DE3013695A1 - Hydraulische steuerung fuer eine hubverstelleinrichtung eines kolbenverdichters - Google Patents

Description

' Eine hydraulische Steuerung gemäss dem Gattungs-

: begriff des Patentanspruchs ist beispielsweise durch die
DE-OS 27 52 797 bekannt«,

ι Bei einer bekannten Baurt ist der Verdichter

als Taumelscheibenverdichter ausgebildet und die Steuerung
weist druckempfindliche Balge auf, die ein hydraulisches
Steuerventil betätigen,das wahlweise Drucköl zu einer hy-, raulischen Hubverstelleinrichtung leitete Der Hub der KoI-* ■■ ben und damit die Fördermenge des Verdichters wird durch Ä'nH dern der ^eigung der Taumelscheibe zur Antriebswelle einge-* j stellt. Befindet sich die Taumelscheibe in senkrechter La— } ge zur Antriebswelle, so ist der Kolbenhub lull. Der Balg [ erhält einen Steuerdruck von einer Stelle niedrigen Drucks

der Anlage, beispielsweise vom Verdampfer, dem Speicher,
der Ansaugleitung oder der Einlasskammer des Verdichters₀
Erreicht der von dem Balg abgefühlte Steuerdruck einen vorgegebenen niedrigen Pegel, der einer vorgegebenen Temperatur! des geförderten Kühlmittels von O⁰G im Verdampfer entspricht^ so dehnt sich der Balg und öffnet das Steuerventils, so dass: der Hubverstelleinrichtung Druckflüssigkeit zuströmt. Hier- ■ durch wird die Neigung der Taumelscheibe verändert, indem ' ι sie sich der senkrechten Lage zur Antriebswelle näherte j

^! Dadurch ist ein Absinken des Drucks im Verdampfer unter den |

vorgegebenen Pegel verhindert und die Gefahr des Ausfrierensj

der im Kühlmittel enthaltenen Feuchtigkeit beseitigt» J

j I

Eine soclhe Steuerung arbeitet zuverlässig, so- | 030043/0867 ,

fern der Regelnde Steuerdruck nahe dem Verdampfer abgenommen wird, da dann der D_ruckabfall bis zum Verdichter keinen Einfluss auf die Steuerung hat« Wird der Steuerdruck jedoch ; an einer vom Verdampfer entfernten Stelle, beispielsweise I an der Einlasskammer des V_ercLichters abgenommen^ so spielt dieser Druckabfall eine Rolle, indem die Verringerung des Hubes der ^verdichterkolben zu früh erfolgt_o Damit wird aber das Erreichen der gewünschten temperatur im zu kühlenden '-■

: Raum, Z₀B₀ dem Fahrgastraum, verzögerte ■

ι

j Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter¹

i j diesen Bedingungen ein vorzeitiges Verringern des Kolbenhubes

' zu verhindern»

'

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungs—'

teil des Patentanspruchs aufgeführten Merkmale₀

Durch Absperren des Steuerdrucks vom Steuerven— til für eine ausreichende Zeit, bleibt die Fördermenge des ι J Verdichters in voller Höhe erhalten_o ■

;

ι Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in j

den Zeichnungen dargestellte I_n den Zeichnungen zeigen _: Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen

Taumelscheibenverdichter mit angeschlossener Kühlanlage,

Figo 2feJ.neAnsicht der Rückseite des Verdichters_t die die Lage des Steuerventils und des Verzögerungsventils zeigt, i

Fig» 3 Eine Ansicht auf die I_nnenseite des !

030043/086? -7«

:' hinteren Kopfes des ^verdichters nach der

I Linie 3« 3 in Fig* 1,

Pig«, 4 jiinen vergrösserten Schnitt durch das

j Steuerventil nach der Linie 4-4 in I¹Ig₀2

Figo 5 einen vergrösserten Schnitt durch das

' Verzögerungsventil nach der Linie 5-5

. in Pig, 3*

Der im Ausführungsbeispiel als Taumelscheiben« verdichter 10 ausgebildete Verdichter wird von der Antriebsmaschine eines Fahrzeugs über einen Riementrieb und eine elektromagnetische Kupplung in bekannter Weise angetrieben. Der Verdichter 10 hat ein Gehäuse 36 im wesentlichen zylindrischer Porm, das aus Metallblech oder aus Guß bestehto Es umschliesst ein inneres Zylindergehäuse 37_f das zweckmässig als einstückiges Gußteil aus Aluminium be« steht» Es weist einen hinteren Zylinderblock 38 und einen ; vorderen Zylinderkragen 39/, zwischen denen ein Taumelschei— I bentrieb 40 angeordnet ist» Der Zylinderblock 38 ist mit ■ dem Zylinderkragen 39 durch zwei Längsstreben 41 und eine Pührungsstrebe 42 verbundene Letztere nimmt einen Kugel— i kopf 47 einer Pührungsstange 45 zwischen zwei Pührungsschu— \ hen 48 auf„

Ein vorderer Deckel 50, der zweckmässig eben— , falls aus Aluminiumguß besteht,ist an der rechten, vorderen ! Stirnseite des Gehäuses durch einen 0-Ring 49 abgedichtet befestigte Er hat eine äussere ringförmige Ausdrehung 46,

