DE3839500C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Klimaanlagenkompressor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Insbesondere bezieht sie sich auf einen inneren Schalldämpfer für Klimaanlagen-Kompressoren bzw. Klimatisierungsgebläse, der zur Dämpfung von Druckschwingungen geeignet ist. Die Erfindung umfaßt eine Verbesserung bekannter Klimatisierungs­ kompressoren in Kraftfahrzeugen wie beispielsweise solchen der US-Patentschriften 38 64 801 und 40 70 136 sowie der US 45 44 332.

Bekannte Kompressorausbildungen umfassen üblicherweise ge­ gossene Aluminiumzylinderkörper, in denen axial angeordnete Zylinder ausgebildet sind, wobei die Zylinder eines Zylinder­ körpers mit Bezug auf die Zylinder des anderen Körpers axial ausgerichtet sind. In den Zylindern befinden sich hin- und herbewegende Kolben, die durch eine durch eine über eine Tau­ melscheibenantriebswelle angetriebene Taumelscheibe betätigt werden.

Wenn die Taumelscheibe rotiert, werden die Kolben, die mit der Taumelscheibe gleitend in Eingriff stehen, hin- und her­ bewegt, wodurch eine Pumpwirkung erfolgt. Kompressoreinlaß- und -auslaßventile befinden sich am jeweiligen axialen Ende der Kompressoranordnung, um die Strömung des Niederdruck­ kühlmittels in die Zylinder und die Strömung des Hochdruck­ kühlmittels aus den Zylindern zu einem Hochdruckauslaß anzu­ passen. Bei bekannten Ausführungsformen ist es übliche Pra­ xis, wie in den oben angegebenen Patentanschriften erläutert wird, daß das Gehäuse mit einem Kreuzungsdurchgang ausgebil­ det wird, der jedes axiale Ende der Kompressoranordnung mit einer zentral angeordneten Auslaßöffnung verbindet, wobei sich letztere radial zur Achse des Kompressors erstreckt. In den Gehäuseteilen wird ein Hohlraum ausgebildet, so daß das Gehäuse als eine Anfüllkammer wirken kann, und Druckschwin­ gungen, die an den Strömungsauslaßseiten der Zylinder für je­ den Gehäuseteil entwickelt werden, axial zum Auslaß übertra­ gen werden. Die Schwingungen eines Hochdruckdurchgangs inter­ ferieren im allgemeinen mit den in dem anderen Gehäuseteil wirkenden Schwingungen und neutralisieren diese, so daß sie einander leicht löschen.

Ein gattungsgemäßer Klimaanlagenkompressor ist aus der US 45 44 332 bekannt, deren Schwingungsdämpfung jedoch verbesse­ rungsfähig ist.

Die Schwingungsdämpfung, die in einer Anordnung dieses Typs erreicht wird, ist nicht vorherzusagen und es ergibt sich kein praktischer Weg, die Länge der Auslaßdurchgänge, durch die die Schwingungen wandern, zu variieren. Daher werden die Schwingungen als ein unerwünschtes Kompressorgeräusch wahrge­ nommen, das manchmal als Geräusch, Vibration und Härte (noise, vibration, harshness NVH) bezeichnet wird.

Aus der älteren Anmeldung DE 38 28 859 A1 ist bereits ein einfaches Dämpferrohr - allerdings ohne Ventilklappe - in einem gattungsgemäßen Klimaanlagenkompressor bekannt.

Die Erfindung umfaßt demgegenüber einen Klimaanlagen­ kompressor mit in Zylinderkörpern durch durch eine Taumel­ scheibe axial bewegbaren Verdichterkolben, der aufweist: einen Kühlmittelauslaß an einem axialen Ende des Kompressors; ein Dämpferrohr, das eine geringere Querschnittsfläche als die des Auslasses besitzt; eine das Dämpferrohr umgebende Füllkammer, die mit den Abgabeseiten der Zylinder verbunden ist, wobei das Dämpferrohr zu den Zylinderkörpern hin ein offenes Ende aufweist, und einen im Kühlmittelauslaß angeord­ neten Dämpferkörper, dessen Querschnittsfläche größer ist als die des Dämpferrohrs, mit einer Ventilplatte, die sich biegt und die Verbindung zwischen der Füllkammer und der Ausström­ öffnung öffnet, wenn der Kühlmitteldruck einen bestimmten Wert überschreitet.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung dabei auch auf einen verbesserten Schalldämpfer oder Dämpfer, der geeignet ist, Druckschwingungen, die vom Auslaß eines Taumelscheiben-Kom­ pressors ausgehen, als Ergebnis der Pumpwirkung des Hoch­ druckkühlmittels zu reduzieren. Der Schwingungsdämpfer der Erfindung umfaßt ein Rohr, das in die Ausströmöffnung eines Klimaanlagen-Kompressorgehäuses an einem axialen Ende der Kompressoranordnung eingefügt werden kann. Das Rohr wirkt da­ hingehend, die für das Kühlmittelgas, das durch den Kompres­ sor zu der Auslaßöffnung abgegeben wird, zur Verfügung ste­ hende Querschnittsfläche zu verringern und die Strömung so zu begrenzen, daß Wellenformen und Druckschwingungen in ihrer Intensität verringert sind.

