im allgemeinen enthalten gewöhnliche Einkopfkolben- Taumelscheibenkompressoren Einkopfkolbenkonstruktionen, bei denen Kompressionskolben nur an einem Ende der Kolbenstangen ausgebildet sind und der Kompressionsvorgang an einem Ende der Kolbenbohrungen durchgeführt wird, beispielsweise nur am hinteren Ende, wie dies z. B. in der Druckschrift US 4 425 837 offenbart ist. Jedoch wurden in letzter Zeit Verfahren zur Reduzierung einer Fehlausrichtung der Achsen zwischen den Kolbenkonstruktionen und den Zylinderbohrungen entwickelt, wobei Führungskolben am anderen Ende der Kolbenstangen ausgebildet sind und die Kolbenkonstruktionen sowohl an den vorderen als auch an den hinteren Enden gelagert sind, d. h. sowohl durch die Führungskolben als durch die Kompressionskolben.

Fig. 4 ist eine Teilansicht im Querschnitt der Umgebung einer Zylinderbohrung in einem Beispiel eines Einkopfkolben- Taumelscheibenkompressors, in dem die Kolbenkonstruktionen sowohl an den vorderen als auch an den hinteren Enden gelagert sind. In der Fig. Ist eine Zylinderkonstruktion 51 durch Verbinden eines vorderen Zylinderblockes 51a und eines hinteren Zylinderblockes 51b ausgebildet. Eine Taumelscheibenkammer 52 ist in der Mitte der Zylinderkonstruktion 51 ausgebildet und Zylinderbohrungen 61, 62 sind jeweils im vorderen Zylinderblock 51a und im hinteren Zylinderblock 51b um die Taumelscheibenkammer 52 herum ausgebildet. Die Zylinderbohrungen 61, 62 sind paarweise in einer Vielzahl ausgebildet, von denen jedes den gleichen Durchmesser hat und in gleichen Abständen in einem Kreis eines vorbeschriebenen Radiuses um eine Antriebswelle 63 herum angeordnet ist, und jede der Zylinderbohrungen 61 in dem vorderen Zylinderblock 51a die gleiche Mitte wie die jeweils entsprechenden Zylinderbohrungen 62 in dem hinteren Zylinderblock 51b haben. Am Ende des vorderen Zylinderblockes 51a und dem Ende des hinteren Zylinderblockes 51b sind jeweils Gehäuse durch Schraubenbolzen befestigt. Jedoch ist in dieser Figur nur ein Teil des Gehäuses 53 am vorderen Ende gezeigt.

Die Kolbenkonstruktionen 55, die in den Zylinderbohrungen 61, 62 untergebracht sind, weisen folgende Bauteile auf:
Führungskolben 55b, die am vorderen Ende der Kolbenstangen 55a ausgebildet sind, und Kompressionskolben 55c, die am hinteren Ende der Kolbenstangen 55a ausgebildet sind. Jede der Kolbenkonstruktionen 55 hat einen Taumelscheibeneingriffsabschnitt 55d in der Mitte der Kolbenstange 55a und ein Paar Schuhaufnahmen 55e, die in dem Taumelscheibeneingriffsabschnitt 55d ausgebildet sind, greifen in ein Paar Schuhe 58 ein und stehen somit durch die Schuhe 58 mit einer Taumelscheibe 57 in Eingriff.

Die vorderen Zylinderbohrungen 61 schaffen normalerweise eine Verbindung zur inneren Kammer des Gehäuses 53, die mit der Ansaugseite verbunden ist, und die hinteren Zylinderbohrungen 62 schaffen eine Verbindung zur Auslaßseite und zur Ansaugseite durch Auslaß- und Ansaugventile, die nicht gezeigt sind. Der Spielraum zwischen den Führungskolben 55b und den vorderen Zylinderbohrungen 61 (im nachfolgenden wird er als "Seitenspiel" bezeichnet) und das Seitenspiel zwischen den Kompressionskolben 55c und den hinteren Zylinderbohrungen 62 sind in den gleichen Dimensionen ausgebildet.