0 3 0 Π A 3 / 0 8 R I^ BAD ORIGINAL

gegen die flach ein Ring 51 anliegt, der an der Stirnseite

^; des Gehäuses 36 angeschweißt ist„ Der Deckel 50 hat ferner

eine Ausdrehung 52, die in eine entsprechende Ausdrehung 54 I
des Zylinderkragens 39 passto Eine Ausrichtung der eine ; ι

! Antriebswelle 60 aufnehmenden Bohrungen erfolgt durch Dü-

bei 56_O

; Die Antriebswelle ist mit einem vorderen Lager- '

• zapfen 61 drehbar in einem Nadellager 62 abgestützt, das in

einer Bohrung 63 liegt« Diese ist in einem nach vorn gericht

ι i

teten Stutzen 64 des Deckels 50 gebildet, der sich von des-j sen Stirnfläche 65 erstreckte Der Stutzen 64 umgibt das be- , nachbarte Wellenende 66 konzentrisch,, Das hintere im Durchmesser abgesetzte Ende 67 der Antriebswelle 60 ist in einem

Nadellager 68 abgestützt das in einer Bohrung 69 des Zylin-4 derblocke 38 sitzt«

Das Gehäuse 36 umgibt den Taumelseheibentrieb 4Cj vollständig und weist unter diesem eine Wanne 70 auf, die j einen Sumpf/für sich durch die Schwerkraft sammelndes öl

ULl· I

und Kühlmittel^ die vom Verdichter kommen, der durch ein _: Schmiermittelnetz versorgt wird_o Hierzu dient eine Zahnrad-i pumpe, die von einem D—förmigen Ansatz 73 des Wellenendes j 67 angetrieben wird und aus dem Sumpf 71 über ein Saugrohr ι 74 Öl vermischt mit Kühlmittel ansaugte Das obere Ende des
Saugrohrs 74 ist in eine schräge Bohrung 75 des Zylinderblocks 38 eingesetzt und hat über eine öffnung 76 in einer
Federventilscheibe 77 Verbindung mit einem lotrechten Kanal

78 in „der Innenf ljiche^_eine_r Ventilplatte 80„ Das obere Ende

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des Kanals 78 hat Verbindung mit dem Einlass 81 der Ölpumpe j

Der Auslass der Ölpumpe 72 ist mit einer Hut 84 j im oberen leil der Ventilplatte 80 verbunden, die sich ra« } dial nach aussen erstreckt und neben dem Rand der Ventilplati

te 80 endet und über eine Öffnung 79 in der Ventilplatte in
eine hintere Bohrung 86 (Figo 3) übergeht. Die Ventilplatte
80 enthält ein weiteres nicht dargestelltes Loch, über das
eine Verbindung zu einer Bohrung 87 besteht, die in einen ' Kanal 88 übergeht _f der axial gerichtet im Zylinderblock 38 I gebildet ist_o Sein vorderes Ende ist über ein ausserhalb des ; Taumelscheibentriebe liegendes Rohr 90 mit einer konischen
öffnung 92 an der Innenfläche des Deckels 50 verbunden, in
die es mit seinem verjüngten Ende 91 eingesetzt ist_o

Von der Öffnung 92 erstreckt sich ein nach unten
geneigter Kanal 94 im Deckel 50, dessen Ende in einen radia- , len Kanal 96 übergeht, der zur Bohrung 63 führt. Die innere j Stirnfläche 97 des Deckels hat einen zum Stutzen 64 konzen- | trischen Stutzen 98, der nach hinten gerichtet ist und eine ■ Schulter 102 umgibt, an der sich ein vorderes Drucklager 104*

110/
das als Nadellager/ausgebildet ist, abstützt , wobei innere

und äussere Druckringe 106 und 108 vorgesehen aind_o Der inne-* re Druckring 108 liegt gegen einen Flansch 111 einer zylind- ' rischen Büchse 112 an, die in einer axialen Bohrung eines ■ napfartigen Zylinders 120 festgeschweißt ist_o der ein Teil
Der itabverstelleinrichtung ist«, Die Stirnfläche 122 des Zy-.

BADÖRK3INAL °30043/08ß7

j linders 120 ist der inneren Stirnfläche 97 des Deckels 50 ;

: zugewandt und ein zylindrischer Mantel 124 erstreckt sich ; . von dieser in Richtung auf den Taumelscheibentrieb 4O_P Zu , , diesem ist also der Napf des Zylinders 120 offen,, j

Die Ventilplatte 80 ist gegen den Zylinderblock _: ■ 38 durch einen hinteren Kopf 140 des ^verdichters gehalten, der mit einem zylindrischen Teil 141 in die hintere Stirnseite des Gehäuses durch einen 0-Ring 142 abgedichtet ein- ; greifte Der hintere K#pf 140 enthält im unteren äusseren Bereich eine Einlasskammer 143 des ^verdichters_y in der nied-

; riger Druck herrscht, und im mittleren Bereich eine Auslass-,

. kammer 144β Der Zylinderkopf 38 enthält mehrere über den Umfang verteilte Bohrungen 165 zur Aufnahme von Kolben 166_O