Es wird somit ein Schwingungsdämpfer für einen Taumelschei­ ben-Klimatisierungskompressor angegeben, der ein zur Einfü­ gung in die Auslaßöffnung des Kompressors ausgebildetes Rohr umfaßt, um eine innere Dämpfung herbeizuführen, wodurch die Druckschwingungen gezwungen werden, in einem wiederzusammengeführten Strömungsweg fortzuschreiten, wenn die Schwingungen von einer Seite des Kompressors die Schwin­ gungen von der anderen Seite löschen oder neutralisieren.

Das Dämpferrohr ist vorzugsweise aus einem Kunststofformmate­ rial gebildet und seine Installation und sein Ersatz wird re­ lativ einfach.

Unter bestimmten Betriebsbedingungen, wenn sogenanntes Flüs­ sigkeitsschlagen eintritt, kann der Kompressor flüssiges Kühlmittel durch die Ausströmöffnung pumpen, insbesondere wenn die Umgebungstemperatur niedrig ist. Um eine Schädigung des Kompressors aufgrund dieser Schläge zu vermeiden, wurde in der vorliegenden verbesserten Dämpferkonstruktion eine Druckentlastungssperre vorgesehen. Die Entlastungssperre ist so ausgebildet, sich zu öffnen und die extremen Innendrücke, die sich entwickeln können, herabzumindern. Wenn sich die Druckentlastungssperre unter Schlagbedingungen biegt, erhöht sich der Strömungsbereich zur Druckabgabeöffnung erheblich, möglicherweise um mehr als das Doppelte, wodurch der Kompres­ sor vor möglicher Schädigung oder Versagen geschützt wird. Bei normalem Betrieb bleibt die Sperre jedoch geschlossen. Die Sperre und das Dämpferrohr selbst dienen als einfacher wirksamer Innenschalldämpfer.

Die Erfindung beseitigt die Notwendigkeit zur Verwendung eines größeren und schwereren inneren oder äußeren Schalldämp­ fers. Sie ermöglicht auch rasche Abmessung des Schalldämp­ fers, um jedem speziellen Erfordernis einer Kompressorausbil­ dung angepaßt zu sein, lediglich durch Veränderungen hin­ sichtlich der Länge des Rohrs oder der Größe des Strömungs­ querschnittsbereichs für das Rohr.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert, in denen

Fig. 1 im Längsschnitt einen Dämpfer zur Ver­ wendung in dem in Fig. 1A gezeigten Kompressor,

Fig. 1A eine Querschnittsansicht eines Kom­ pressors, wobei das Dämpferrohr in der Kühl­ mittelausströmöffnung für den Kompressor an­ geordnet ist,

Fig. 1B eine Endansicht, gesehen von der Schnitt­ linie 1B-1B der Fig. 1,

Fig. 2 eine Endansicht der Struktur der Fig. 1, gesehen von der Ebene der Schnittlinie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 eine Endansicht eines der beiden Zylinder­ blöcke, welche einen Teil der Anordnung der Fig. 1 bilden,

Fig. 4 eine Endansicht, die das gegenüberliegende Ende des Zylinderblocks von Fig. 3 zeigt,

Fig. 5 eine Seitansicht einer Taumelplatte- und Wellenanordnung, die einen Teil der Anordnung von Fig. 1 darstellt,

Fig. 6 eine Endansicht der Struktur der Fig. 5, gesehen von der Ebene der Schnittlinie 7-7 der Fig. 5,

Fig. 7 eine Seitansicht eines Kolbens, der zur Aufnahme in einen Zylinder des Zylinderblocks der Fig. 3 und 4 ausgebildet ist,

Fig. 8 eine Draufsicht des Vorderteils der in der Anordnung verwendeten Ventilplatte,

Fig. 9 eine Kanten- oder Stirnansicht der Plat­ te der Fig. 8,

Fig. 10 eine Draufsicht einer Einlaßventilblatt­ feder oder -zunge, die an jedem axialen Ende der Zylinderblöcke angeordnet ist,

Fig. 11 eine Draufsicht der Auslaß- oder Aus­ strömventilblattfeder, die an jedem axialen Ende der Zylinderblöcke angeordnet ist,

Fig. 12 eine Endansicht des hinteren Gießkopfes oder Gehäuses für die Anordnung; sie zeigt die Innenöffnungs- und Durchgangsanordnung an der Stirnwand der Öffnung in den Gießkopf,

Fig. 13 eine Querschnittsansicht entlang der Ebene der Schnittlinie 13-13 der Fig. 12,

Fig. 14 eine Endansicht des vorderen Gießkopfes des Gehäuses, wobei das Innere der Stirnwand des Frontkopfes zusammen mit der Öffnungs- und Durch­ gangsstruktur gezeigt ist,

Fig. 15 eine Querschnittsansicht entlang der Ebene der Schnittlinie 14A-14A der Fig. 14,

Fig. 16 eine Draufsicht der Dichtung für das Abgabezungen- oder Schutzventil und die Ventil­ platte an jedem Ende der Zylinderblöcke, und

Fig. 17 eine Kanten- oder Stirnansicht der Dichtung, gesehen von der Ebene der Schnitt­ linie 16-16 der Fig. 15, wiedergeben.

Nachfolgend wird die Erfindung im einzelnen be­ schrieben.

