DE3813539A1 - Hermetischer kuehl-kompressor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf einen her­ metischen Kühlkompressor der Bauart mit einem Hubkolben und im speziellen auf einen Kompressor der Bauart mit einer geringen Versetzung, wie er in Hausgeräten verwen­ det wird.

Hermetische Kühlkompressoren der Bauart mit einem Hub­ kolben finden eine weite Anwendung in Haushaltsgeräten, wie etwa Kühlgeräten, Gefriergeräten und kleinen Raum- Klimatisiergeräten. Aus Gründen der niedrigen Kosten und der geringen Abmessungen sowie aus Gründen des elektri­ schen Wirkungsgrades werden derartige Kompressoren übli­ cherweise mittels eines zweipoligen Induktionsmotors betrieben und weisen deshalb im allgemeinen eine Be­ triebsdrehzahl von 3500 rpm bei Verwendung einer 60-Hz- Stromversorgung auf. Wegen dieser hohen Betriebsdrehzahl ist es sehr wünschenswert, einen Kolben mit einem rela­ tiv großen Durchmesser zu verwenden, welcher einen rela­ tiv kurzen Hub aufweist, um geringe mittlere Kolbenge­ schwindigkeiten zu erhalten, um den Verschleiß zu mini­ mieren und um den mechanischen Wirkungsgrad zu verbes­ sern. Bei einer Zylinderbohrung mit einem relativ großen Durchmesser sowie bei einem kurzen Hub wird es jedoch schwierig, den Kompressionsraum zu minimieren, welcher als der Raum definiert ist, welcher von dem komprimier­ ten Kühlmittel innerhalb der Zylinderbohrung und dem Ventilsystem eingenommen wird, wenn der Kolben sich an dem Ende des Kompressionshubes befindet. Je größer der Kompressionsraum, desto geringer ist der Wirkungsgrad des Kompressors. Es wurden deshalb vielfältige Ver­ suche unternommen, um den Kompressionsraum auf ein Minimum zu reduzieren, welches bei den anderen Anfor­ derungen, etwa an die Ventileinrichtung des Kompressors, praktikabel ist.

Die Ventil- und Verschließelementeinrichtung eines Kom­ pressors dieser Bauart umfaßt üblicherweise ein einziges Blattventil für jede der Ansaug- oder Einström- bzw. Auslaß- oder Ausströmfunktionen des Kompressors. Diese Ventile sind üblicherweise in Form eines Blattventiles ausgebildet, welches gegen einen Ventilsitz in einer geschlossenen Stellung federvorgespannt ist und sind während eines geeigneten Bereichs des Kompressionszyklus zu öffnen, und zwar entweder durch die einströmenden oder angesaugten Gase und während des Kompressionsbe­ reichs des Kolbenszyklus durch die abgegebenen Gase. Bei einer typischen Anordnung wird das offene Ende des Zylinders durch eine flache, mit parallelen Seiten ver­ sehene Ventilplatte abgedichtet, durch welche sich im wesentlichen zylindrische Ansaug- und Ausströmkanäle erstrecken. Das Ansaugventil, welches unter einem rela­ tiv hohen Druck der angesaugten Gase betätigt wird, ist als ein ausgeschnittener Bereich einer Platte aus Feder­ material ausgebildet und liegt gegen die Unterseite der Ventilplatte benachbart zu dem Kolben an. Da der Ansaug­ kanal an der Kolbenseite abgedichtet ist, trägt die mit dem Kanal versehene Seite nichts zu dem Kompressionsraum bei, welcher im Falle des Einlaßventiles auf den ausge­ schnittenen Bereich der Ventilplatte begrenzt ist, welche das Blattventil bildet.

Andererseits ist das Auslaßventil an der anderen Seite der Ventilplatte gelagert und erfordert wegen des hohen Druckes der ausströmenden Gase im allgemeinen einen wesentlich unempfindlicheren Aufbau, um eine ausreichen­ de Betriebsweise und eine lange Standzeit zu gewährlei­ sten. Da dieses Ventil an der anderen Seite der Ventil­ platte abdichtet, wird der gesamte Bereich des Auslaß­ ventil-Kanals zu einem Teil des Kompressionsraums und bildet allgemein einen wesentlichen Teil von diesem.

Bis jetzt erfordern Auslaßventile im allgemeinen ein festes Anschlagteil sowie eine Stütz-Ventilfeder, um die Bewegung des Blattventiles zu begrenzen. Diese Bauteile mußten an der Ventilplatte selber gelagert werden, um eine einfache und kostengünstige Ausgestaltung zu er­ möglichen. Eine derartige Anordnung ist in dem US-Patent 43 52 377 beschrieben, bei welcher ein Blattventil ver­ wendet wird, sowie eine Stützfeder und ein schweres, festes Anschlagteil. Diese Bauteile sind alle über einem Paar von Lagerstützen mit der Ventilplatte selbst ver­ bunden. Eine ebenfalls mit diesen Ventilstützen verbun­ dene Rückhaltefeder bewirkt eine Sicherung der anderen Bauteile an ihrem Platz und ermöglicht eine einfache An­ ordnung beim Zusammenbau der verschiedenen Bauteile des Auslaßventils an der Platte während des Zusammenbaus des Kompressors.

Es hat sich herausgestellt, daß zu einer Verbesserung des volumetrischen Wirkungsgrades des Kompressors durch Verminderung des Kompressionsraumes eine Verminderung des Volumens in dem Auslaßkanal erforderlich ist. Eine Verringerung des Volumens durch eine Verminderung des Ourchmessers der Öffnung ist nur begrenzt wirksam, da eine verminderte Größe der Öffnung zu einem größeren Strömungswiderstand der abgegebenen Gase durch diesen Auslaß führt und somit sich selbst entgegensteht. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die axiale Länge des Auslaßkanals zu reduzieren. Eine Reduzierung der Ge­ samtdicke der Ventilplatte im gesamten Bereich hat je­ doch ebenfalls Grenzen, da eine Minimaldicke für eine sichere Lagerung der Stützen sowie für einen Widerstand gegen eine Verbiegung der Ventilplatte unter den wech­ selnden Beanspruchungen, welche während der Ansaug- und Kompressionstakte des Kolbens auftreten, erforderlich ist.