Die Antriebswelle 63 wird durch Radiallager 64, 65 in der Mitte der Zylinderblöcke 51a, 51b drehbar gelagert. Ein Vorsprung 57a ist an der Taumelscheibe 57 in der Mitte der Antriebswelle 63 befestigt. Axiallager 66, 67 sind zwischen dem Vorsprung 57a und den Zylinderblöcken 51a, 51b angeordnet und tragen die Last in der Axialrichtung der Taumelscheibe 57.

Folglich dreht sich in diesem Einkopfkolben- Taumelscheibenkompressor die Taumelscheibe 57 und geht hin und her, wenn die Antriebswelle 63 durch eine externe Leistungsquelle angetrieben wird, und die Kolbenkonstruktionen 55 sind so gestaltet, daß sie in den Zylinderbohrungen 61, 62 mittels der Schuhe 58 hin und her gehen. Zu dieser Zeit werden die Kolbenkonstruktionen 55 durch die Führungskolben 55b und die Kompressionskolben 55c geführt und die Kompressionskolben 55c komprimieren das Kühlmittelgas im Inneren der Zylinderbohrungen 62.

Jedoch ist es in dem Einkopfkolben-Taumelscheibenkompressor, der dieses Verfahren der Abstützung der Kolbenkonstruktionen 55 sowohl am vorderen als auch am hinteren Ende verwendet, schwierig, Herstellungsprobleme zu vermeiden, wie daß die Zylinderbohrungen 61, 62 durch das Befestigen der Gehäuse (53, etc.) an den Zylinderblöcken 51a, 51b mittels Schraubenbolzen oder durch den Druck des Kühlmittelgases, das in den Kompressor gefüllt wird, deformiert werden, oder, wie in Fig. 5 gezeigt ist (um die Fehlausrichtung der Achsen zu erläutern, ist das Seitenspiel und die Fehlausrichtung der Achsen in dieser Figur leicht übertrieben dargestellt), daß die Mittellinien 61A der vorderen Zylinderbohrungen 61 und die Mittellinien 62A der hinteren Zylinderbohrungen 62 in Bezug zu den Mittellinien 55A der Zylinder auf den Ebenen der Kolbenkonstruktionen 55 fehlausgerichtet sind. Aus diesem Grund besteht ein Risiko, daß eine Teilstörung zwischen den Kolben 55b, 55c und den Zylinderbohrungen 61, 62 auftritt, aufgrund der Art der Deformation und der Fehlausrichtung der Achsen der Zylinderbohrungen 61, 62, wie vorstehend beschrieben wurde, oder daß die Arbeit, die erforderlich ist, um zu bewirken, daß sich die Kolben hin und her bewegen, ansteigen wird, oder daß Reibung und Verschleiß an den sich störenden Abschnitten auftritt, wenn versucht wird, das Seitenspiel, das zwischen den Kolben 55c und den Zylinderbohrungen 62 ausgebildet ist, zu reduzieren, um das Rückblasen zu reduzieren und die Kompressionseffizienz zu erhöhen.

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, die obigen Probleme des Standes der Technik zu lösen und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Einkopfkolben- Taumelscheibenkompressor mit einem geringen mechanischen Verlust zu schaffen, der kein erhöhtes Rückblasen zuläßt und der auf einfache Weise eine teilweise Störung zwischen den Kolben und den Zylinderbohrungen vermeidet.

Um die obige Aufgabe zu lösen weist in der Erfindung gemäß Anspruch 1 ein Einkopfkolben-Taumelscheibenkompressor folgende Bauteile auf: eine Zylinderkonstruktion, die eine Taumelscheibenkammer aufweist, die im Inneren angeordnet ist, und Paare an Zylinderbohrungen, die um die Taumelscheibenkammer herum jeweils am vorderen Ende und am hinteren Ende davon ausgebildet sind; eine Antriebswelle, die mittig in der Zylinderanordnung angeordnet ist; Kolbenkonstruktionen, die Kolben aufweisen, die an beiden Enden von Kolbenstangen ausgebildet sind und die in der Vielzahl an Zylinderbohrungspaaren untergebracht sind; eine Taumelscheibe, die in der Taumelscheibenkammer untergebracht ist, die sich zusammen mit der Antriebswelle dreht, um die Kolbenkonstruktionen dazu zu bringen, hin und her zu gehen; und Gehäuse, die beide Enden der Zylinderanordnungen abdecken; wobei die Kolben in einem Satz von Zylinderbohrungen geführt werden und durch die Kolben in einem anderen Satz von Zylinderbohrungen ein Kompressionsvorgang ausgeführt wird, wobei das Innere der Zylinderbohrungen mittels Ansaugventilen mit der Ansaugseite verbunden sind, und mittels Auslaßventilen mit der Auslaßseite verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Seitenspiel zwischen den Kolben und den Zylinderbohrungen in dem einen Satz von Zylinderbohrungen größer ist als ein Seitenspiel zwischen den Kolben und den Zylinderbohrungen in dem anderen Satz von Zylinderbohrungen.