In Fig. 1 wird mit Bezugszeichen 21 allgemein ein Dämpferrohr bezeichnet, das vorzugsweise aus form­ barem Kunststoffmaterial wie beispielsweise einem Nylonharz oder thermoplastischen Harz geformt ist. Das Rohr ist vorzugsweise mit im allgemeinen halb­ kreisförmigem Querschnitt ausgebildet, wie in Fig. 1B ersichtlich ist. Es ist an seinem linken En­ de 23 offen. Sein rechtes Ende ist innen mit einem Dämpferkopf 25 ausgebildet oder damit verbunden, der im allgemeinen zylindrische Form aufweist. Der Kopf 25 umfaßt einen zylindrischen Körper 27 mit einem zylindrischen Inneren 29. Eine Ventilplat­ te 31 ist an dem Rohr 21 ausgebildet und ist im allgemeinen halbkreisförmig, wie aus Fig. 1B er­ sichtlich. Die Ventilplatte besitzt einen geraden Rand 33 und einen halbkreisförmigen Rand 35. Der radial äußere halbkreisförmige Rand 35 der Ventil­ platte 31 steht mit einer aufeinanderpassenden halbkreisförmigen inneren Oberfläche 29 des Dämpfer­ körpers 25 in Eingriff. Ein radial innerer Teil der Ventilplatte im Bereich der geraden Linie 33 ist so ausgebildet, daß sie sich biegt, wenn der Druck an der linken Seite der Ventilplatte 31 einen vor­ bestimmten Wert mit Bezug auf den Druck an der rechten Seite überschreitet.

Der Dämpfer der Fig. 1 und 1B wird mit Bezug auf den Kompressor selbst beschrieben, wobei letzterer in den Fig. 1A bis 17 erläutert wird. Im folgenden wird der Kompressor bschrieben, der zur Anpassung des Dämpferrohrs der Fig. 1 und 1B ausgebildet ist.

In Fig. 1A bezeichnet die Zahl 10 im allgemeinen ein gegossenes Gehäuse für den Klimatisierungs­ kompressor. Das Gehäuse 10 enthält einen hinteren Gehäuseteil 14 und einen vorderen Gehäuseteil 16, der jeweils aus Spritzgußaluminiumlegierung ge­ formt ist. Der Gehäuseteil 14 besitzt ein zylindri­ sches Inneres 18 und eine integrale Stirnwand 20, welche einen Teil des Spritzgusses bildet. Befesti­ gungsvorsprünge 22 und 24 sind als Teil des Spritz­ gusses oder Druckgusses ausgebildet und Befestigungs­ bolzen werden in den in den Vorsprüngen 22 und 24 ausgebildeten Bolzenöffnungen aufgenommen.

Der Spritzgußaluminiumzylinderkörper 26, in dem eine Mehrzahl zylindrischer Öffnungen ausgebildet ist, ist selbst von zylindrischer Form und ist in die Öffnung 18 mit einem sehr geringen Spiel zwischen dem inneren Durchmesser der zylindrischen Öffnung des Gehäuses 14 und dem äußeren Durchmesser des Zy­ linderkörpers 26 eingepaßt.

Eine der Zylinderöffnungen in dem Zylinderkörper 26 ist bei 28 wiedergegeben. Ein Kompressorkolben 30 ist gleitbar in der Zylinderöffnung 28 aufgenommen.

Der vordere Kompressorkopf umfaßt ein Gegenge­ häuseteil 16. Ähnlich wie das Gehäuseteil 14 be­ sitzt das Gehäuseteil 16 eine kreisförmige zentra­ le Öffnung, wie bei 32 ersichtlich. Ein Zylinder­ körper 34, der selbst zylindrische Gestalt auf­ weist, wird in der zylindrischen Öffnung 32 mit einem minimalen Spiel zwischen seinem äußeren Durchmesser und dem inneren Durchmesser der zy­ lindrischen Öffnung 32 aufgenommen.

Eine Einlaßventilplatte in Form einer kreisförmi­ gen Federstahlscheibe wird mit dem Bezugszeichen 36 bezeichnet. Diese Scheibe wird unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschrieben. Angrenzend an die Scheibe 36 befindet sich eine Frontventilplatte 38, die darin ausgebildete Ventilöffnungen aufweist, die mit Blattfederelementen der Einlaßventilscheibe 36 aufeinanderpassen. Diese vordere Ventilplatte 38 wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben.

Eine vordere Ausströmventilplatte 40, die unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschrieben wird, befindet sich direkt angrenzend an die Ventilplatte 38. Sie ist mit Blattfederventilelementen ausgebildet, die mit in der Ventilplatte 38 ausgebildeten Ven­ tilöffnungen übereinstimmen.

Eine vorderste Dichtungsplatte 42 ist zwischen der vorderen Ausströmventilplatte 40 und der Stirn­ fläche 44 der in dem Gehäuseteil 16 ausgebildeten Öffnung 32 angeordnet. Die Fläche 44 ist eine be­ arbeitete Oberfläche an der Innenfläche der Stirn­ wand 46 des Gehäuseteils 16.

Wie sich aus Fig. 1A ergibt, ist der Zylinder­ block 30 in Stoßbeziehung im Hinblick auf den Zylinderblock 34 montiert, wobei die Stoßflächen durch das gemeinsame Bezugszeichen 48 bezeichnet sind. Wie sich aus Fig. 1A ergibt, ist die Zylinder­ öffnung 28 mit der Zylinderöffnung 50 im Zylinder­ block 34 ausgerichtet und bildet somit einen ge­ meinsamen Zylinder für den hin- und hergehenden Kolben 30.

