DE4122340C2 - Taumelscheiben-Kältemittelkompressor mit veränderlicher Leistung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Taumelscheiben-Kälte­ mittelkompressor mit veränderlicher Leistung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und insbesondere auf ein eine Drehung ermittelndes System, das eine exakte Feststellung einer Drehung des inneren Kompressionsmecha­ nismus des Taumelscheiben-Kältemittelkompressors ermöglicht.

Der Kältemittelkompressor der Taumelscheibenbauart mit verän­ derlicher Leistung umfaßt einen Zylinderblock, ein offenendi­ ges hinteres Gehäuseteil mit einer darin ausgebildeten An­ saug- sowie Ausstoßkammer, welches an eine Stirnseite des Zylinderblocks angeschlossen ist, ein offenendiges Kurbel­ gehäuse mit einer darin ausgebildeten Kurbelkammer, das mit der anderen Stirnseite des Zylinderblocks verbunden ist, eine durch das Kurbelgehäuse und den Zylinderblock hindurch in axialer Richtung sich erstreckende Antriebswelle, die um ihre Längsachse drehbar ist, einen in dem Zylinderblock an­ geordneten hin- und hergehenden Kolbenmechanismus, um ein Ansaugen von Kältemittelgas vor einer Kompression, eine Kompression des Kältemittelgases sowie ein Ausstoßen des kom­ primierten Kältemittelgases zu bewirken, und eine Anordnung einer undrehbaren Taumelscheibe sowie einer drehbaren An­ triebs- oder Mitnehmerscheibe, die in der Kurbelkammer unter­ gebracht sind, um die Kolben des Kolbenmechanismus über Kolben­ stangen in Abhängigkeit von einer Drehung der Mitnehmer­ scheibe hin- und herzubewegen. Diese Anordnung aus der un­ drehbaren Taumelscheibe und der drehbaren Mitnehmerscheibe wird an einem Stützelement gelagert, das fest an der Antriebs­ welle angebracht ist und mit dieser dreht.

Das an der Antriebswelle befestigte Stützelement ist als ein all­ gemein kreisförmiges Bauteil mit einem kreisförmigen Grundscheiben­ abschnitt ausgestaltet und wird an einer Innenwand des Kurbelge­ häuses mit Hilfe eines Schublagers gelagert, das ein Paar von in axialer Richtung einander gegenüberliegenden Laufrin­ gen besitzt, zwischen welchen eine Mehrzahl von Rollen dre­ hen können. Das Basisteil des Stützelements ist mit einer mitti­ gen, hohlzylindrischen Nabe versehen, durch die das Stützelement an der Antriebswelle gehalten wird. Ferner weist der Grundscheiben­ abschnitt einen radial sich erstreckenden Stützarm auf, an welchem die Mitnehmerscheibe über einen Schwenkzapfen gelenkig angebracht ist. Ferner ist an dem Stützelement ein sich über einen Teil seines Umkreises erstreckendes Kranzstück, das im folgenden der Einfachheit halber als Teil-Kranzstück oder Ausgleich- Kranzstück bezeichnet wird, ausgebildet, um eine dynamisch ausgeglichene Drehung und Taumeln auszuführen, wenn es durch die Antriebswelle in Umdrehung versetzt wird. Das Teil- Kranzstück des Stützelements erstreckt sich kreisförmig um einen Bereich des Grundscheibenabschnitts und hat einen gegenüber dem Durchmesser des Grundscheibenabschnitts größeren Durch- oder Halbmesser.

Der Taumelscheiben-Kältemittelkompressor mit veränderlicher Leistung ist des weiteren mit einem Rotations- oder Dre­ hungsfühler der Induktionsbauart versehen, der elektromagne­ tisch eine Drehung von inneren Bauteilen des Kompressors, d. h. des Stützelements und der Anordnung aus Mitnehmer- sowie Taumelscheibe, erfaßt. Ein typischer Rotationsfühler für einen Kältemittelkompressor mit einem Taumelscheiben-Umwandlungsme­ chanismus, um eine Drehung einer Antriebswelle in eine hin- und hergehende Kompressionsbewegung von Kolben umzusetzen, ist beispielsweise in der US 44 62 491 offenbart. Der Rotationsfühler nach dieser US 44 62 491 enthält ein elektromagneti­ sches, induktives Fühlelement mit einem Stabmagnet und einer den Stabmagnet umschließenden elektrischen Spule, welcher ein elektrisches Signal im Zusammenwirken mit einem drehenden, abzutastenden Element, das im folgenden der Einfachheit halber als Abtastelement bezeichnet wird, erzeugt.