Eine Lösung des Problemes wurde durch die Verwendung einer relativ dicken Ventilplatte versucht, welche an der äußeren Seite eine längliche Ausnehmung aufweist, in welche sich der Auslaßkanal öffnet, um auf diese Weise dessen axiale Länge zu verringern. Da die Ventilplatte an diesem Punkt zu dünn ist, um die Lagerstützen direkt an der Ventilplatte zu befestigen, wird bei dieser An­ ordnung, wie in dem US-Patent 45 24 806 beschrieben, ein Rahmenteil verwendet, welches in die Ausnehmung paßt und an seinem gegenüberliegenden Ende ein Paar von Lager­ stützen trägt. Es ist somit möglich, das Blattventil, die Stützfeder, die Rückschalteplatte und die Rückhalte­ feder an den Stützen dieser Einlage zu lagern, welche mittels einer Reibungspassung in der Ausnehmung ausge­ bildet ist. Während diese Anordnung eine Vormontage aller Ventilteile gestattet, hängt es gänzlich von der Reibungspassung des Einsatzes in der Ausnehmung ab, um die Ventilanordnung an ihrem Platz zu halten, so daß jede Bewegung des Einsatzes in der Ausnehmung dazu führt, daß die Einheit von dem Ventilsitz wegbewegt wird und somit die Wirkung des Ventiles ungünstig beeinflußt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbes­ sertes Auslaßventil zu schaffen, welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und die Ausgestaltung eines Kompressors mit hohem Wirkungsgrad ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird eine verbesserte Auslaßventil- Anordnung geschaffen, bei welcher das Blattventil in einer speziell ausgebildeten Ausnehmung angeordnet ist, welche in der Ventilplatte ausgebildet ist. Der Auslaß­ kanal öffnet sich in diesen Ausnehmungs-Raum und weist damit eine axiale Länge auf, welche wesentlich geringer ist als die Dicke des Restes der Ventilplatte. Das Blattventil weist ein Kopfende auf, welches geeignet ist, mit dem Ventilsitz um den Auslaßkanal in der Aus­ nehmung in dichtenden Kontakt zu treten. An dem gegen­ überliegenden Ende weist das Blattventil ein Paar von sich in unterschiedlicher Länge erstreckenden Schenkeln auf, welche in korrespondierende Bereiche der so ausge­ stalteten Ausnehmung passen, um sicherzustellen, daß das Blattventil nur in einer einzigen Stellung eingebaut werden kann. Eine vorgeformte Stützfeder weist ähnliche Schenkel auf und liegt über dem Blattventil, um ein kontrolliertes Öffnen und Schließen des Blattventiles zu bewirken. Ein festes Anschlagteil ist an jedem Ende mit seitlichen Vorsprüngen versehen, sowie mit sich verti­ kal erstreckenden Ansätzen, so daß es auch in die Aus­ nehmung paßt, wobei die Ausgestaltung dieser drei Bau­ teile und der Ausnehmung so gewählt ist, daß alle diese Bauteile nur in einer einzigen Stellung eingebaut werden können. Über dem Anschlagteil liegt eine Ventil-Rück­ haltefeder, welche eine bogenförmige Ausgestaltung auf­ weist, bei welcher die Enden sich in Eingriff mit der oberen Seite des Anschlagteils befinden und wobei die vorstehenden Enden sich durch Ausnehmungen erstrecken, die außerhalb der Zylinderbohrung in der Ventilplatte ausgebildet sind. Die unteren Enden dieser Öffnungen befinden sich mit abgeschrägten Enden der Feder in Ein­ griff, um auf diese Weise die Ventilanordnung als Ein­ heit an der Ventilplatte vor dem fertigen Zusammenbau des Kompressors zu halten. Wenn der Zylinderkopf an seinem Platz montiert ist, um den Ausgaberaum zu bil­ den, welcher das Auslaßventil umgibt, gelangt ein Bereich des Zylinderkopfes in Eingriff mit dem Zentrum der Rückhaltefeder, um diese weiter in Richtung auf die Ventilplatte vorzuspannen und um die Anschlagplatte in noch sicherer Weise in ihrer Stellung in der Ausnehmung während des Betriebs des Kompressors zu fixieren.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausfüh­ rungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung be­ schrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Teil-Schnittansicht durch den Zylinderblock und den Zylinderkopf eines Teils eines mit dem erfindungsgemäßen Auslaßventil versehenen Hubkolben­ kompressors;

Fig. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf das in Fig. 1 dargestellte Auslaßventil entlang der Linie 2-2 von Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie 3-3 von Fig. 2;

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich Fig. 2, jedoch ohne die Rückhaltefeder und das Anschlagteil, wobei die Relativzuordnungen des Blatt­ ventils und der Stützfeder dargestellt sind;

Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie 5-5 von Fig. 2;

Fig. 6 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie 6-6 von Fig. 2;

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Ventilplatte, wobei sämtliche Ventilbauteile entfernt wurden, so daß die Ausgestaltung der Ausnehmung sichtbar wird;

Fig. 8 eine Schnittansicht durch die Ventil­ platte entlang der Linie 8-8 von Fig. 7; und

Fig. 9 eine Schnittansicht entlang der Linie 9-9 von Fig. 7.