Unter Verwendung dieser Konstruktion wird eine teilweise Störung zwischen den Kolben und den Zylinderbohrungen vermieden und die Kolben können gleichmäßig hin und her gehen, sogar wenn eine Deformation oder Fehlausrichtung der Achsen in den Zylinderbohrungen aufgrund von Belastungen, die während der Montage des Kompressors oder aufgrund von Belastungen, die aus dem Druck des Kühlmittelgases, das in den Kompressor gefüllt wird, resultieren, auftritt, da das Seitenspiel zwischen den Kolben und den Zylinderbohrungen in dem einen Satz von Zylinderbohrungen größer ist als das Seitenspiel zwischen den Kolben und den Zylinderbohrungen in dem anderen Satz von Zylinderbohrungen.

Wenn das Seitenspiel zwischen den Kolben und den Zylinderbohrungen in dem einen Satz von Zylinderbohrungen und das Seitenspiel zwischen den Kolben und den Zylinderbohrungen in dem anderen Satz von Zylinderbohrungen gemäß der Erfindung gemäß den Ansprüchen 2 bis 4 hergestellt wird, können die Kolben darüber hinaus so hergestellt werden, daß sie noch effektiver und gleichmäßiger hin und her gehen.

Wenn die Durchmesser der Kolben und der Zylinderbohrungen in dem einen Satz von Zylinderbohrungen jeweils kleiner gemacht werden als die Durchmesser der Kolben und der Zylinderbohrungen in dem anderen Satz der Zylinderbohrungen, wie in Anspruch 5, wird des weiteren die Leistung, die beim Antreiben der Kolbenkonstruktion verbraucht wird, reduziert, und die Leistung, die von dem Kompressor verbraucht wird, wird deshalb reduziert.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine vertikale Querschnittansicht eines Einkopfkolben-Taumelscheibenkompressors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie II-II aus Fig. 1.

Fig. 3 ist ein Diagramm zur Erläuterung des Seitenspiels zwischen den Zylinderbohrungen und den Kolben, wobei das Seitenspiel zur Verdeutlichung leicht übertrieben dargestellt ist.

Fig. 4 ist eine Teilansicht im Querschnitt eines herkömmlichen Einkopfkolben-Taumelscheibenkompressors.

Fig. 5 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Fehlausrichtung der Achsen der Zylinderbohrungen in dem herkömmlichen Einkopfkolben-Taumelscheibenkompressor aus Fig. 4, wobei das Seitenspiel und die Fehlausrichtung der Achsen zur Verdeutlichung leicht übertrieben dargestellt sind.

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 ein aktuelles Ausführungsbeispiel eines Einkopfkolben- Taumelscheibenkompressors erläutert.

Fig. 1 ist eine vertikale Querschnittansicht eines Einkopfkolben-Taumelscheibenlkompressors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und in dieser Figur ist eine Zylinderanordnung 1 durch Verbinden eines vorderen Zylinderblockes 1a und eines hinteren Zylinderblockes 1b ausgebildet, wobei die hintere Endseite des vorderen Zylinderblockes 1a mit der vorderen Endseite des hinteren Zylinderblockes 1b verbunden wird. In der Mitte der Zylinderanordnung 1 zwischen den Zylinderblöcken 1a, 1b wird ein Raum gebildet, wenn der Zylinderblock 1a mit dem Zylinderblock 1b verbunden wird, und dieser Raum bildet eine Taumelscheibenkammer 7. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist die Taumelscheibenkammer 7 mit einem Ansaugkanal 23 verbunden, der mit einem Einlaß 21 verbunden ist.