Eine Taumelscheibenwelle 52 ist durch die Buchse 54 im Zylinderblock 34 und durch die Buchse 56 im Zy­ linderblock 26 drehbar gelagert. Die Welle 52 er­ streckt sich durch die Stirnplattenöffnung 58 in der Stirnplatte 46. Eine Flüssigkeitsabdichtung 60 dich­ tet das Innere des Gehäuses, wenn die Welle 52 in der Wellenöffnung 58 rotiert, ab.

Ein stationärer Muffenwellenansatz 62 ist an einer Stirnplatte 46 ausgebildet und ergibt einen Träger für eine elektromagnetische Kupplung, die geeignet ist, eine maschinengetriebene Rolle mit der Kom­ pressorantriebswelle 52 zu verbinden.

Wie sich aus Fig. 1A und Fig. 7 ergibt, umfaßt der Kolben zwei nebeneinander stehende Vorsprünge 94 und 96, die maschinell bearbeitet sind, um halb­ kugelförmige Taschenausnehmungen 98 und 100 für die Taumelscheibengleitelemente 102 bzw. 104 zu ergeben. Die Gleitelemente sind mit einer ebenen Lagerfläche versehen, welche mit Oberflächen 106 bzw. 108 der in Fig. 1A und in Fig. 5 gezeigten Taumelplatten- und Wellenanordnung in gleitbarem Eingriff steht.

Die Taumelplatte ist, wie sich am besten aus Fig. 5 ergibt, in einem Winkel relativ zu der Achse der Welle angeordnet. Die Taumelplatte selbst, die mit dem Bezugszeichen 111 bezeichnet ist, weist eine Nabe 113 auf, die durch Pressen auf der Welle 52 eingepaßt ist und die durch Rippen bzw. Verzahnungen 114, die auf der Welle 52 vor der Anordnung der Tau­ melplatte 111 auf der Welle durch den Preßsitzvor­ gang gebildet sind, in der Stellung festgelegt ist. Wenn die Welle 52 rotiert, verursacht die Taumelplat­ te 106 aufgrund des Gleiteingriffs mit den Gleit­ elementen 102 und 104, daß der Kolben 30 sich in dem Zylinder, begrenzt durch die zylindrischen Öffnungen 28 und 50 in den Zylinderblöcken 26 bzw. 34 hin- und herbewegt. Schubkräfte auf der Taumelplatte werden durch die radialen Nadellageranordnungen 110 und 112 angepaßt, die entsprechend mit den Zylinderblöcken 26 und 34 in Eingriff stehen, wodurch der Schub auf der Taumelplattennabe durch die Zylinderblöcke absorbiert wird.

Die Gleitelemente 102 und 104 sind aus gesintertem Metall gebildet und die ebenen Gleitflächen sind porös genug, um einen Schmiermittelölfilm zu tragen, wodurch eine abriebfeste Gleitlagerbeziehung mit Be­ zug auf die Oberflächen 106 und 108 hergestellt wird, wenn die Kolben hin- und hergehen.

Wie sich am besten aus Fig. 7 ergibt, ist der Kol­ ben aus einem einheitlichen Spritzguß geformt. Er enthält ein Brückenteil 115 von verringerter Tiefe mit Bezug auf den Durchmesser der Enden des Kolbens. Der Brückenteil wird während des Spritzgußvorgangs mit einer oberen Oberfläche 116 gebildet, die unter­ halb der Mittellinie 118 des Kolbens angeordnet ist. Dies ermöglicht ausreichendes Spiel für den äußeren Rand der Taumelplatte 111, wodurch störende Beein­ flussung während des Betriebs des Kompressors ver­ hindert wird. Dieser Spritzgußvorgang beseitigt komplexe Bearbeitungsvorgänge, die für hin- und her­ gehende Kolben von Taumelplattenkompressoren der im Stand der Technik erläuterten und in der Beschrei­ bung erwähnten Art üblich sind.

Wie sich aus Fig. 7 ergibt, ist der Kolben ein doppelt wirkender Kolben und ist mit Kolbenenden 120 und 122 von gleichem Durchmesser versehen. Jedes Ende 120 und 122 besitzt eine Kolbendichtungsnut 124 und 126, die einen Kolbendichtungsring aufnimmt.

Die hintere Gehäuseteilwand 20 des Gehäuseteils 14 besitzt Einlaß- und Auslaßdruckhöhlungen, die darin während des Spritzgußvorgangs ausgebildet werden. Der bei 128 gezeigte Niederdruckeinlaßhohlraum um­ gibt die Welle 52, wie am besten bei Bezugszeichen 128 ersichtlich ist. Er ist von dem Hochdruckdurchgang 130 durch ein zylindrisches Prall- oder Stauelement 132 getrennt. Die Auslaßöffnung, die eine Hochdruckaus­ strömöffnung darstellt, ist in den Fig. 1A und 12 durch das Bezugszeichen 134 wiedergegeben. Das obere äußere Ende der zylindrischen Stauwand 132 paßt, wie aus Fig. 12 ersichtlich, auf die Trennwände 136 und 138 und bildet eine Fortsetzung dieser Wände, wel­ che den Auslaßdurchgang von dem Einlaßdurchgang 128 isolieren. In der Auslaßöffnung 134 ist das Schwin­ gungsdämpfungsrohr oder der Schalldämpfer der Fig. 1 und 1B angeordnet, der vorzugsweise aus Kunst­ stoffmaterial gefertigt ist. Das linke Ende 23 des Rohrs 21 wird, wie sich aus Fig. 1A ergibt, in dem Ausströmdurchgang 150 des hinteren Zylinderblocks 26 aufgenommen. Dieser Durchgang ist am besten unter Bezugnahme auf Fig. 3 ersichtlich.