In Fig. 1 ist eine Teilschnittansicht eines Kühlkom­ pressors dargestellt, wobei der Zylinderblock und der Zylinderkopf mit dem erfindungsgemäßen Auslaßventil abgebildet sind. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist nur ein Teilbereich am Kopfende eines Zylinderblocks 10 gebil­ det, der restliche Bereich des Zylinderblockes und der Rest der Gesamtkonstruktion des Kompressors können so ausgebildet sein, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Der Zylinderblock 10 weist eine Zylinder­ bohrung 12 auf, in welcher ein Kolben 13 angeordnet ist, welcher über eine Kurbelwelle und eine Pleuelanordnung, so wie aus dem Stand der Technik bekannt, mittels eines elektrischen Antriebsmotors hin- und herbewegbar ist.

Der Zylinderblock 10 weist eine Endfläche 15 auf, welche sich rechtwinklig zu der Zylinderbohrung 12 erstreckt, welche angrenzend an die Endfläche eine geringfügige Gegenbohrung 14 aufweist. Die Zylinderbohrung 12 wird mittels einer Ventilplatte 17 verschlossen, welche an­ grenzend an die Endfläche 15 des Zylinderblockes 10 ge­ lagert ist. Die Ventilplatte 17 weist eine innere Sei­ tenfläche 18 auf, welche benachbart zu der Endfläche 15 angeordnet ist, von welcher sie über eine Dichtung 19, die sich in Kontakt mit der Endfläche 15 befindet, sowie über eine Ventilplatte oder Ventillamelle 21, die sich gegen die innere Fläche 18 abstützt, beabstandet ist. Die Ventillamelle 21 weist einen nicht dargestellten ausgeschnittenen Bereich auf, welcher ein Ansaugventil bildet, das geeignet ist, den Ansaugkanal 22 abzudich­ ten, welcher sich von der einen Seite zu der anderen Seite der Ventilplatte 17 erstreckt. Die Ventilplatte 17 weist weiterhin Schraubenausnehmungen 23 auf, durch welche sich Schrauben erstrecken, um die Anordnung an dem Zylinderblock 10 zu halten. Es ist offensichtlich, daß die Dichtung 19 in geeigneter Weise angepaßt ist und einen ausgeschnittenen Bereich um die Zylinderbohrung 12 aufweist. Dadurch wird ermöglicht, daß der Kompressions­ raum, der verbleibt, wenn der Kolben 13 sich in seinem oberen Totpunkt befindet, auf einem Minimalwert gehalten werden kann, da der Kolben 13 so ausgebildet ist, daß er sich so nahe wie möglich an die Endfläche 15 des Zylin­ derblockes erstreckt und sogar geringfügig über diese vorsteht. Somit ist die Dichtung 19 mit einer Dicke aus­ gebildet, welche von der Beziehung zwischen dem Ende des Kolbens 13 und der Endfläche des Zylinderblockes 15 ab­ hängt, um einen minimalen Kompressionsraum möglich zu machen, ohne daß die Gefahr besteht, daß der Kolben in Kontakt mit der Ventilplatte oder der Ventillamelle wegen der Kräfte kommt, welche auftreten, wenn der Kom­ pressor mit voller Drehzahl von 3500 rpm läuft.

An der äußeren Seite weist die Ventilplatte 17 eine Fläche 24 auf, welche parallel zu der inneren Fläche 18 ist und gegen welche eine Dichtung 26 und der Zylinder­ kopf 27 gelagert sind, wobei letzterer bevorzugterweise mit den gleichen Schrauben gehalten wird, welche durch die Schraubenausnehmungen 23 geführt sind, um den Zylin­ derkopf und die Ventilplatte als eine Einheit an dem Zylinderkopf zu verklammern. Der Zylinderkopf 27 und die Dichtung 26 trennen ebenso den Raum an der Fläche 24 der Ventilplatte in einen nicht dargestellten Ansaugraum, um den Ansaugkanal 22 und einen Auslaßraum 28, in welchem das Auslaßventil angeordnet ist.

Das Auslaßventil ist in einer Ausnehmung 30 gelagert, die an der Außenfläche 24 der Ventilplatte 17 ausgebil­ det ist. Die Ausnehmung 30 ermöglicht es, die Dicke oder axiale Länge des Auslaßkanals zu reduzieren, um auf diese Weise auch den Kompressionsraum zu vermindern. Die Ausnehmung 30 ist so ausgebildet, daß jede Verbiegungs­ möglichkeit der Ventilplatte minimiert wird und daß nur eine minimale Beeinträchtigung der Fluidströmung erfolgt und daß ebenso sichergestellt wird, daß die verschiede­ nen Bauteile des Auslaßventiles nur in der korrekten Position in der Ausnehmung angeordnet werden können, wodurch der Zusammenbauvorgang leicht oder narrensicher ausgebildet werden kann. Die gesamte Ventilplatte 17 wird bevorzugterweise in einem Sinterverfahren herge­ stellt, welches die Erzeugung der unregelmäßigen Aus­ gestaltung der Ausnehmung 30 während des eigentlichen Preßvorganges möglich macht und infolge dessen den er­ forderlichen Bearbeitungsaufwand zur Endbearbeitung der Ventilplatte nicht erhöht.

Die Ausnehmung 30 weist einen zentrischen Bereich 31 auf, welcher sich entlang einer zentrischen Achse 32 (siehe Fig. 2, 7 und 8) erstreckt, wobei an diesem Punkt die Ventilplatte eine minimale Dicke aufweist, welche geringfügig kleiner sein kann, als die halbe Dicke des Hauptbereichs der Ventilplatte zwischen den Seitenflä­ chen oder Seiten 18 und 24. Der Auslaßkanal 33 ist in dem zentrischen Bereich 31 an der Achse 32 angeordnet und erstreckt von der inneren Seite 18 der Ventilplatte zu einem erhöhten, ringförmigen Ventilsitz 34, welcher eine flache Oberfläche mit einem ringförmigen Bereich umfaßt, welcher ausreichend groß ist, um eine sichere Abdichtung des Blattventiles zu ermöglichen und welcher ebenso ausreichend klein ist, um eine hohe Dichtungs­ kontaktdruckbelastung sicherzustellen. Folglich ist eine kleine Gegenbohrung 36 in dem Ventilsitz 34 vorgesehen, welche einen geringfügig größeren Durchmesser aufweist als der Auslaßkanal 33, welcher zylindrisch ausgebildet ist. Die Ausnehmung 30 weist eine im wesentlichen recht­ winklige Gestalt auf und ist mit parallelen inneren und äußeren vertikalen Seiten 38 und 39 versehen, welche sich zu der Fläche 24 erstrecken. Die innere Seite 38 weist einen bogenförmigen Vorsprung 41 auf, welcher in einer Linie mit dem Ansaugkanal 22 ausgebildet ist, um eine sichere Anpassung der Dichtung in diesem Bereich sicherzustellen. Zusätzlich, wie mit der Bezugsziffer 42 dargestellt, ein Entlastungsausschnitt vorgesehen, welcher sich von dem zentrischen Bereich 31 nach außen zu der Fläche 24 hin schräg erstreckt, um den Strömungs­ widerstand zu vermindern, so wie dies im nachfolgenden noch im Detail erklärt werden wird.