Jede Bohrung 165 steht mit der Einlasskammer 143 über eine Einlassöffnung 145 (Fig_o2) in Verbindung» Die Blattfederscheibe 77 weist nicht dargestellte Federfinger auf, die ■ die Einlassöffnung 145 steuert« Das verdichtete Kühlgas ver—■ lässt die Bohrungen 165 durch Auslassöffnungen 149 (Figol),

die durch Federfinger 150 einer Blattfederscheibe 151 ge- ; steuert sind«, Die Zahl der Kolben ist im Ausführungsbeispiel fünf ₉ jedoch kann auch eine andere Anzahl von Kolben vorgesehen werden,,

Der Taumelscheibentrieb 40 besteht gemäss Fig»1 aus einer Sockelplatte 152 und einer Taumelscheibe 154, weleh letztere drehfest mit der Antriebswelle umläuft. Die Sockelplatte 152 enthält fünf Pfannen 162 zur Aufkäme von ,

030043/0867 „_1f_

i ORIGINAL

: Kugelköpfen 161 von Kolbenstangen 163_? deren anderes Ende mit Kugelköpfen 164 in Pfannen 168 der Kolben 166 passen, j die in den Bohrungen durch Kolbenringe 167 abgedichtet ver- |

schieblich sind_o Bei umlaufender Antriebswelle 60 und zu J deren Achse geneigter Taumelscheibe 154 führen die Kolben ι eine hin-und hergehende Bewegung in den Bohrungen 165 aus«, ;

! Die Taumelscheibe 154 ist am Drehen gehindert, da sie durch ;

: die Führungsschuhe 48 zu einer gleitenden Bewegung längs derj Führungsstrebe gezwungen ist«, j

Die Antriebswelle 60 ist von einer Hülse 180 j umgeben, die über einen O—Ring 181 in einer Ringnut 182 j : in der inneren Mantelfläche der Hülse gegen die Antriebswelle [ abgedichtet ist«, Die Hülse 180 enthält einen von ihrer hin- ^; teren Stirnfläche 184 ausgehenden axialen Schlitz 183, der ι sich im wesentlichen über die ganze Länge erstreckt und mit j

■ti/
einem U-förmigen Ende/innerhalb des Bereichs des Zylinders

120 endete
; Wie Figo 1 zeigt, ist eine axiale Bewegung der

Hülse 180 durch Beaufschja'lgen einer hydraulischen Kammer 206 ^: zu bewirken«, Diese Kammer wird einerseits durch den Zylinder ι 120 begrenzt, der durch Anlage der Büchse 112 gegen eine _: Schulter 192 der Antriebswelle 60 mit dieser umläuft« Innerhalb des Zylinders 120 befindet sich ein Kolben 194 mit Ge-

! gengewicht 196, der gegen eine Schulter 195 der Hülse 180

! anliegt und mil dieser umlauft_o Die Verbindung erfolgt durch eine Rückstellfeder 200 (Pig.1)_e Die Rückstellfeder 200

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I wird gespannt, wenn der Kolben 194 und die Hülse 180 aus ; I der in Figo 1 voll gezeichneten Lage nach links in die ge- ^! I strichelt gezeichnete Lage bewegt werden, in der ein Antriebslappen 202 des Taumels ehe ibentriebs 4-0 in. Anlage , : kommt und die Taumelscheibe 154 in die gestrichelte Stellung I gelangt, in der sie senkrecht zur Achse der Antriebswelle

j ;

; 60 liegt, so dass die Kolben 166 nicht bewegt werden,, Die

I ;

ί Rückstellfeder 200 belastet also den Taumelseheibenantrieb j 40 in dem Sinne, dass sie diesen aus der Stellung für Null-' '

hub in Stellungen mit Kolbenhub bringt«, Zwischen dem Kolben i 194 und dem Zylinder 120 ist ein Dichtungsring 204 vorgese- '

hen, der in einer Ringnut 205 in der Mantelfläche des KoI-* ^;

bens untergebracht ist«,

i ί

I Der Kolben 194 bildet mit dem Zylinder 120 eine ,

Kammer 206 veränderliehen Yolumens, deren ^rösse von der

j Steuerung bestimmt wird_o Bei hohem Schmieröldruck in der ί Kammer 206 erfolgt eine Xinksbewegung des Kolbens 194o Eine j

Entlastung der Kammer 206 bei der Rechtsbewegung des Kolbens I

I 194 1st :'.£·"., durch Ableiten des drucklosen Öls über ein Ab« , i
i lauf loch 207 in der Stirnwand 122 des Zylinders 120 gegeben,,'

Der Antriebslappen 202 ist ein ^eil der Antriebst

welle 60 und erstreckt sich senkrecht zu deren Achse. Er entJ-hält eine Kulisse 212 die sich in radialer Richtung erstreckt. Die Taumelscheibe 154 hat einen Ansatz 214, der sich senk- j

recht von ihrer vorderen Fläche 216 erstreckt und eine Boh« rung enthält, die einen Querstift 220 aufnimmt,, Der Ansatz