Wenn Hochdruckausströmgase zur Ausströmöffnung 150 des Zylinderblocks 26 verteilt werden, wandern sol­ che Gase in den in der Spritzgußstirnplatte des Ge­ häuseteils 14 gebildeten Ausströmdurchgang 130. Bevor sie jedoch zu der Ausströmöffnung 134 beför­ dert werden, müssen sie ihre gerichtete Strömung zu der linken Öffnung des Rohrs 21 des Dämpfers um­ kehren. Der Strömungsdurchgang in dem Rohr 21 weist eine geringere Fläche als die Strömungsfläche der Öffnung 134 auf. Dieser einen Umweg machende Strö­ mungsweg für die Ausströmgase resultiert in einer Dämpfung unerwünschter Druckschwingungen bei der Ab­ gabe des Kühlmittels.

Druckschwingungen von der linken Seite des Kompressors wandern durch den Durchgang 236 und interferieren mit Druckschwingungen, die in entgegengesetzter Richtung von der rechten Seite der Kompressoranordnung wandern. Diese Schwingungen neigen dazu, miteinander zu inter­ ferieren, wenn sie in die das Rohr 21 umgebende Füll­ kammer eintreten. Die Rohrlänge wird so gewählt, daß maximale Dämpfung eintritt. Es wurde gefunden, daß beste Ergebnisse erreichbar sind, wenn das Rohr et­ wa die halbe Länge des Durchgangs 50 in der Gehäuse­ öffnung 14 aufweist.

In Fig. 13 ist die Einlaßöffnung für das Kühlmittel bei 152 gezeigt. Unter Bezugnahme auf Fig. 12 sei bemerkt, daß die Verbindung zwischen der Öffnung 152 und dem gewölbten Bereich des Einlaßdurchgangs 128 durch eine Brücke 154 unterbrochen ist. Die Ebene der Innenfläche der Brücke 154 fällt mit der Ebene der Innenfläche der Prallwand 132 zusammen. Gase, wel­ che in die Öffnung 152 eintreten, wandern daher direkt durch die Öffnungen 156 in der Blattfeder­ ventilplatte 36, wie sich aus Fig. 10 ergibt.

Das Niederdruckkühlmittel wandert dann durch Öffnung 158 der in Fig. 8 gezeigten hinteren Ventilplat­ te 38. Das Kühlmittelgas wandert dann durch Öffnun­ gen 158, die in den Zylinderkörper 26 gegossen sind, wie aus Fig. 3 ersichtlich.

Die Gase sammeln sich dann im Bereich 160. Von dort gehen die Kühlmittelgase in jeden der anderen ge­ gossenen Niederdruckdurchgänge 162 und 164, wie aus Fig. 3 ersichtlich. Das rechte Ende jeweils dieser in Fig. 3 ersichtlichen Durchgänge steht in Ver­ bindung mit dem Niederdruckdurchgang 128, der in der Stirnwand 20 des früher beschriebenen Gehäuseteils 14 eingegossen ist.

Wie aus Fig. 13 ersichtlich, ergibt sich eine zwei­ te Brücke 166, welche die Stauwand 132 mit der äuße­ ren Gehäusewand überbrückt. Die Innenfläche dieser Brücke 166 ist mit Bezug auf die Basis des Einlaß­ durchgangs 128 niedriger als die maschinell bearbei­ tete Oberfläche der Brücke 154. Somit wird eine direk­ te Verbindung zwischen der Öffnung 152 und der in der Ventilplatte der Fig. 8 gebildeten Öffnung 168 möglich.

Die Ventilblattfederscheibe der Fig. 10 umfaßt ein biegsames freitragendes Ventilteil 170, das mit der Öffnung 168 übereinstimmt und Strömung in einer Rich­ tung durch die Öffnung 168 ermöglicht, wenn der Kol­ ben für den daran angrenzenden benachbarten Zylinder seinen Ansaughub ausführt. Die Brücke 168 wirkt als teilweise Sperre, die den Durchgang eines sogenann­ ten Kühlmittelschlags in flüssiger Form in den be­ nachbarten Zylinder verhindert und relativ gleich­ mäßige Verteilung des Kühlmittels auf jeden der ande­ ren Zylinder ermöglicht. Dies erfolgt durch Sicher­ stellung, daß der Hauptteil des Kühlmittels, mög­ licherweise 80% der Einlaßströmung zu dem Hohl­ raum 160 geleitet werden und von dort durch die In­ nenströmungsansaugdurchgänge 162, 164 und 158 ver­ teilt wird, von wo es zu dem in der Stirnplatte 20 des Gehäuseteils 14 ausgebildeten gegossenen Ansaug­ durchgang 128 befördert wird.

Wie aus Fig. 10 ersichtlich, liegen mehrfach frei­ tragende Ventilelemente bei 176 und 178 sowie bei 170 vor. Diese Ventilelemente oder Blattfedern stim­ men mit den Ventilplattenöffnungen 180, 182, 184 und 186 sowie mit Öffnungen 158 überein. Der Zylinder­ block 26 weist, wie aus Fig. 4 ersichtlich, fünf Zylinderöffnungen auf, die fünf Kompressorkolben auf­ nehmen und jederZylinder wird von einem gesonderten Exemplar der in Fig. 10 gezeigten Ventilblattfedern bedient. Wenn jeder Kolben 130 in Richtung nach links gestoßen wird, wie in Fig. 1 ersichtlich, wird Kühl­ mittel durch die Ventilplattenöffnung und an der da­ mit verbundenen Ventilblattfeder vorbei gezogen. Das Kühlmittel wird dann von der Öffnung 128 im Fall der Zylinder 188, 190, 192 und 194, die in Fig. 3 ge­ zeigt sind, gezogen. Im Fall des Zylinders 196 der in Fig. 3 gezeigt ist, wird Kühlmittel direkt von der Öffnung 152 durch die Brücke 168 gezogen.