An jedem Ende des zentrischen Bereiches 31 sind gering­ fügig erhöhte Ausnehmungen 43 und 44 vorgesehen, welche parallel zu der Fläche 24 und im wesentlichen coplanar zu der Oberfläche des Ventilsitzes 34 ausgebildet sind. Diese Ausnehmungen 43 und 44 sind enger, als der Zwi­ schenraum zwischen den Seiten 38 und 39 und sind mit un­ regelmäßigen Seitenwandungen ausgebildet, um eine ord­ nungsgemäße Anordnung der Ventilteile sicherzustellen. Beispielsweise ist die linke Ausnehmung 43 von einem ab­ gestuften Bereich 47 und einem Vorsprung 48 begrenzt, während die rechte Ausnehmung 44 mit vier abgestuften Bereichen 51 versehen ist, welche einen geringeren Ab­ stand als der Abstand zwischen den Wandungen 38 und 39 bilden, sowie mit Nuten 52 und 53 verschiedener Länge, welche sich quer zu der zentrischen Achse 32 erstrecken.

Die Nuten 52 und 53 erstrecken sich nach außen in die Ventilplatte, wobei die Nut 52 länger ist als die an­ dere Nut, und sind zwischen dem Boden der Ausnehmung 44 und der Fläche 24 mit der vollen Tiefe versehen. Dadurch, daß die Nut 52 länger ist, als die Nut 53, wird eine korrekte Anordnung des Blattventils und der Stütz­ feder sichergestellt, so wie dies nachfolgend beschrie­ ben werden wird. Außerhalb der Ausnehmungen 43 und 44 sind eine Paar von Öffnungen 55 und 56 vorgesehen, welche sich gänzlich durch die Ventilplatte zu der Innenfläche 18 erstrecken. Die Ausnehmungen 55 und 56 weisen Außenfläche 57 auf, welche mit Freiraum-Ausneh­ mungen 58 in dem Zylinderblock fluchten, um die Enden einer Rückhaltefeder aufzunehmen. Da der Abstand zwischen den Öffnungen 55 und 56 im wesentlichen größer ist, als der Durchmesser der Zylinderbohrung, beein­ flußt die Tatsache, daß diese Ausnehmungen sich durch die gesamte Dicke der Ventilplatte 17 erstrecken, nicht dem Betrieb des Kompressors. In der Ausnehmung 30 ist das Blattventil 61 gelagert und weist einen Basisbereich 62 auf, welche in der Ausnehmung 44 aufgenommen ist. Ein Ansatz 63 verminderter Breite erstreckt sich von der Basis 62 aus, um einen vergrößerten, im wesentlichen kreisförmigen Ventilkopf 64 zu begrenzen, welcher einen Durchmesser aufweist, der geringfügig größer ist, als der des Ventilsitzes 34 und welcher dazu dient, in dich­ tenden Kontakt mit dem Ventilsitz zu kommen. Das Blatt­ ventil 61 kann vollständig flach ausgebildet sein, so daß es sich in dem ungebogenen Zustand vollständig in dichtendem Kontakt mit dem Ventilsitz 34 befindet, es ist jedoch auch möglich, das Blattventil so auszubilden, wie in dem US-Patent 46 42 037 beschrieben. Wenn das Blattventil gemäß diesem Patent ausgebildet ist, muß es entlang einer diagonalen Biegelinie über den Ansatz 63 deformiert werden, so daß der Ventilkopf 64, wenn das Ventil sich in dem nichtgebogenen Zustand befindet, geringfügig zu der Ebene des Ventilsitzes 34 geneigt ist, so daß ein Kontakt nur entlang einer Seite des­ selben erfolgt. In dem obengenannten Patent wäre dieses bevorzugterweise die Seite, welche an die Seite 39 der Ausnehmung angrenzt, um verbesserte Strömungsparameter hervorzurufen.

Alternativ dazu kann die Lehre des obengenannten Paten­ tes auch dadurch verwirklicht werden, daß der Ventilsitz 34 in einem Winkel von 2° bezüglich der Ebene der Fläche 24 der Ventilplatte geneigt wird, so daß ein flaches Blattventil nur an einem Punkt in Kontakt mit dem Ven­ tilsitz kommt, wenn sich das Ventil in einem nichtgebo­ genen Zustand befindet.