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istparallel zu einer Ebene versetzt, die durch die Achse : der Antriebswelle 60 und den Schlitz 183 der Hülse 180 geht_o; liegt der Stift 220 gegen das untere Ende 211 der Kulisse , 212 an, so befindet sich die Taumelscheibe 154 senkrecht zur Achse der Antriebswelle 60, so dass keine Förderung des .

i Verdichters erfolgt» In Figo 1 ist die Taumelscheibe in der Stellung für maximalen Hub der Kolben 166 gezeichnete Der Stift 220 befindet sich dann in Anlage gegen das obere I Ende 213 der Kulisse 212. Der Antriebslappen 202 ist ein '<

ι entsprechendes Loch der Antriebswelle 60 eingesetzt und start

befestigt» ,

Eine Nabe 224 der Taumelscheibe enthält Querbohrungen 226, deren Achsen durch die Achse der Antriebswelle 60 gehen. Die Nabe 224 ist zur Aufnahme der Hülse 180 entsprechend ausgespart und weist hierzu Flächen 227 und 228 auf ο Beim Zusammenbau werden die Querbohrungen 226 zu '. nicht dargestellten Querbohrungen in der Hülse 180 ausgerichjtet und dann ein Zapfen 230 eingeführt, um den die Taumelscheibe schwenkbar ist_o

Durch die Kulisse 212 ist gewährleistet, dass ; die Totpunktlagen aller Kolben 166 gleich sind_o Ferner ist , eine stufenlose Regelung des Kolbenhubs gegeben,, ^!

Der hydraulische Steuerkreis für den Verdichter ^: 10 ist in Figo 1 durch kurze Pfeile 271 angedeutet» Es wird . Öl aus dem Sumpf 71 über das Saugrohr 74, die Öffnung 76 in ■ der Blattfederscheibe 77, den Kanal 78 an der ^ventilplatte 8p

BADORIQINAL 0300-43/0867 ^₁ ^

j von der Ölpumpe 72 angesaugte Der Weg der von der Ölpumpe : gelieferten Druckflüssigkeit zur Hubverstelleinrichtung ist

durch, die Pfeile 85 angedeutet. Dieses gelangt über die : Bohrung 86 zu einer Einlasskammer 362 eines Steuerventils ' 290, das in Figo 4 näher dargestellt ist_o

Das Steuerventil 290 hat ein ^&ehäuse 302, das ' ein ^eil des hinteren Kopfes 140 ist. Das ^ehäuse enthält ' eine abgesetzte einseitig offene Bohrung 303. Ein Deckel ¹ 310 hat rohrförmige Gestalt und ist am einen Ende 312 ge-ι schlossen, während sein anderes Ende 213 offen ist.und in \ das offene Ende 306 des Gehäuses eingesetzt ist» Seine _;

Stirnfläche 316 stützt sich gegen eine Schulter 318 ab, die am Ende des ässersten Bohrungsteils 320 der Bohrung 303 ge—

t '

bildet isto Der Deckel 310 hat am Umfang eine Ringnut 322, . in der ein 0-Ring 324 sitzt und gegen das Bohrungsteil 320 j abdichtet. In axialer Richtung ist der Deckel 310 durch, ei— I nen C-Ring 326 festgelegt, der in eine Ringnut 328 des Gehäuses

eingreiftο Das geschlossene Ende des Deckels 310 liegt im

, Bereich des offenen Endes 306 des Gehäuses_o

Konzentrisch, innerhalb des Deckels 310 ist ' ein abgedichteter Faltenbalg 330 angeordnet und gegen das { geschlossene Ende 312 des Deckels 310 abgestützt« Die Man-

j telfläche 331 des Faltenbalgs ist gewellt und hat am ässeren geschlossenen Ende eine Stirnplatte 332 und am freien Ende eine innere Stirnplatte 334, die den Faltenbalg abdienten» Das Innere des Faltenbalgs 330 ist evakuiert, so dass er ;

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; sich "bei Druekänderungen in einer iftn umgebenden Steuerkam-• mer 336 vorgegebener G-rösse ausdehnt oder zusammenzieht«) In-»!

nerhalb des Faltenbalgs 330 ist zwischen den Stirnpkltten ,

338/ I

eine Drmckschraubenfeder/angeordnet, die von einer Stange

340, die ±±aerhalb der Schraubenfeder liegt, Abstand hat» ι Die Schraubenfeder 338 hält den Faltenbalg normalerweise gestreckt«, Die Stange 340 tritt mit einem verjüngten Ende 341 frei in eine Aussparung,der Stirnplatte 332 und er-* ! streckt sich in der Achse der Bohrung 303 durch die innere j

Stirnplatte 334, die hierzu eine Bohrung 344 enthält«, Das j : innere Ende der Stange 340 ist zu einer Spitze 346 ausgebil-l det, die in eine axiale Aussparung 347 eines Ventilstössels

greift«. Das andere Ende des Ventilstössels 348 ist zu einer verjüngten Zunge 349 ausgestaltet«,

; Ein im wesentlichen zylindrischer Ventilkörper

350 ist mit einem erweiterten Kopf 351 mit Preßsitz in das offene Ende 314 des Deckels 310 eingesetzte Die Überlappung ; ist genügend gross , um eine einstellbare, abgedichtete Verbindung beim Zusammenbau zu ermöglichen,. Hierbei wird ausser der Ausrichtung auch die Kupplung zwischen der Stange 340