Die Ausströmblattfederanordnung der Fig. 11 ent­ hält eine Mehrzahl von Blattfederventilelementen, die mit den Bezugszeichen 198, 200, 202, 204 und 206 gesondert bezeichnet sind. Jedes dieser Ventil­ elemente paßt mit den Hochdruckausströmöffnungen 208, 210, 212, 214 und 216, wie aus Fig. 9 er­ sichtlich, aufeinander. Jede dieser Öffnungen dient als eine Ausströmöffnung für das Hochdruckkühl­ mittel, wenn die Kolben für die entsprechenden Zylin­ der nach rechts gestoßen werden, wie in Fig. 1A ersichtlich. Die in Fig. 12 gezeigten Ausström­ blattfedern ermöglichen eine Strömung der Hoch­ druckgase in einer Richtung in den vorher mit Be­ zug auf Fig. 12 beschriebenen Ausströmungsweg 130. Eine Stauwand 132 ist bei 218 abgetrennt, um eine Verbindung zwischen dem Durchgang 130 und dem Aus­ strömdurchgang 134 zu ermöglichen.

Der Zylinderblock 34 ist mit dem Zylinderblock 26 identisch und austauschbar. Die Ventilplatte, die Einlaßblattfedern und die Auslaßblattfedern, die mit Bezug auf den hinteren Gehäuseteil 14 beschrie­ ben wurden, sind identisch mit solchen, die mit Bezug auf den vorderen Gehäuseteil 16 wirken. Ähn­ lich wie der hintere Gehäuseteil 14, ist der in Fig. 14 gezeigte vordere Gehäuseteil 16 mit ge­ gossenen Hochdruck- und Niederdruckdurchgängen ver­ sehen. Der bei 220 gezeigte Hochdruckdurchgang ent­ spricht dem Hochdruckdurchgang 130 des hinteren Gehäuseteils. Der Niederdruckdurchgang 222 der Fig. 14 entspricht dem Niederdruckdurchgang 128 des hinteren Gehäuseteils.

Eine Prall- oder Stauwand 224, die der Stauwand 132 des hinteren Gehäuseteils 14 entspricht, trennt die Durchgänge 220 und 222. Die Wand 224 ist diskontinu­ ierlich, wie bei 226 gezeigt, um eine Verbindung zwischen dem Durchgang 220 und der Auslaßöffnung 228 herzustellen, wie aus Fig. 1A ersichtlich. Der Be­ reich 230, wie in Fig. 1A und Fig. 14 ersichtlich, welcher den Hochdruckbereich darstellt, ist von dem Niederdruckeinlaßdurchgang 222 durch Brückentei­ le 232 und 234 der Stauwand 224 getrennt.

Das durch die pumpenden Kolben abgegebene Fließ­ mittel bzw. die Flüssigkeit wandert aus dem Aus­ strömdurchgang 220 und in den Bereich 230, worauf sie durch den inneren Querdurchgang 236, wie in Fig. 1A ersichtlich, wandert. Dieser Durchgang entspricht dem Durchgang 150, der mit Bezug auf den hinteren Zylinderblock der Fig. 4 beschrieben wor­ den ist. Der Durchgang 150 und der Durchgang 236 passen an ihrer Stoßstelle aufeinander, um einen kontinuierlichen Durchgang zu bilden, der mit der Ausströmöffnung 142, wie in Fig. 1A ersichtlich, in Verbindung steht. Dieser innere Querdurchgang beseitigt die Notwendigkeit, ein gesondertes Quer­ rohr vorzusehen, wie in einigen Anordnungen des Standes der Technik, und es kann während des Spritz­ gußvorgangs gebildet werden, wobei minimale Ober­ flächenvergütungsvorgänge erforderlich sind.

In Fig. 16 ist eine Dichtungs- oder Abdichtplatte gezeigt, die zwischen der Ventilplatte und der inneren bearbeiteten Oberfläche der vorderen und hinteren Gehäuseteile zwischengeschaltet ist. Die Dichtung der Fig. 14, die unter Bezugnahme auf Fig. 1A beschrieben wurde und mit dem Bezugszeichen 140 bezeichnet wurde, enthält eine Öffnung 220 mit einer Hochdrucköffnung 186 in der Ventilplat­ te der Fig. 8. Sie enthält auch Öffnungen 222, 224, 226 und 228, die mit gegossenen Endöffnungen in dem vorderen Zylinderblock aufeinander passen, die wiederum mit den gegossenen Endöffnungen über­ einstimmen, die vorstehend mit Bezug auf den in Fig. 3 gezeigten Zylinderblock 26 beschrieben wur­ den. Diese sind mit 150, 158, 160, 162 bzw. 164 bezeichnet.