In der Ausnehmung 30 ist über dem Blattventil 61 eine Stützfeder 68 gelagert, welche eine Basis 69 aufweist, die über der Basis 62 des Blattventils liegt, sowie einen Schaft 71, welcher sich von der Basis 69 aus er­ streckt, um einen Spitzenbereich 72, welcher in der anderen Ausnehmung 43 angeordnet ist, zu begrenzen. Der Schaft 71 weist eine gerade Seite 73 auf, welche be­ nachbart zu der Wandung 39 der Ausnehmung angeordnet ist. Die andere Seite umfaßt einen abgeschrägten Be­ reich 74, welcher sich über einen Teil des Abstandes zu der Spitze 72 erstreckt, so daß ein schmälerer Spitzen­ bereich 72 ausgebildet wird, welcher sich in seiner Breite nur von der geraden Seite 73 aus erstreckt, und zwar annähernd bis zu der Mittellinie 32 der Ausneh­ mung 30 und somit zu dem Zentrum des Auslaßkanals 33. Wegen der abgeschrägten Ausgestaltung der Stützfeder 68 bedeckt diese nicht den Bereich um den Ventilkopf 64, welcher benachbart zu dem Entlastungsausschnitt 42 an­ geordnet ist, um eine Begrenzung oder Behinderung der Strömung des durch den Auslaßkanal abgegebenen Gases zu vermeiden, wenn das Ventil geöffnet ist. Die Basis 69 der Stützfeder 68 weist vorspringende Ansätze 76 und 77 auf, welche über ähnlichen, nicht dargestellten Ansätzen der Basis 62 des Blattventils liegen, welche im wesent­ lichen mit ähnlichen Abmessungen ausgebildet sind. Der eine Ansatz 76 ist wesentlich länger als der andere An­ satz 77 und ist so angeordnet, daß er in die Nut 52 paßt, während der kürzere Ansatz 77 so ausgebildet ist, daß er in die kürzere Nut 53 paßt. Da diese Ansätze 76 und 77 ungleich lang sind, paßt weder das Blattventil 61 noch die Stützfeder 68 in die Ausnehmung 30, wenn diese umgekehrt gedreht sind, so daß die Ansätze 76 und 77 vertauscht sind. Somit können sowohl das Blattventil 61 als auch die Stützfeder 68 nur in der korrekten Position in der Ausnehmung 30 gelagert werden.

Es ist weiterhin darauf hinzuweisen, daß die Stützfeder 68 aus einem Federstahl von im wesentlichen der gleichen Dicke, wie der, welcher für die Blattfeder 61 verwendet wird, gefertigt ist und nicht flach ausgebildet ist, sondern entlang eine Biegelinie 79, die in dem Schaft direkt angrenzend an den Basisbereich 69 ausgebildet ist, abgebogen ist. Die Biegelinie 79 resultiert aus einer plastischen Deformation der Stützfeder 68, so daß diese normalerweise nur an der Biegelinie 79 in Kontakt mit dem Blattventil kommt und sowohl die Basis 69 als auch die Spitze 79 folglich nach oben von dem Blatt­ ventil 61 weggebogen sind, so wie dies nachfolgend noch im Detail beschrieben werden wird.

Das Blattventil 61 und die Stützfeder 68 werden mittels eines Ventil-Anschlagteils 82 an ihrem Platz gehalten und ihrer Bewegung gesteuert. Das Ventil-Anschlagteil 82 ist ein festes Bauteil mit einer komplexen Form, welches folglich am einfachsten mittels eines pulvermetallurgi­ schen Verfahrens hergestellt werden kann. Das Ventil- Anschlagteil umfaßt einen länglichen Körperbereich 83, der eine Oberfläche 84 aufweist, welche sich im wesent­ lichen paralell zu und in einem Abstand über der äußeren Ventilplattenfläche 24 erstreckt. Das Ventil-Anschlag­ teil weist einen Endbereich 86 auf, welcher geeignet ist, in die Ausnehmung 43 der Ventilplatte eingepaßt zu werden, und ist an dem anderen Ende mit einem Endbereich 87 versehen, welcher in die andere Ausnehmung 44 paßt. Jeder der Endbereiche 86 und 87 ist in unterschiedlicher Weise ausgestaltet, um in die benachbarte Ausnehmungen zu passen, so daß es nicht möglich ist, das Ventil- Anschlagteil hinsichtlich der Lage seiner Enden zu ver­ drehen. Der Körperbereich 83 weist eine gerade vertikale Seite 88 auf, welche sich von einem Ende zum anderen be­ nachbart zu der Außenseite 39 der Ausnehmung 30 er­ streckt. Die andere vertikale Seite 89 des Ventil-An­ schlagteils ist zwischen den Endbereichen 86 und 87 mit einer Ausnehmung versehen, so daß es sich im wesentli­ chen in der Nähe der Längsachse 32 erstreckt und durch das Zentrum des Auslaßkanals 33 verläuft. Somit liegt der Körperbereich 83 im wesentlichen über dem Spitzen­ bereich 72 der Stützfeder 68, was, da die Seite 89 mit einer Ausnehmung versehen ist, die Strömung des Kühl­ gases in den Auslaßraum 28 unterstützt, wenn das Ventil geöffnet ist.

An dem einen Endbreich 86 des Ventil-Anschlagteils ist die äußere Fläche mit einer Abschrägung 91 versehen und endet in einem sich vertikal erstreckenden End-Ansatz 92, welcher eine horizontale Ausdehnung aufweist, welche im wesentichen gleich ist zu der der Ausnehmung 43 zwi­ schen dem abgestuften Bereich 47 und der gegenüberlie­ genden Seite. Innerhalb des End-Ansatzes 92 ist eine erhöhte Anschlagfläche 93 vorgesehen, welche eine Breite zwischen den Vorsprüngen 48 und der gegenüberliegenden Seite aufweist, so daß diese geringer ist, als die ge­ samte Breite des Endansatzes 92. Der Anschlag 93 ist vorgesehen, um mit dem Spitzenbereich 72 der Stützfeder 68 in Eingriff zu kommen, um deren Aufwärtsbewegung zu begrenzen.