ι und dem Ventilstössel 348 hergestellt, so dass diese dann als Einheit bewegt werden«,

; Durch den Ventilkörper 350 erstreckt sich eine

axiale Bohrung, die aus einem ersten Bohrungsteil 352 und

ι einem zweiten Bohrungsteil 354 besteht,wischen denen eine

Schulter 356 gebildet ist. Der zweite Bohrungsteil 254 hat

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^ßAD ORIGINAL

- Vb -

etwa doppelt so grossen Durchmesser wie ä&B erste Bohrungsteil 352o Das erste Bohrungsteil 352 mündet neben der Stirnplatte 334 des Faltenbalgs 333, während das zweite Bohrungsteil 254 mit der Mündung dem geschlossenen Ende der Bohrung 303 dee Gehäuses gegenüberliegt_o Der Ventilstössel 348 ist durch einen O-Ring 355 abgedichtet verschieblich im ersten Bohrungsteil 152 geführte

In das zweite Bohrungsteil 354 ist mit Preßsitz eine Ventilbüchse 360 eingesetzt, die mit dem geschlossenen Ende 304 der Bohrung 303 die Einlasskammer 362 des Steuerventils 290 begrenzte Die Ventilbüchse 360 hat eine konische , Stirnfläche 364» die mit der Schulter 356 eine Auslasskammer 366 des Steuerventils begrenzt«, Die Ventilbüehse 360 enthält einen durchgehenden Drosselkanal 368, die die Einlasskammer 362 mit der Auslasskammer 366 verbindet,die zu einer kegel« ,

369/
, förmigen Ventilkammer/in der anderen Stirnfläche der Ventil— ■ büchse erweitert ist„ In der Ventilkammer 369 ist eine Ven- ^{: ;} tilanordnung 367 untergebrachte Diese besteht aus einer ι ersten Kugel 370 und einer zweiten Kugel 380 sowie einer

konischen Schraubendruckfeder 375ο Die von der Mündung in die Einlasskammer konvergierende Wand 375 der Ventilkammer geht in einen Ventilsitz 372 im Bereich der Mündung des Dros+ selkanals 368 über, in den die erste Kugel 370 abdichtend passte Die konische Schraubendruckfeder 375 liegt mit ihrem Ende 377 kleineren Durchmessers gegen die erste Kugel 370 an und stützt sich mit ihrem anderen Ende 376 grösseren

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- if «

Durchmessers am eingezogenen Rand 379 der Wand 373 ab„ Sie dient zugleich der Halterung der beiden Kugeln 370 und 380o Kommt die Zunge 349 des Ventilstössels 348 gegen die Fläche 385 der ersten Kugel 370 zur Anlage, so wird diese gegen die Kraft der Feder 375 vom Ventilsitz 372 abgehoben und die Verbindung zwischen der Einlasskammer 362 und der Auslasskammer 366 hergestellte Der Drosselkanal 368 ist genügend gross, um die Z^nge 349 aufzunehmen und einen aus~ reichenden ringförmigen Durchtrittsquerschnitt zu erhalten. Bei offenem Ventil strömt Druckflüssigkeit aus der Einlasskammer 362 in die Auslasskammer 366 und über zwei Auslassöffnungen 387 zum Kanal 87_O Der ^ventilkörper 350 ist mit zwei 0—Ringen 392 und 394 versehen, die gegen Bohrungsteile 395 und 396 abdichten, so dass die Aus^aa^kammer 366 und der Kanal 87 gegen die Einlasskammer 362 und gegen die Steuerkammer 336 des Faltenbalgs abgedichtet sind,, Ein Sieb 371 in der Einlasskammer 362 schützt die Steuerung gegen Fremdkörper«

Bei einer axialen Einwärtsbewegung der Zunge 349 des Ventilstössels 348 infolge eines Ausdehnens des Faltenbalges 330 gegen die Kraft einer Feder 390, die zwischen dem Ventilkörper 350 und der Stirnplatte 334 angeordnet ist, wird beim Öffnen des Ventils die Feder 375 etwas zusammengedrückte Die Feder 390 drückt den Faltenbalg 330 ; gegen das geschlossene Ende 312 des Deckels 31O₉ also vom Ventilstössel 348 fort_o Die konische Feder 375 drückt die j

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j erste Kugel 370 gegen den Ventilsitz 372„ Die in dem eva- ^: ! kuiertem Faltenbalg eingeschlossene Druckfeder 338 ergibt

im Zusammenspiel mit dem Gehäuse des Faltenbalgs eine drucki
abhängige Längenänderung₀ Der Druck innerhalb des Faltenbalg^

; kann entweder absolut KuIl sein oder durch eine Gasladung

j ein auf Hull bezogener Bezugsdruck sein₀

ι Wie die Figo 2 bis 4 zeigen, ist das Steuerven-

\ til 290 im hinteren Kopf 140 so angeordnet, dass die Achse ' ¹ seiner Bohrung 303 zur Einlasskammer 143 des ^verdichters

i so liegt, dass durch eine Öffnung 400 der Druck in der i
Einlasskammer abgefühlt werden kann_e Diese Öffnung 400 ist .