Fig. 16 zeigt bei 230 eine Prägung, welche die Achse der Welle 52 umgibt und welche die Öffnung 220 umhüllt. Die Prägung bildet eine kontinuier­ liche Rippe oder Kante direkt angrenzend an die bearbeitete innere Oberfläche der Stauwand 224, wie in Fig. 14 gezeigt. Sie paßt auch auf die bearbei­ tete Oberfläche der Brückenteile 232 und 234 der Stauwand 224. Somit bildet die Prägung eine wirk­ same Dichtung, die den gegossenen Hochdruckdurch­ gang 220 von dem gegossenen Niederdruckdurchgang 222 trennt. Die Dichtung oder Abdichtung der Fig. 16 weist auch einen inneren Prägungsring 232 auf, der den Durchgang von Hochdruckkühlmittel aus der Hochdruckausströmöffnung für die Zylinder aus dem Bereich des Lagers 54 und der Wellenöffnung 58 verhindert.

Eine ähnliche Dichtung oder Abdichtungsplatte wird zur Dichtung der Hochdruck- und Niederdruckdurch­ gänge in der Stirnplatte 20 des hinteren Gehäuse­ teils 14 verwendet.

Die Ventilplatte für den vorderen Zylinderblock ist identisch mit der Ventilplatte für den hinteren Zy­ linderblock. In ähnlicher Weise sind die Einlaß­ ventilblattfedern und die Ausströmventilblatt­ federn für die vorderen und hinteren Zylinder­ blöcke einer mit Bezug auf den anderen identisch. Diese Austauschbarkeit sowie die Austauschbarkeit der Zylinderblöcke selbst vereinfacht sowohl die Gestaltung als auch die Herstellung und Anordnung der Komponenten und ermöglicht somit die Erzielung verringerter Herstellungskosten und verbesserter Zuverlässigkeit während des Betriebes nach der An­ ordnung.

Radiale Arme, von denen einer bei 234 in Fig. 16 gezeigt ist, tragen die Nabe der Dichtung, auf der die Prägung 232 ausgebildet ist.

In der Nähe des radial äußeren Randes der Dichtung der Fig. 16 befinden sich Bügel, die der Schei­ be Festigkeit verleihen, die jedoch aus der Ebene der Dichtung herausgeschoben sind, wodurch freie Strömung des Kühlmittelgases durch die Ventilplat­ tenöffnungen und vorbei an den Einlaßventilblatt­ federn ermöglicht wird. Die relative Lage der Bü­ gel 236 mit Bezug auf die Ebene der Dichtung kann unter Bezugnahme auf Fig. 1 ersehen werden, wo die Dichtung im Querschnitt gezeigt ist.

Wie in Fig. 12 gezeigt, besitzt der hintere Gehäu­ seteil 14 vier äußere Vorsprünge 237, 238, 240 und 242. In ähnlicher Weise besitzt der vordere Gehäuse­ teil 16 Vorsprünge 243, 244, 246 und 248, die mit den Vorsprüngen 237, 238, 240 und 242 des vorderen Gehäuseteils 16 aufeinanderpassen. Jeder dieser Vor­ sprünge weist eine Bolzenöffnung auf, um den Ein­ tritt eines Klemmbolzens zu ermöglichen. Wenn die Bolzen nach Anordnung der Bestandteile angezogen werden, werden die Zylinderblöcke einer mit Bezug auf den anderen in Übereinstimmung gebracht, und eine vorbestimmte Belastung wird auf die Dichtung aufgegeben. Somit werden wirksame Dichtungen her­ gestellt. Der linke Rand des Gehäuseteils 14 wird in dem rechten Rand des Gehäuseteils 16 aufgenom­ men, wie aus Fig. 1A ersichtlich, und eine "O"- Ringdichtung 250, die in einer "O"-Ringnut in dem Gehäuseteil 14 aufgenommen wird, ergibt eine flüssig­ keitsdichte Abdichtung zwischen den eingreifenden Teilen.

Die vorher erwähnten Gleitschuhe, welche mit den Ober­ flächen 106 und 108 der Taumelplatte in Eingriff ste­ hen, sind aus einem pulverförmigen Metall gebildet, das zu einer Härte von über 40 Rockwell C wärmebe­ handelt sein kann. Es ist daher möglich, die Not­ wendigkeit der Anwendung eines getrennten Schuhs auf dem beweglichen Gleitelement wie in Ausbildun­ gen nach dem Stand der Technik, wie solchen des im Eingangsteil der Beschreibung aufgeführten bisher be­ kannten Literaturstellen, zu beseitigen. Lediglich die Gleitlagerflächen müssen durch Schleifen oder Polie­ ren bearbeitet sein. Die Schuhe selbst können nach der finish-Behandlung einer Trommelbehandlung unter­ zogen sein oder nicht. Zusätzlich zu der Austausch­ barkeit der Teile - z. B. die Einlaßventilscheibe, die Auslaßventilscheibe und die Ventilplatte - kann eine Vormontage der Ventilplatte mit der Dichtung und den beiden Blattfederventilscheiben durch Festlegungs­ stifte vorgenommen werden, die in Stiftöffnungen auf­ genommen werden, welche in der Ventilplatte 38, wie in Fig. 8 erläutert, ausgebildet sind. Diese Stifte werden mit einem Klemmsitz in Stiftöffnungen 254 und 256, wie aus Fig. 8 ersichtlich, aufgenommen. Ent­ sprechende Öffnungen 258 und 260 sind in dem Aus­ strömventil der Fig. 11 ausgebildet und diese stim­ men mit den Festlegstiften überein. In ähnlicher Weise sind Festlegstiftöffnungen 258 und 260 in der in Fig. 16 ausgebildeten Dichtung gebildet und diese stimmen mit den Feststellstiften auch überein.