Das andere Ende 87 des Ventil-Anschlagteils weist in gleicher Weise eine Abschrägung 96, ähnlich zu der Ab­ schrägung 91 auf, sowie einen Endansatz 97, ähnlich dem Endansatz 92. Der Endansatz 97 ist so ausgebildet, daß er mit dem Boden der Ausnehmung 44 in dem Bereich zwi­ schen der Ausnehmung 56 und den Nuten 52 und 53 in Kon­ takt kommen kann. Innerhalb des Endansatzes 97 ist eine Anschlagfläche 98 vorgesehen, welche einen Abstand von dem Boden der Ausnehmung 44 aufweist, welcher gleich ist zu dem Abstand der Anschlagfläche 93 von dem Boden der Ausnehmung 43. Die Anschlagfläche 93 befindet sich in Eingriff mit der Federbasis 69, wenn dies entlang der Biegelinie 79 nach unten gebogen ist, um sowohl über der Basis 69 der Stützfeder, als auch über der Basis 62 des Blattventiles zu liegen, um diese Bauteile in ihren Sitz­ positionen zu halten.

Zur Begrenzung der Öffnungsbewegung des Blattventils 61 weist der Körperbereich 83 des Ventilanschlagteils an seiner Unterseite direkt über und in Linie mit dem Aus­ laßkanal 33 einen vorstehenden Anschlag-Ansatz 101 auf. Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, bei welcher das Blattventil 61, die Stützfeder 68 und das Ventil- Anschlagteil 82 in ihrer Betriebsposition angeordnet sind, ist das Ventil-Anschlagteil 82 über die Endan­ sätze 92 und 97 über deren Eingriff mit den Bodenflä­ chen der Ausnehmungen 43 und 44 positioniert. Wenn sich das Ventil in seinem geschlossenen Zustand befindet, ruht der Ventilkopf 64 in Anlage an dem Ventilsitz 34 und befindet sich deshalb in seiner flachen oder unge­ bogenen Konfiguration. Wegen der Verbiegung längs der Biegelinie 69 ist jedoch die darüberliegende Stützfeder 68 so angeordnet, daß sie einen Kontakt mit dem Blatt­ ventil nur an dem Bereich des Ansatzes 63 benachbart der Basis 62 hat, um die Basis 62 des Blattventiles ela­ stisch gegen den Boden der Ausnehmung 44 zu halten oder vorzuspannen. Die Kante der Basis 69 befindet sich des­ halb in Eingriff mit der Anschlagfläche 98, während der Spitzenbereich 72 sich in Anlage gegen die Anschlag­ fläche 93 an dem anderen Ende des Ventil-Anschlagteils befindet. Wegen der im wesentlichen geraden Ausrichtung des Schaftes 71 der Stützfeder ist ersichtlich, daß der Bereich des Schaftes, welcher über dem Ventilsitz 34 liegt, folglich einen Abstand sowohl zu dem Ventilkopf 64, als auch zu dem Anschlagansatz aufweist und nicht mit diesem in Kontakt ist.

Wenn sich während des Kompressionstaktes des Kolbens 13 das Blattventil zu öffnen beginnt, bewegt sich der Ven­ tilkopf 64 nach oben und gelangt außer Eingriff von dem Ventilsitz 64. Nach einem vorbestimmten Bewegungsweg, welcher nur durch die Biegung des Ansatzes 63 begrenzt ist, gelangt der Ventilkopf 64 in Anlage an den Schaft 71 der Stützfeder, welche die Feder konstant erhöht, da eine weitere Bewegung des Ventilkopfes 64 eine Biegung sowohl des Ansatzes 63 des Blattventils als auch des Schaftes 71 der Stützfeder erfordert. Abhängig von den Bedingungen in der Zylinderbohrung 12 und der Gesamt­ masse des Kühlgases in dem Zylinder wird sich unter normalen Betriebsbedingungen die größe Bewegungen des Kopfes 64 des Blattventils in einem Bereich halten, in welchem normalerweise der Schaft 71 der Stützfeder nicht in Anlage an den Anschlag-Ansatz 101 kommt. Wenn die je­ doch die Kühlgase eine ausreichend große Strömungsge­ schwindigkeit haben, beispielsweise unter Anlaufbedin­ gungen, unter denen kein Gegendruck in dem Auslaßvolumen 28 vorhanden ist, wird der Schaft 71 der Stützfeder in Anlage an den Anschlag-Ansatz 101 kommen, um eine weitere Verbiegung des Blattventiles an dem Ansatz 63 zu begrenzen, um jede mögliche Überbiegung der Teile zu ver­ meiden. Wenn die Strömung durch den Auslaßkanal 33 auf einen Wert abfällt, bei welchem das Ventil beginnen kann, sich zu schließen, ist die Wirkung der Stützfeder 68 und der Verbiegung des Schaftes 71 so, daß anfänglich eine Unterstützung der Bewegung des Ventilkopfes 64 in die geschlossene Position Erfolgt. Da der Schaft 71 sich außer Kontakt von dem Kopf 64 befindet, wenn dieser gegen den Ventilsitz 34 anliegt, ist die unterstützende Vorspannwirkung der Stützfeder 68 auf die Schließbewe­ gung des Ventilkopfes 64 begrenzt, um die Belastung zu begrenzen, wenn der Ventilkopf 64 in dichtenden Kontakt mit dem Ventilsitz 34 kommt.