, zu einer Öffnung 402 im Deckel 310 ausgerichtet, wodurch die

' Verbindung zur Steuerkammer 336 des Faltenbalgs hergestellt ί isto Die Einlassöffnung 145 ist mit dem Auslass des Verdamp-' ■ fers 403 durch ein Rohr 404 verbunden, während die Auslass— '■ öffnung 146 mit dem Einlass 406 durch ein Rohr 408 verbunden; , isto Zwischen beiden Teilen 403 und 406 ist ein Expansions- i

ί ventil 496 vorgesehene

^! Arbeitet der Verdichter 10 mit maximaler Förder-

ί menge und ist keine oder nur geringe Rückkühlung erforder- :

I IiCh₀ so steigt der Druck auf der Auslassseite und fällt auf der Einlassseite, so dass in der Einlasskammer 143 beispielsweise ein Druck von 308,2 kPa herrscht» Ein Absinken des Drucks auf der Einlaiseite verringert aber die Temperatur am erdampfer. Verringert sich der Druck auf der Einlaß— seite auf den Steuerdruck des Faltenbalgs, so dehnt sich

030043/0867 «.»Q.BAD ORIGINAL

- tg -

dieser und die Zunge 349 des Ventilstössels hebt die Kugel j 370 von dem Ventilsitz 372 ab_o Es strömt dann Drucköl über i die Bohrung 87 mit einem Druck von etwa 411?6 kPa zur Kammer j 206, deren Volumen sich vergrössert, so dass die Taumelschei+ be in Richtung auf üullhub verschwenkt wird_p Damit beginnt j

die Verringerung des Hubes der Kolben und damit der Pörder-* , menge des *erdichtera_o Erreicht hierdurch der Druck auf der ,

i Einlaiseite des Verdichters wieder den vorgegebenen Steuer-. ;

druck, so wird durch Zusammenziehen des ^altenbalgs das Ven-j til durch die ^'eder 390 unterstützt durch die -^eder 375
wieder geschlossene Aus der Kammer 206 strömt dann das Öl ·

über das Ablaufloch 207 ab und der Kolben 194 kehrt in sei- !

ne Anfangslage durch die Rückstellfeder 200 zurück« Die Ka«
! librierung des Ablaufloches 207 bestimmt diese Rückkehr«,
Es hat bei einem Durchmesser von 0,8 mm eine länge von 2,2
mm. Hierdurch ist gesichert, dass trotz des dauernden Ab«
stroms von Öl aus der Kammer 206 bei Zufuhr von Druckflüssig+

j ι

keit von der Ölpumpe 72 ein ausreichender Druckaufbau in der J Kammer 206 eintritt« |

Das dem Steuerventil 290 zugeordnete Verzögerung!·!· ventil ist in Figo 5. näher dargestellte Es weist ein Gehäuse ι 422 auf, das ebenfalls ein Seil des hinteren Kopfes 140 ist«, Das ^uehäuse enthält eine tangential liegende abgesetzte Boh~!

rung 424o Ein aussen liegendes Bohrungsteil 426 hat ein In- ! nengewinde, in das eine Endkappe 430 durch einen Dichtungs- j ring 432 abgedichtet eingeschraubt ist«. Ein folgendes Boh- j

0300A3/08B7 „
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~ 2t -

rungsteil 434 und ein Teil eines folgenden Bohrungsteils 436 begrenzen zusammen mit der Endkappe 430 eine Steuerkammer 440, die über eine Öffnung 442 dee Gehäuses mit der Auslasskammer 144 des Verdichters verbunden ist«. Das YerzögerungsTentil enthält ferner eine Büchse 444, die mit ' Preßsitz in das innerste Bohrungsteil 437 eingesetzt ist '' und selbst eine axiale Bohrung enthält, diese besteht aus einem Bohrungsteils 446 grösseren Durchmessers und einem . äusseren Bohrungsteil 448 kleineren Durchmessers, zwischen j denen eine Schulter 449 gebildet ist₀ In dem Bohrungsteil : 448 ist ein Ventilglied 450 verschieblich, das durch eine Jeder 452 belastet ist, die sich an einem Bund 454 abstützt und eine dünnere Ventilnadel 454 umgibt _o Das andere Ende ^: der -^eder 452 liegt gegen einen Ventilsitzhalter 458 an_o ' Die Feder 452 belastet also das Ventilglied 450 nach aussen i in Richtung auf ein Gewindeloch 459 in der Stirnwand der '.

ί Büchse 444o

i Ein einstellbarer Einsatz 460 ist in ein Innen™

I gewinde des Ventilsitzhalters 458 eingeschraubt und ent«

' hält einen axialen Kanal 462_o Die Nadel 454 des ^ventil~

I glieds 450 hat eine Spitze 464, die in die äussere Mündung

j des axialen Kanals 462 abdichten* eintreten kann_P (s_oPig„5)_o

ι Die Büchse 444 ist durch 0-Ringe 466 und 468 in der Bohrung abgedichtete Der 0-Ring 466 liegt zwischen Bunden 469 und 470_p während der 0—Ring 468 zwischen einem Plansch 472 des Ventile-

sitzhaltere und der inneren Stirnfläche der Büchse 444 liegt.

