DE2734862A1

DE2734862A1 - Kompressorkolben mit saugventil

Info

Publication number: DE2734862A1
Application number: DE19772734862
Authority: DE
Inventors: Rudolf Hintze
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-08-03
Filing date: 1977-08-03
Publication date: 1979-02-15

Description

Kompressorkolben mit Saugventil
Die Erfindung betrifft einen Kolben für Kompressoren an Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge und bezweckt die Sicherung des darin vorgesehenen Ventils gegen Überbeanspruchung bei hohen Drehzahlen unter gleichzeitiger Beibehaltung eines möglichst kleinen Schadraumes.
Das Ansaugen von Kältemitteldämpfen aus dem Kurbelgehäuse von Kompressoren durch den Kolben hindurch unter Zwischenschaltung eines im Kolben vorgesehenen Rückschlagventils ist bekannt und wird bei solchen Kompresso ren verwendet, die mit niedrigen oder mittleren Drehzahlen bis etwa 3000 upm arbeiten. Bei Klimakompressoren für Klimaanlagen an Kraftfahrzeugen, die von der Drehzahl des Fahrzeugantriebsmotors abhängig sind, muß mit zeitweise weit höheren Drehzahlen gerechnet werden, bei denen die wenn auch geringen Massenkräfte des Ventils zu dessen Zerstörung führen könnten, falls der Ventilhub nicht begrenzt wird.
Bei Einrichtungen für Begrenzungen des Ventilhubes in Kompressorkolben führt der von ihnen im Kolben beanspruchte Raum zu einer unerwünschten Vergrösserung des Schadraumes eines solchen Kompressors und damit zu einer Verschlechterung des volumetrischen Wirkungsgrades infolge der Rückexpansion des im Schadraum verbleibenden zu großen Restes an verdichteten Gasen. Die Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein im Kolbenboden angebrachtes Ventil bereitzustellen, dessen Hub auf ein bestimmtes Maß begrenzt wird und so eine Überbeanspruchung des Ventilwerkstoffes vermeidet, gleichzeitig jedoch so angeordnet ist, daß eine den Wirkungsgrad verschlechternde Vergrößerung des Schadraumes weitgehend vermieden wird.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß abweichend von den bekannten Ausführungen, bei denen ein von der Mittenbefestigung des Ventils ausgehender Ventilanschlag das Ventil an zu grossen und den Ventilwerkstoff möglicherweise überbeanspruchenden Verbiegungen hindert, eine Hubbegrenzung am äußeren Umfang des Ventils vorgesehen ist und der dafür benötigte Raum im oberen Totpunkt des Verdichtungshubes durch einen an der den Zylinder verschließenden Druckventilplatte vorgesehenen Verdränger ausgefüllt und damit eine Vergrößerung des Schadraumes vermieden wird, nachdem sich das Ventil selbst durch die Rückstellkraft seiner Eigenfederung, durch die Trägheit seiner Masse und durch das Fehlen des Gasstromes auf seinen Sitz begeben hat.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Figur 1 zeigt einen Schnitt durch den oberen Teil des Kompressorzylinders mit der dort aufliegenden Ventilplatte und auch durch den Kolben.
Figur 2 zeigt im Gegensatz zu dem in Figur 1 demonstrierten Ansaugevorgang mit abgehobenem Saugventil im Kolben diesen im oberen Totpunkt des Ausschiebevorganges mit dem auf seinem Sitz aufliegenden Saugventil.
Figur 3 erläutert im Maßstab 2 : 1 die Stellung des im Saugvorgang abgehobenen Ventils und die Anlage einer Ventilzunge in der Aussparung des Hubbegrenzungsringes, während Figur 4 im gleichen Maßstab einen Schnitt durch die gleiche Anordnung ohne eine Aussparung des Hubbegrenzungsringes erkennen läßt. Figur 5 zeigt einen Schnitt durch den Zylinder mit der Draufsicht auf den Kolbenboden und das dort angeordnete Saugventil.
Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Kolben 1 zeigt diesen in dem zugehörenden Zylinder 4, welcher durch die druckseitige Ventilplatte 2 und den Deckel 3 verschlossen ist. Der in Figur 1 gerade im Ansaugvorgang befindliche Kolben 1 wird von dem Pleuel 5 unter Zwischenschaltung des Kolbenbolzens 6 angetrieben. Im Kolbenboden des Kolbens 1 befindet sich das Saugventil 7, das an dem Hubbegrenzungsring 8 anliegt, gegen den es von dem durchströmenden Gas ebenso angehoben wird, wie durch die Masse des Ventilplättchens selbst dieser Vorgang unterstützt wird. In Figur 2 liegt das Ventilplättchen 7 auf dem Ventilsitz 9 auf, der mittels der Dichtung 10 gegen über dem Kolben abgedichtet ist. Die Befestigung des Ventilsitzes 9 an dem Kolben 4 erfolgt gleichzeitig mit dem Ventil 7 durch die Schraube 11 sowie durch den Anschlagring 8 auf dem gesamten Umfang der Ventilsitzanordnung dadurch, daß dieser Anschlagring 8 an der Oberseite des Kolbens mittels der Ringnute 12 eingewalzt ist. Die Funktion des Anschlagringes 8 ist in den Figuren 3 - 4 und 5 zu erkennen. Die Zungen 13 des Saugventiles 7 liegen an den Aussparungen 14 des Anschlagringes 8 an, wie es in Figur 3 und Figur 5 zu erkennen ist, während der Anschlagring 8 in Figur 4 im Schnitt außerhalb des Hubbegrenzungs-Schlitzbereiches gezeigt ist. Durch diesen an den äußeren Umfang des Saugventiles verlegten Begrenzungsanschlag ist die sonst übliche, von der Mitte des Ventils ausgehende Begrenzung vermieden, wie diese beispielsweise in Figur 1 an dem druckseitigen Rückschlagventil 15 und dessen Anschlag 16 zu sehen ist. Eine solche Ausführung des Hubbegrenzers an einem im Kolbenboden vorgesehenen Saugventil würde den Schadraum im oberen Totpunkt des Verdichtungshubes unzulässig vergrößern, während auf der Druckseite eine solche Beeinträchtigung des volumetrischen Wirkungsgrades natürlich nicht zu befürchten ist.
In Figur 2 ist dargestellt, wie die erfindungsgemäße Verlegung der Saugventilhubbegrenzung 8 an den Außenumfang des Ventils 7 den im oberen Totpunkt des Verdichtungshubes verbleibenden Schadraum auf ein Mindestmaß begrenzt.
Bereits beim Beginn des Verdichtungshubes legt sich das Saugventil 7 auf seinen Sitz, der von der Ventilplatte 9 dargestellt wird und macht dadurch den Raum frei, der beim Saugvorgang durch das Abheben von seinem Sitz 9 von ihm eingenommen wurde. Dieser Raum wird nun im oberen Totpunkt ausgefüllt durch den Verdränger 17, der an der Ventilplatte 2 mittels der für das druckseitige Rückschlagventil 15 sowieso erforderlichen Befestigungsschraube 18 befestigt ist. In dem Verdränger 17 ist eine Aussparung für den Kopf der Schraube 11 vorgesehen, sodaß auch hier kein Anlaß zur Vergrößerung des Schadraumes besteht.

Claims

Patentansprüche Kolben für im Kreislauf von Autoklimasystemen arbeitende Kompresse ren mit im Kolbenboden vorgesehenem Saugventil, dadurch gekennzeichnet, daß das zentral verschraubte Ringsaugventil 7 zur Begrenzung des Ventilhubes einen am äußeren Ventilumfang angreifenden Anschlag ring 8 besitzt, der durch einen diesen ausfüllenden Verdrängerkörper 17 den zum Öffnen des Ventils beim Ansaugvorgang erforderlichen Spielraum am Ende des Verdichtungshubes wieder völlig verschließt.
2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring 8 mit Schlitzen 14 versehen ist und in diese hineinragende Zungen 13 am Umfang des Ventils dessen Hub begrenzen.
3. Kolben nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitzplatte 9 fertig bearbeitet in den Ventilraum eingebaut, durch eine Dichtung 10 gegen den Kolben abgedichtet und durch den Anschlagring 8 am gesamten Umfang sowie durch eine gleichzeitig das Ventil haltende Zentralschraube 11 befestigt ist.
4. Kolben nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring 8 mit der Oberkante des Kolbens abschließend in diesen eingewalzt ist.