Da das Blattventil 61, die Stützfeder 68 und das Ventil- Anschlagteil 82 nur in die Ausnehmung 30 passen, ist es erforderlich, eine Kraft aufzubringen, um diese an ihrem Platz zu halten, um das Ventil-Anschlagteil 82 in seiner Position zu halten, wobei die Endansätze 92 und 97 sich in Eingriff mit dem Boden der Ausnehmungen 43 und 44 befinden. Zu diesem Zweck ist über dem Ventil-Anschlag­ teil 82 eine gebogene Rückhaltefeder 103 angeordnet, welche einen kreisbogenförmigen Mittelteil 104 umfaßt. Von dem Mittelteil 104 aus erstreckend weist die Rück­ haltefeder 103 gebogene Mittelteile 106 auf, welche dazu geeignet sind, in Kontakt mit der Oberfläche 84 des Ventil-Anschlagteils benachbart zu den Enden 86 und 87 zu kommen. Die Rückhaltefeder 103 weist Enden 107 auf, welche in Ausnehmungen 55 und 56 angeordnet sind und sich in Eingriff mit den unteren Enden der Seiten 57 befinden. Um die Enden 107 der Feder unterzubringen, welche sich über die innere Fläche 18 der Ventilplatte 17 erstrecken, sind in der Ventillamelle 21 und der Dichtung 19 fluchtend zu Ausnehmungen 58, die in der Endfläche 16 des Zylinderblockes 10 ausgebildet sind, Ausnehmungen vorgesehen. Dieser Eingriff der Rück­ haltefeder 103 mit der Ventilplatte 17 ist ausreichend, um eine Vormontage des Blattventils, der Stützfeder und des Ventilanschlagteils vor der Montage der restlichen Teile des Kompressors zu ermöglichen. Es ist jedoch not­ wendig, eine festere Vorspannung aufzubringen, welche das Ventil-Anschlagteil 82 an seinem Platz hält, wenn der Zylinderkopf 87 an der Oberseite der Ventilplatte 17 angeordnet ist und die Kopfschrauben angezogen sind. Es zu erwähnen, daß der Zylinderkopf 27 in dem Auslaßraum 28 einen runden Vorsprung 109 aufweist, welcher sich in Anlage an dem Mittelteil 104 der Rückhaltefeder befin­ det, um eine Verbiegung der Feder zu bewirken und um die Vorspannkraft zwischen den Zwischenbereichen 106 und der Oberfläche 104 des Ventil-Anschlagteils mit ausreichen­ der Kraft zu verstärken, so daß während des Betriebs des Kompressors zu keinem Zeitpunkt das Ventil-Anschlag­ teil 82 aus seiner in Eingriff mit der Ausnehmung 30 be­ findlichen Stellung herausbewegt werden kann.

Obwohl in der Ausnehmung 30 viele verschiedene Ventil­ bauteile angeordnet sind und obwohl der Ventilsitz 34 unter die Außenfläche 24 der Ventilplatte 17 zurück­ versetzt ist, um die axiale Länge des Auslaßkanals 33 zu reduzieren und auf diese Weise den Kompressionsraum des Kompressors zu verkleinern, setzt die Anordnung der Aus­ nehmung 30 und der Ventilbauteile der Strömung der aus­ strömenden Gase nur einen minimalen Widerstand entgegen. Während der Kopf 64 des Blattventils über dem Ventilsitz 34 liegt und dabei einen Durchmesser aufweist, welcher nur geringfügig größer ist als der der Außenkante des Ventilsitzes, stellt die Tatsache, daß die Stützfeder 68, wenn sich diese über dem Ventilkopf 64 erstreckt, eine Breite von ungefähr der Hälfte der Breite des Ven­ tilsitzes 34 aufweist (siehe Fig. 4) sicher, daß die Stützfeder 68 nur eine minimale Beeinträchtigung der Strömung bildet. In gleicher Weise liegt die mit der Ausnehmung versehene Seite 89 des Ventil-Anschlagteils 82 nur über diesem Bereich des Ventilkopfes 64 und der Stützfeder 68, nämlich an einer Seite des Ventilsitzes. Zusätzlich untersützt der Entlastungsausschnitt 42 die Strömung der ausströmenden Gase in den Auslaßraum 28. Dies führt zu dem Ergebnis, daß die Behinderung der Strömung der ausströmenden Gase durch die jeweiligen Teile nur geringfügig unterschiedlich ist zu einer Bau­ weise, bei welcher der Ventilsitz 34 coplanar zu der Außenfläche 24 der Ventilplatte angeordnet ist, so wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist.

Die Erfindung wurde vorstehend im einzelnen anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, die Erfindung ist je­ doch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr ergeben sich für den Fachmann im Rahmen der Er­ findung vielfältige Abwandlungen und Ausgestaltungs­ möglichkeiten.

Claims (16)

1. Hermetischer Kühl-Kompressor mit einem Gehäuse, einem Zylinderblock, welcher elastisch in dem Gehäuse gelagert ist, wobei der Zylinderblock einen Zylinder mit einem offenen Endbereich aufweist, einem Kolben, welcher in dem Zylinder angeordnet ist und einem an dem Zylinderblock gelagerten Elektromotor zur hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens in dem Zylinder, gekennzeichnet durch eine Ventilplatte (17), die an dem Zylinderblock (10) an dessen offenem Endbereich befestigt ist, wobei die Ventilplatte (17) an der dem Kolben (13) gegenüber­ liegenden Seite eine längliche Ausnehmung (30) auf­ weist, einen Auslaßkanal (33) an der Ventilplatte (17), welcher in die Ausnehmung (30) übergeht, ein Blattventil (61) in der Ausnehmung (30), welches einen Ventilkopf (64) umfaßt, mittels dessen der Auslaßkanal (33) abdichtbar ist und welcher an­ grenzend und in Kontakt mit der Ausnehmung (30) an­ geordnet ist, ein festes Ventil-Anschlagteil (82), welches in der Ausnehmung (30) angeordnet ist, wobei das Ventil-Anschlagteil (82) an jedem Ende einen Vorsprung (92, 97) aufweist, welcher mit der Aus­ nehmung (30) in Anlage bringbar ist, sowie einen Be­ reich zwischen den Enden (92, 97), welcher einen Ab­ stand zu dem Blattventil (61) aufweist, und eine bogenförmige Rückhaltefeder (103), welche über dem Ventil-Anschlagteil (82) liegt und zumindest einen Bereich aufweist, welcher sich in Eingriff mit dem Ventil-Anschlagteil (82) befindet, wobei die Rück­ haltefeder (103) gegenüberliegende Enden (107) auf­ weist, welche sich in Eingriff mit der Ventilplatte (17) befinden.

2. Kühl-Kompressor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Zylinderkopf (27), welcher über der Ven­ tilplatte (17) angeordnet ist und einen die Ausneh­ mung (30) umgebenden Auslaßraum (28) bildet.