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Wie die Fig_Q 3 und 5 zeigen, münden in die abgesetzte Bohrung 424 des Verzögerungsventils 420 drei Öffnungen, die Abstand voneinander haben,, Die erste Öffnung 442: stellt die Verbindung zwischen der Steuerkammer 440 und der Auslasskammer 144 des Verdichters her_o Die zweite Öffnung 480 stellt über den Ringraum 482 die Verbindung mit der Einlasskammer 143 des Verdichters her„ Die dritte Öffnung 400 ist die axiale Verlängerung der Ventilbohrung, die über die Öffnung 402 im Deckel 310 des Steuerventils die Ver— bindung zur Steuerkammer 336 des Steuerventils herstellt«, Die erste Öffnung 442 stellt ferner auch die Verbindung zur Druckkammer 484 her, die über radiale Kanäle 486,487 und sowie da· Gewindeloch 459 der Büchse 444 der erfolgt_o Damit kann verdichtetes Gas in die Druckkammer 484 gelangen_o

Das Verzögerungsventil 420 dient dazu, die Zuleitung des Steuerdrucks zur Steuerkammer 336 des Steuerventils 290 immer dann zu unterbrechen, wenn der Druck in der Auslasskammer 144 des Verdichters einen vorgegebenen Wert erreichte

Bei abgeschaltetem Verdichter 10 ,sowie im wesentlichen gleichem Druck auf der Einlassseite und der Auslaßseite, drückt die ^eder 452 des Verzögerungsventils das Ventilglied 450 in die den axialen Kanal 462 freigebende Stellung, so dass der Steuerdruck aus der Einlasskammer 143 in die Steuerkammer 336 des Steuerventils 290 gelangte Beim Anlaufen des Verdichters 10 zieht dieser

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Kühlmittel aus der Verdampferschlange 403 und drücHt es in die Kondenatorschlange 406, wodurch der Druck in der Ein— lasskammer 143 gesenkt und der Druck in der Auslasskammer 144 erhöht wird_D Es ergibt sich somit in der Anlage ein relativ hohes Druckgefälle_o Bei einem bestimmten DrUCkUn"

■ terschied zwischen Einlass-und Auslassdruck wir>dct der Druck in der Druckkammer 484 des V_erzögerungsventils auf die Stirnfläche 492 des Ventilglieds 450 und die Dichtung 494o Überwindet dieser Druck die Kraft der *'eder 452, so

. wird das Ventilglied 450 in die den _axialen Kanal 468 sper-

• rende Lage bewegt, wodurch der zugeleitete Steuerdruck in ^: der Steuerkammer 336 eingeschlossen wird_o Da dieser aber oberhalb des normalen Betriebsdruckes liegt kann der Taumel-=' scheibentrieb 40 nicht eine Verringerung des Kolbenhubs ver-i anlassen, so dass der Verdichter seine volle Fördermenge liefert, wenn Spitzenbelastungen vorliegen, wie beim An« fahren und beim Beschleunigen,,

Ist eine ausreichende Kühlung des Fahrgastraums erreicht, so öffnet ein Expansionsventil 496, um eine verstärkte Rückkehr von Kühlmittel zum Verdampfer zu ermöglicheno Ist die Druckdifferenz auf einen zweiten vorgegebe~ nen Wert abgesunken, so verstellt die Feder-· 452 das Ventil«· glied 450 des V_erZög_erung_Sventils 420 wieder nach rechts,

' so dass die Verbindung der Einlasskammer 143 des Verdichters ι mit der Steuerkammer 336 des Steuerventils 290 wieder geöff-.

net wird.

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L e e r s

Claims (16)

Patentanwalt Dipping. K. Walther Boliveral'ea 9 1G0O CEhLiM 19 3οApril 1980 W-w-3417 General Motors Corporation, Detroit0 Michigan, V0St0A0 Hydraulische Steuerung für eine Hubverstelleinrichtung eines' Kolbenverdichters Patentanspruch: ! Hydraulische Steuerung mit einem Steuerventil für eine Hubverstelleinrichtung eines Kolbenverdichters ! für Luftkonditionierungsanlagen von Kraftfahrzeugen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: f

1) Die hydraulische Steuerung enthält neben dem Steuerventil

(290) für die Zuleitung von Druckflüssigkeit zur Hubversteil+

einrichtung ein zugeordnetes Verzögerungsventil (420), das eine vorzeitige Verringerung des Hubes bei Ansprechen, des Steuerventils in diesem Sinne verhindert; ^l-

2) das Steuerventil (290) enthält in einem Gehäuse (302) ei-¹ ne einseitig offene Bohrung und einen einseitig offenen_s rohrförmigen Deckel (310), der mit seinem offenen Ende (314) abgedichtet (322) in das offene Ende (306) der Bohrung (303) im Gehäuse eingesetzt und festgelegt ist;

3) gegen das geschlossene Ende (312) des Deckels ist ein geschlossener, einen vorgegebenen Steuerdruck im Inneren: aufweisender Faltenbalg (330) mit einer Stirnplatte abgestützt und trägt innerhalb des Deckels eine frei-