In der Mitte der Zylinderblöcke 1a, 1b sind jeweils Antriebswellenöffnungen 3a, 3b ausgebildet. In der Mitte der Zylinderanordnung 1 ist eine Antriebswelle 5 angeordnet und durch Radiallager 4, die in den Antriebswellenöffnungen 3a, 3b angeordnet sind, drehbar gelagert.

In der Taumelscheibenkammer 7 ist eine Taumelscheibe 8 so angeordnet, daß sie durch die Antriebswelle 5 drehbar ist, wobei der Vorsprung der Taumelscheibe 8 über die Mitte der Antriebswelle 5 gesteckt und daran befestigt ist. Zwischen beiden Seiten des Vorsprungs der Taumelscheibe 8 und den mittigen Innenendoberflächen der Zylinderblöcke 1a, 1b sind Axiallager 12 angeordnet, um die Last in Axialrichtung der Taumelscheibe 8 zu tragen.

Fünf Zylinderbohrungen 9a, 9b sind in gleichen Abständen in einem Kreis mit einem vorgeschriebenen Radius um die Antriebswelle 5 herum in jedem der Zylinderblöcke 1a, 1b angeordnet. Die Zylinderbohrungen 9a in dem vorderen Zylinderblock 1a und die Zylinderbohrungen 9b in dem hinteren Zylinderblock 1b sind so angeordnet, daß fünf Paar Zylinderbohrungen gebildet werden, wobei jedes Paar den gleichen Mittelpunkt hat. Die Zylinderbohrungen 9a am vorderen Ende sind Führungen und die Zylinderbohrungen 9b am hinteren Ende dienen zur Kompression.

Jede Kolbenkonstruktion 10 weist folgendes auf: eine Kolbenstange 10a; einen Führungskolben 10b, der am vorderen Ende der Kolbenstange 10a ausgebildet ist und einen Kompressionskolben 10c, der am hinteren Ende der Kolbenstange 10a ausgebildet ist. Die Kolbenkonstruktionen 10 sind so angeordnet, daß jeder der Führungskolben 10b in einer Zylinderbohrung 9a am vorderen Ende untergebracht ist, und daß jeder der Kompressionskolben 10c in einer Zylinderbohrung 9b am hinteren Ende untergebracht ist. Ein Taumelscheibeneingriffsabschnitt 10d mit einem torförmigen Querschnitt in der Axialrichtung ist in der Mitte einer jeden der Kolbenstangen 10a ausgebildet und Schuhe 11 stehen durch diese Taumelscheibeneingriffsabschnitte 10d in Eingriff. Die Kolbenkonstruktionen 10 sind so konstruiert, daß sie mittels dieser Schuhe 11 mit der Oberfläche 8a der Taumelscheibe 8 in Eingriff sind und hin und her gehen, wenn sich die Taumelscheibe 8 dreht.

Die vordere Endseite der Zylinderanordnung 1, die so konstruiert ist, wie sie vorstehend beschrieben wurde, wird von einem vorderen Gehäuse 14 abgedeckt. Die hintere Endseite der Zylinderanordnung 1 wird durch ein hinteres Gehäuse 5 durch eine Ventilanordnung 16 abgedeckt, die folgendes aufweist: eine Einlaßventilplatte 16A, bei der Einlaßventile 32 in einer Einheit an Positionen ausgebildet sind, die den hinteren Zylinderbohrungen 9b entsprechen; eine Öffnungsplatte 16B, die Ansaugöffnungen 33 an Positionen hat, die den Ansaugventilen 32 entsprechen, und Auslaßöffnungen 36 an Positionen, die den hinteren Zylinderbohrungen 9b entsprechen; eine Auslaßventilplatte 16C, in der Auslaßventile 35 in einer Einheit an Positionen ausgebildet sind, die den Auslaßöffnungen 36 entsprechen; und eine Rückhalteplatte 16D, die Halter hat, die den Öffnungsgrad der Auslaßventile 35 regulieren, die in einer Einheit ausgebildet sind. Diese Gehäuse 14, 15 sind mittels einer Vielzahl an Schraubenbolzen 38, die sich durch die Länge der Zylinderanordnung 1 erstrecken, mit der Zylinderanordnung 1 verbunden und daran befestigt.