3. Kühl-Kompressor nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an dem Zylinderkopf (27) ein Vorsprung (109) in dem Auslaßraum (28) ausgebildet ist, wel­ cher sich in Eingriff mit der Rückhaltefeder (103) befindet, um diese und das Ventil-Anschlagteil (82) gegen die Ventilplatte (17) vorzuspannen.

4. Kühl-Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil-Anschlagteil (82) einen Vorsprung (101) aufweist, welcher dem Auslaßkanal (33) zugewandt ist und welcher zur Be­ grenzung einer Bewegung des Ventilkopfes (64) von dem Auslaßkanal (33) weg vorgesehen ist.

5. Kühl-Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (30) in der Nähe ihres Endbereiches mit einem Paar von quer angeordneten, zueinander fluchtenden Nuten (52, 53) ungleicher Länge versehen ist und daß das Blatt­ ventil (61) benachbart zu den Nuten (52, 53) einen Basisbereich umfaßt, wobei der Basisbereich mit vor­ stehenden Vorsprüngen (76, 77) ungleicher Länge ver­ sehen ist, welche sich in die Nuten (52, 53) er­ strecken.

6. Kühl-Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen flache Stützfeder (68), welche sich zwischen dem Blatt­ ventil (61) und dem Ventil-Anschlagteil (82) er­ streckt.

7. Kühl-Kompressor nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stützfeder (68) eine Basis umfaßt, welche über der Basis des Blattventils (61) liegt und sich im wesentlichen über den gleichen Bereich wie diese erstreckt.

8. Kühl-Kompressor nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Stützfeder (68) entlang einer Biegelinie (79) angrenzend an die Basis plastisch verformt ist, wobei die Stützfeder (68) normaler­ weise das Blattventil (61) an der Biegelinie (79) berührt und normalerweise mit jedem Endbereich, wel­ cher von der Biegelinie (79) entfernt ist, das Ven­ til-Anschlagteil (82) berührt.

9. Kühl-Kompressor nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfeder (68) und das Ventil-Anschlagteil (82) so über dem Ventilkopf (64) ausgebildet sind, daß sie sich seitlich nur von einer Seite der Ausnehmung (30) bis zu einem Punkt in der Nähe des Zentrums des Auslaßkanals (33) er­ strecken.

10. Hermetischer Kühl-Kompressor mit einer Auslaßventil­ anordnung, gekennzeichnet durch eine Ventilplatte (17) mit einer Oberfläche, wobei die Ventilplatte (17) mit einer länglichen Ausnehmung (30) in der Oberfläche versehen ist, einen Auslaßkanal (33) an der Ventilplatte (17), welcher sich in die Ausneh­ mung (30) öffnet, ein Blattventil (61), welches in der Ausnehmung (30) angeordnet ist und zur Abdichtug des Auslaßkanals (33) einen Ventilkopf (64) auf­ weist und in angrenzendem Kontakt mit der Ausnehmung (30) angeordnet ist, wobei das Blattventil (61) eine Basis umfaßt, welche von dem Ventilkopf (64) ent­ fernt ist, ein festes Ventil-Anschlagteil (82), wel­ ches in der Ausnehmug (30) angeordnet ist, wobei das Ventil-Anschlagteil (82) an jedem Ende mit Vorsprün­ gen (92, 97) versehen ist, welche mit der Ausnehmung (30) in Eingriff bringbar sind und einen Bereich zwische den Enden umfaßt, welcher von dem Blattven­ til (61) beabstandet ist, und eine Rückhaltefeder (103), welche mit dem Ventil-Anschlagteil (82) zum Halten des Ventil-Anschlagteils (82) und des Blatt­ ventils (61) in der Ausnehmung (30) in Eingriff ist.

11. Kühl-Kompressor nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausnehmung (30) zwei parallele Seitenwandungen und eine Bodenfläche, welche parallel zu der Fläche der Ventilplatte (17) angeordnet ist, umfaßt.

12. Kühl-Kompressor nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bodenfläche Endbereiche aufweist, welche mit den Vorsprüngen (92, 97) des Ventil- Anschlagteils (82) in Eingriff bringbar sind.

13. Kühl-Kompressor nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß coplanar zu den Endbereichen ein ring­ förmiger Ventilsitz (34), welcher den Auslaßkanal (33) umgibt, vorgesehen ist.

14. Kühl-Kompressor nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (30) ein Paar von quer angeordneten, zueinander fluchtenden Nuten (52, 53) ungleicher Länge benachbart zu dem Endbereich und im größten Abstand zu dem Ventilsitz (34) umfaßt und daß das Blattventil (61) angrenzend an die Nuten (52, 53) einen Basisbereich aufweist, wobei dieser Basisbereich mit sich länglich erstrec­ kenden Vorsprüngen (76, 77) ungleicher Länge ver­ sehen ist, welche sich in Nuten (52, 53) erstrecken.

15. Kühl-Kompressor nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine im wesentlichen flache Stützfeder (68) sich zwischen dem Blattventil (61) und dem Ventil-Anschlagteil (82) erstreckt, wobei die Stützfeder (68) einen Basisbereich auf­ weist, welcher über dem Basisbereich des Blattven­ tils (61) liegt und sich im wesentlichen über die gleiche Länge wie dieser erstreckt.

16. Kühl-Kompressor nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ventil-Anschlagteil (82) einen Rand zwischen den Vorsprüngen (92, 97) aufweist, welcher parallel zu dem anderen Rand ist, jedoch so angeordnet ist, daß er sich entlang einer Linie er­ streckt, welche sich über das Zentrum des Auslaß­ kanals (33) erstreckt, wobei die Stützfeder (68) an dem Ende, welches der Basis abgewandt ist, eine Breite aufweist, welche die gleiche Breite aufweist, wie die Breite des Mittelteils des Ventil-Anschlag­ teils (82).