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bewegliche Stirnplatte (334)? an der anderen Seite;

4) in das offene Ende des Deckels ist ein Ventilkörper (35O); mit einem erweiterten Kopf (351) mit Preßsitz abgedichtet eingesetzt und begrenzt mit dem Deckel eine den Falten— balg (330) umgebende Steuerkammer (336) vorgegebenen Volumens ;

5) der Ventilkörper (350) enthält eine durchgehende axiale Bohrung^ die aus einem ersten Bohrungsteil (152) kleineren Durchmessers neben der freien Stirnplatte (334) des Faltenbalgs und einem zweiten Bohrungsteil (254) grösse- ; ren Durchmessers besteht, das dem geschlossenen Ende der Bohrung des Gehäuses zugewandt ist und in das mit Preß— ' sitz eine Ventilbüchse (360) eingesetzt ist, die eine ^: Einlasskammer (362) in der Bohrung des Gehäuses und eine j Auslasskammer (366) im zweiten B_ohrungsteil des Ventil« körpers begrenzt;

6) die Ventilbüchse (360) enthält eine durchgehende axiale ; Bohrung (368), die zwischen der Einlass— und Auslasskam-· mer einen Ventilsitz (372) aufweist_s mit dem ein Ventilglied in Form einer Kugel (370) zusammenarbeitet, um wahlweise einen Drosselkanal (368) zu verschliessen,·

7) im ersten Bohrungsteil (152) des Ventilkörpers (350) ist Verschieblich ein Ventilstössel (348) abgedichtet geführt, der mit einer verjüngten Zunge (349) durch den Drosselkanal (368) unter Bilden eines vorgegebenen ringförmigen Spalts bis zur Anlage gegen die Kugel (370) tritt, und

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i mit seinem anderen Ende in Anlage mit der "beweglichen

Stirnplatte (334,340) des Faltenbalgs (330) steht;

8) das Gehäuse (302) und der Deckel (310) enthalten Öffnun-j gen (400,402) zur Verbindung der Steuerkammer (336) des
Faltenbalgs mit der Einlasskammer (143) des Verdichters j (10); I

9) der Faltenbalg (330) ist gegen das geschlossene Ende ! des Deckels (310) durch eine erste am Ventilkörper (350) ι abgestützte Feder (390) belastet, und die Kugel (370)
des ^ventils ist durch eine zweite Feder (375) auf den ^!

Ventilsitz (372) zu belastete i

10) eine Einlassöffnung (86) zur Einlasskammer (362) des !

Steuerventils ist mit einer Pumpe (72) für Steuerflüs-

sigkeit verbunden, und eine Auslassöffnung (87) ist mit; deijHubverstelleinrichtung (Kammer 206) verbunden; j

' j

11) der vorgegebene Steuerdruck des Faltenbalgs und die ^!

Federkräfte sind so gewählt, das bei Überschreiten ei— ■

ι nes vorgegebenen Werts des vom Verdichtereinlass züge— I

leiteten Reglerdrucks ein öffnen des Steuerventils er—

folgt, während bei unterhalb des vorgegebenen Werts i

liegendem Steuerdruck die Steuerung des Kolbenhubs in
anderer Weise erfolgt;

12) das Verzögerungsventil (420) enthält in einer Bohrung
(424) seines Gehäuses drei Abstand voneinander aufweisende öffnungen, deren erste (442) mit der Auslasskam—
mer (144) des Verdichters (1O), deren zweite (480) mit

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der Einlas skammer (143) des "Verdichter» und deren dritte; (400) mit der Steuerkammer (336) des Faltenbalgs (330) . des Steuerventils (290) verbunden ist„ |

13) in der Bohrung ist ein Yentilglied (450) verschieblich, [

das die Verbindung zwischen der zweiten und der dritten ; Öffnung steuert? ■

14) auf der einen Seite des Ventilglieds (450) ist in der Bohrung :'-.: eine Druckkammer (484) gebildet, die mit der,

ersten Öffnung (442) verbunden ist; i

15) auf der anderen Sette des Ventilglieds (450) ist eine

Saugkammer (446) gebildet, die mit der zweiten Öffnung , (480) verbunden ist und bei Bewegen des SXKXUgIIJi | Ventilglieds mit der dritten öffnung verbindbar ist; !

16) auf das Ventilglied (450) wirkt eine Feder (452) ent« j

gegen dem Druck in der Druckkammer (484), wobei dieser j bei maxiamlem Kolbenhub oberhalb eines vorgegebenen '

Bezugsdrucks liegt und unter Überwinden der federkraft; die Trennung der zweiten Öffnung von der dritten Öff- j

! nung durch das Ventilglied bewirkt, wodurch in der Druckkammer Gas mit einem oberhalb des vorgegebenen Steuerdrucks de« Faltenbalgs liegendem Druck eingeschlossen wird und den Ventilstössel (348) des Steuer—j

ventile in der das Ventil (370,372) schliessenden Stelflung hält, bis der Druck in der Auslasskammer des Verdichters unter den vorgegebenen Wert gefallen ist_o

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