Die innere Kammer 37 des vorderen Gehäuses 14 ist mittels einer Vielzahl an Verbindungskanälen 26 mit der Taumelscheibenkammer 7 verbunden, die in dem vorderen Zylinderblock 1a ausgebildet sind. Die vorderen Zylinderbohrungen 9a sind zur inneren Kammer 37 hin geöffnet.

Das Innere des hinteren Gehäuses 15 ist durch eine Trennwand in zwei konzentrische Räume unterteilt. Der innere Raum bildet eine Ansaugkammer 31, die durch eine Vielzahl von Verbindungskanälen 27, die im hinteren Zylinderblock 1b gebildet sind, mit der Taumelscheibenkammer 7 verbunden sind. Die Ansaugkammer 31 ist durch die Ansaugöffnungen 32 und die Ansaugventile 33 mit den hinteren Zylinderbohrungen 9b verbunden. Der äußere Raum im Inneren des hinteren Gehäuses 16 bildet eine Auslaßkammer 34, die durch die Auslaßventile 35 und die Auslaßöffnungen 36 mit jeder der hinteren Zylinderbohrungen 9b verbunden ist. Die Auslaßkammer 34 ist durch Auslaßkanäle 24 mit einem Auslaß 22 verbunden.

In einem Taumelscheibenkompressor der obigen Konstruktion wird, wenn die Antriebswelle 5 durch eine äußere Antriebsquelle wie einen Fahrzeugmotor, etc., angetrieben wird, durch die Taumelscheibe 8, die sich dreht und hin und her geht, die Drehkraft der Antriebswelle 5 in eine hin und her gehende Bewegung umgewandelt und durch die Schuhe 11 auf die Kolbenkonstruktionen 10 übertragen. Die Kolbenkonstruktionen 10 werden an beiden Enden geführt, wenn sie durch die Gleitwirkung der Führungskolben 10b, die in den vorderen Zylinderbohrungen 9a untergebracht sind, hin und her gehen, und aufgrund der Wirkung der Kompressionskolben 10c, die in der hinteren Zylinderbohrungen 9b untergebracht sind. Die Kompression des Kühlmittelgases wird durch die hin und her gehende Bewegung der Kolbenkonstruktionen 10 in den hinteren Zylinderbohrungen 9b durchgeführt.

D. h., das Kühlmittelgas in einem externen Kühlmittelkreislauf (nicht gezeigt) wird vom Einlaß 21 sukzessive durch den Ansaugkanal 23, die Taumelscheibenkammer 7, die Verbindungskanäle 27, die Ansaugkammer 31, die Ansaugöffnungen 33 und die Ansaugventile 32 zu den Zylinderbohrungen 9b eingesaugt. Das Kühlmittelgas, das in die Zylinderbohrungen 9b eingesaugt wurde, wird durch die Kompressionskolben 10c komprimiert, stößt die Auslaßventile 35 auf und wird von den Auslaßöffnungen 36 zur Auslaßkammer 34 ausgestoßen. Das zu der Auslaßkammer 34 ausgestoßene Gas wird durch die Auslaßkanäle 24 und den Auslaß 22 zum externen Kühlmittelkreislauf gefördert.

Somit wird in den hinteren Zylinderbohrungen 9b eine Rompression des Kühlmittelgases durchgeführt und zur gleichen Zeit wird eine Führungsfunktion erfüllt, um eine gleichmäßige hin und her gehende Bewegung der Kolbenkonstruktionen 10 zu gewährleisten; aber in der vorderen Zylinderbohrung 9a sind die Zylinderbohrungen 9a durch den Ansaugkanal 23, die Taumelscheibenkammer 7, die Verbindungskanäle 26 und die innere Kammer 37 in dem vorderen Gehäuse 14 mit der Ansaugseite (der Niederdruckseite) verbunden, und sie dienen deshalb nur dazu, ein Ende der Kolbenkonstruktionen 10 ohne Durchführung einer Kompressionsfunktion zu führen.