An der gegenüberliegenden Seite der Ventilplatte pas­ sen Stiftöffnungen 262 und 264, wie aus Fig. 10 er­ sichtlich, mit den Ventilstiften überein. Somit kön­ nen die Ventilplatte, die Einlaßventilscheibe, die Auslaßventilscheibe und die Dichtung vormontiert wer­ den, um den Herstellungsvorgang zu vereinfachen. Nach diesem Vormontiervorgang wird der Teilzusammenbau in einpassende Stiftfeststellöffnungen 266 und 268, wie in Fig. 4 für den hinteren Gehäuseteil gezeigt, ein­ gefügt. Entsprechende Stiftöffnungen 270 und 272 für den vorderen Gehäuseteil sind aus Fig. 14 ersicht­ lich. Diese Feststellstifte schaffen eine richtige winkelmäßige Einpassung der zusammengefügten Teile, eines mit Bezug auf das andere. Es sind keine Halter oder Befestigungsmittel erforderlich und die Her­ stellungskosten und Montierkosten sind verringert, und es wird erhöhte Zuverlässigkeit durch eine ver­ einfachte Anordnung erreicht.

Die Herstellungsvorgänge werden weiter vereinfacht durch die vorstehend erläuterte Kolbenkonstruktion. Die Kolbenkonstruktion besitzt einen Brückenbereich, der keine Oberflächenbearbeitung erfordert. Der Brückenbereich wird während des Spritzgußvorgangs gebildet und er erlaubt, daß der äußere Durchmesser der Taumelplatte bei maximaler Verschiebung sich über die Vorsprünge für die Gleitelemente erstreckt. Es besteht keine Notwendigkeit zur Bearbeitung eines Aussparungsbereichs in der Brückenober­ fläche wie in den Konstruktionen des Standes der Technik, von denen Beispiele in den in der vorlie­ genden Beschreibung beschriebenen Literaturstellen gezeigt sind. Bei dieser Ausbildung ist es zulässig, daß die Taumelplatte in die Brückenfläche bei laufen­ dem Eingriff an den Mittelpunktoberflächen der Brücke in Eingriff kommt.

Die verbesserte Ausführung liefert ferner verbesser­ te Zuverlässigkeit und vereinfachte Herstellungsab­ läufe aufgrund des Spritzgußverfahrens zur Formung der Taumelplatte selbst. Es entspricht normaler Pra­ xis in der Ausbildung eines Taumelplattenkompres­ sors, ein Gußschmiedeverfahren zu verwenden oder ein Schmiedeverfahren ohne Gießen. Die Tiefe zwi­ schen der Oberfläche des Schuhs und der Nabe der Tau­ melplatte ist in der vorliegenden Ausbildung aus­ reichend verringert, um genügende Festigkeit sicher­ zustellen. Das Vorliegen des Kühlmittels in dem Be­ reich der Taumelplatte liefert genügend Schmierung, da ausreichend Schmieröl vorhanden ist. Aufgrund des Kühlmittelgases kann sich ein Ölfilm kontinuierlich entwickeln, über den die Gleitelemente wirken können.

Die Lager 54 und 56 für die Welle 52 sind stahlhinter­ legte Muffenlager, die montiert werden können, ohne daß weitere maschinelle Bearbeitung nach der Installa­ tion erforderlich ist. Diese sind, wie in Fig. 1A ersichtlich, den radialen Nadellagern 112 bzw. 110 benachbart angeordnet. Der Käfig für die radialen Wal­ zen der Lager 112 und 110 rotiert in der üblichen Weise zwischen zwei Stoßringen. Dies ergibt eine zen­ trifugale Pumpwirkung, die Schmiermittel und Kühl­ mittel von den Innenbordenden der Muffenlager zieht. Ein Druckdifferential besteht zwischen der Taumelplattenkammer und dem Einlaßringraum, der in jede der Stirnplatten für die Gehäuseteile gegossen ist. Die Existenz dieses Druckdifferentials schafft eine Druckdifferenz über die Lager selbst und dies wird durch die Zentrifugalwirkung der rotierenden Käfige der radialen Nadellager unterstützt, die als Drucklager wirken. Somit werden die Käfige der radia­ len Nadellager, die als Drucklager wirken und die Gleitlager geschmiert, wodurch die Zuverlässigkeit des Kompressors weiter verbessert wird.

Claims (1)

1. Klimaanlagenkompressor mit in Zylinderkörpern durch durch eine Taumelscheibe axial bewegbaren Verdichterkolben, der aufweist:
   einen Kühlmittelauslaß (134) an einem axialen Ende des Kompressors; gekennzeichnet durch
   ein Dämpferrohr (21), das eine geringere Querschnittsfläche als die des Auslasses (134) besitzt;
   eine das Dämpferrohr (21) umgebende Füllkammer, die mit den Abgabeseiten der Zylinder verbunden ist, wobei das Dämpferrohr zu den Zylinderkörper hin ein offenes Ende (23) aufweist,
   einen im Kühlmittelauslaß (134) angeordneten Dämpferkörper (25), dessen Querschnittsfläche größer ist als die des Dämpferrohrs (21), mit einer Ventilplatte (31), die sich biegt und die Verbindung zwischen der Füllkammer und der Ausströmöffnung öffnet, wenn der Kühlmitteldruck einen bestimmten Wert überschreitet.