In einem Einkopfkolben-Taumelscheibenkompressor, der auf diese Art und Weise konstruiert ist, wird das Seitenspiel C_R zwischen den Kolben 10c und den Zylinderbohrungen 9b im hinteren Ende als kleinstmöglicher Wert eingestellt, in einem Bereich, der die Gleitfunktion der Kolben 10c nicht behindert, mit dem Ziel der Reduzierung des Gasdurchblasens und der Verbesserung des Kompressionswirkungsgrades.

Andererseits wird das Seitenspiel C_F zwischen den Kolben 10b und den Zylinderbohrungen 9a im vorderen Ende größer eingestellt, so daß sich die Kolben 10b, 10c gleichmäßig hin und her bewegen können, sogar wenn eine Deformation oder Fehlausrichtung der Achsen in den Zylinderbohrungen 9a, 9b aufgrund der Belastung, die während dem Zusammenschrauben der Gehäuseteile 14, 15 durch die Schraubenbolzen 38 oder aufgrund des Druckes des Kühlmittelgases, das in den Kompressor gefüllt wird, aufgebracht wird, auftritt.

Genauer gesagt wird das Seitenspiel C_F im vorderen Ende annähernd zwei bis zehn mal oder um annähernd 10 bis 100 µm größer als das Seitenspiel C_F im hinteren Ende eingestellt (siehe Fig. 3). Das Seitenspiel C_F im vorderen Ende sollte vorzugsweise annähernd sieben mal dasjenige des Seitenspieles C_R im hinteren Ende sein und wenn beispielsweise das Seitenspiel C_R im hinteren Ende 5 µm beträgt, sollte das Seitenspiel C_F im vorderen Ende 35 µm betragen.

Folglich kann durch diese Konstruktion eine teilweise Störung zwischen den Kolben 10b, 10c und den Zylinderbohrungen 9a, 9b vermieden werden und eine gleichmäßige hin und her gehende Bewegung der Kolben kann erzielt werden. Deshalb können sowohl ein Zurückblasen des Gases in das hintere Ende als auch ein mechanischer Verlust reduziert werden.

Vorstehend erfolgte eine Erläuterung eines Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3. Jedoch können die Kolben 10b und die Zylinderbohrungen 9a im vorderen Ende kleiner gemacht werden als die jeweiligen Kolben 10c und die Zylinderbohrungen 9b im hinteren Ende. Dadurch wird die Kolbenkonstruktion leichter und der Flächeninhalt der Gleitoberfläche der Kolben 10b im vorderen Ende wird reduziert, wodurch die Gleitreibung und deshalb der Leistungsverbrauch reduziert wird.

Obwohl in dem obigen Ausführungsbeispiel der Einkopfkolben- Taumelscheibenkompressor von der Bauart mit einem feststehenden Volumen ist, ist die Erfindung des weiteren nicht auf eine solche Bauart mit feststehendem Volumen beschränkt, sondern es kann auch eine Bauart mit variablem Volumen verwendet werden.

In einem Einkopfkolben-Taumelscheibenkompressor, in dem Kolben 10b, 10c an beiden Enden geführt werden, ist das Seitenspiel C_F zwischen den Kolben 10b und den Zylinderbohrungen 9a auf der Führungsseite größer als das Seitenspiel C_R zwischen den Kolben 10c und den Zylinderbohrungen 9b auf der Kompressionsseite. Dieses ist annähernd zwei bis zehn mal, d. h. um ungefähr 10 bis 100 µm größer oder vorzugsweise sieben mal größer als das andere.

Claims (8)

1. Einkopfkolben-Taumelscheibenkompressor, der die folgenden Bauteile aufweist:
eine Zylinderanordnung (1), die eine Taumelscheibenkammer (7) aufweist, die darin angeordnet ist, und eine Vielzahl von Paaren von Zylinderbohrungen (9a, 9b), die jeweils an einem vorderen Ende und einem hinteren Ende der Taumelscheibenkammer (7) ausgebildet sind, wobei die Vielzahl von Zylinderbohrungen (9a, 9b) an den verschiedenen Enden der Taumelscheibenkammer (7) jeweils einen Satz Zylinderbohrungen bildet;
eine entsprechende Vielzahl von Kolbenkonstruktionen (10), von denen jede eine Vielzahl von Kolben (10b, 10c) aufweist, die an beiden Enden einer jeweiligen Kolbenstange (10a) ausgebildet sind, und die jeweils in den Paaren von Zylinderbohrungen (9a, 9b) untergebracht sind;
wobei die Kolben (10b) des einen Satzes Zylinderbohrungen (9a) Führungskolben sind und die Kolben (10c) des anderen Satzes Zylinderbohrungen (9b) Kompressionskolben sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Seitenspiel (Cf) zwischen jedem Führungskolben (10b) und einer entsprechenden Zylinderbohrung (9a) des einen Satzes Zylinderbohrungen größer ist als ein Seitenspiel (Cr) zwischen jedem Kompressionskolben (10c) und einer entsprechenden Zylinderbohrung (9b) des anderen Satzes Zylinderbohrungen.

2. Einkopfkolben-Taumeischeibenkompressor gemäß Anspruch 1, wobei das Seitenspiel (Cf) zwischen jedem Führungskolben (10b) und einer entsprechenden Zylinderbohrung (9a) des einen Satzes Zylinderbohrungen etwa das 2- bis 10-fache des Seitenspiels (Cr) zwischen jedem Kolben (10c) und einer entsprechenden Zylinderbohrung (9b) des anderen Satzes Zylinderbohrungen beträgt.

3. Einkopfkolben-Taumelscheibenkompressor gemäß Anspruch 1, wobei das Seitenspiel (Cf) zwischen jedem Kolben (10b) und einer entsprechenden Zylinderbohrung (9a) des einen Satzes Zylinderbohrungen etwa 10 bis 100 µm größer ist als das Seitenspiel (Cr) zwischen jedem Kolben (10c) und einer entsprechenden Zylinderbohrung (9b) des anderen Satzes Zylinderbohrungen.

4. Einkopfkolben-Taumelscheibenkompressor gemäß Anspruch 1, wobei das Seitenspiel (Cf) zwischen jedem Kolben (10b) und einer entsprechenden Zylinderbohrung (9a) des einen Satzes Zylinderbohrungen etwa 35 µm beträgt und das Seitenspiel (Cr) zwischen jedem Kolben (10c) und einer entsprechenden Zylinderbohrung (9b) des anderen Satzes Zylinderbohrungen etwa 5 µm beträgt.

5. Einkopfkolben-Taumelscheibenkompressor gemäß Anspruch 1, wobei die Durchmesser der Zylinderbohrungen (Da) und die Durchmesser der in den Zylinderbohrungen (9a) untergebrachten Führungskolben (10b) des einen Satzes Zylinderbohrungen kleiner sind als die Durchmesser der Zylinderbohrungen (9b) und die Durchmesser der in den Zylinderbohrungen (9b) untergebrachten Kompressionskolben (10c) des anderen Satzes Zylinderbohrungen.

6. Einkopfkolben-Taumeischeibenkompressor gemäß Anspruch 1, wobei zumindest die Kompressionskolben (10c) und die Zylinderbohrungen (9b) des zweiten Satzes Zylinderbohrungen eine zylindrische Form haben.

7. Einkopfkolben-Taumeischeibenkompressor gemäß Anspruch 6, wobei die Führungskolben (10b) und die Zylinderbohrungen (9a) des ersten Satzes Zylinderbohrungen eine zylindrische Form haben.

8. Einkopfkolben-Taumelscheibenkompressor gemäß Anspruch 1, wobei das Seitenspiel (Cr) zwischen jedem Kompressionskolben (10c) und einer entsprechenden Zylinderbohrung (9b) des zweiten Satzes Zylinderbohrungen die kleinstmögliche Größe hat, die ein Gleiten des Kolbens (10c) innerhalb der entsprechenden Zylinderbohrung (9b) erlaubt, während ein minimales Gasdurchblasen vorgesehen ist.