Ein anderer, aus der US 47 81 538 bekannter Rotationsfühler für einen Taumelscheiben- Kompressor hat einen mechanischen, an einem der oben erwähn­ ten metallischen Laufringe des Drucklagers, d. h. dem am Stütz­ element befestigten Laufring, ausgebildeten Vorsprung und ein festes Fühlelement, das ein Ermittlungssignal erzeugt, wenn es elek­ tromagnetisch den mit dem Stützelement gedrehten Vorsprung er­ faßt. Der Vorsprung am Laufring ist an einer Stelle an den Grenzen zwischen dem kleineren Grundscheibenabschnitt und dem größeren Teil-Kranzstück des Stützelements angeordnet, um ein elektrisches Signal bei jeder vollständigen Umdrehung des Stützelements zu er­ zeugen. Der Vorsprung ist unter etwa einem rechten Winkel der­ art abgebogen, daß die Abbiegung radial außenseitig des Außen­ umfangs des Grundscheibenabschnitts des Stützelements liegt, um als Abtastelement zu dienen, das elektromagnetisch mit dem ortsfesten Fühlelement zusammenarbeitet, um dadurch das Ermittlungssignal in Form eines elektrischen Spannungssi­ gnals hervorzurufen, welches eine Anzeige dafür liefert, daß die inneren Bauteile des Kompressors tatsächlich gedreht werden.

Die Wellenform des elektrischen Spannungssignals des Rota­ tionsfühlers zeigt unterschiedliche Plus- und Minuspolaritä­ ten in Abhängigkeit von einer Änderung in der Lagebeziehung zwischen dem abgetasteten Teil (Abtastelement) des Vor­ sprungs und dem ortsfesten Fühlelement, d. h., eine Bewegung des Abtastelements, das sich einer exakten Gegenüberlage, in welcher es mit dem ortsfesten Fühlelement in Ausrichtung oder Übereinstimmung ist, nähert, und die andere Bewegung des Ab­ tastelements, das sich aus der exakten Gegenüberlage wegbe­ wegt, erzeugen eine Änderung in der Polarität des elektri­ schen Spannungssignals des Fühlelements. Auch sind die abso­ luten Werte des elektrischen Spannungssignals in hohem Maß unterschiedlich voneinander, wenn die Polarität des Signals verschiedenartig ist. Wenn nämlich während der Drehung des Stützelements das Abtastelement des Vorsprungs, dem ein Teil des Außenumfangs des kleineren Grundscheibenabschnitts des Stützelements vorausgeht, das ortsfeste Fühlelement passiert, so hat das von dem Fühlelement abgegebene elektrische Spannungssignal einen gro­ ßen absoluten Wert. Wenn jedoch während der Drehung des Stütz­ elements ein Teil des Außenumfangs des größeren Teil-Kranz­ stücks des Stützelements, dem das Abtastelement des Vorsprungs vorausgeht, das Fühlelement passiert, so ist der absolute Wert des elektrischen Spannungssignals auf einem kleinen Pegel.

Insofern ist die Wellenform des elektrischen Spannungssignals des Rotationsfühlers des herkömmlichen Taumelscheiben-Kälte­ mittelkompressors zu einem Bezugspegel, d. h. einem Null-Span­ nungspegel, nicht symmetrisch, und folglich macht es eine sol­ che Asymmetrie des elektrischen Spannungssignals des Rota­ tionsfühlers schwierig, einen geeigneten Bezugspegel des Signals während dessen elektronischer Verarbeitung in der späteren Stufe einer Bestimmung, ob die inneren Bauteile im Kompressor tatsächlich gedreht werden oder nicht, festzu­ setzen. Als Ergebnis ist es unmöglich, eine exakte Ermitt­ lung der Drehung im Kompressor durch den Rotationsfühler, wie er bei dem herkömmlichen Kompressor zur Anwendung kommt, zu erwarten. In diesem Zusammenhang kann ein Verfahren, um das Problem der Asymmetrie des die Drehung erfassenden Signals zu lösen, in Betracht gezogen werden, wonach das abgefühlte Teil oder Abtastelement des Vorsprungs radial nach außen mit Bezug zum Außenumfang des größeren Kranzstücks des Stützelements ver­ schoben wird, so daß eine annähernd gleiche elektromagnetische Induktion auf beiden Seiten des Abtastelements des Vorsprungs mit Bezug auf das Fühlelement in Erscheinung tritt. Dieses Verschieben des Vorsprungs nach außen hin zieht jedoch das Problem einer Vergrößerung im Außendurchmesser des Kompressors nach sich.

Ein gattungsgemäßer Taumelscheiben-Kältemittelkompressor ist aus der US 47 37 079 bekannt und weist ein kreisförmiges Stützelement für eine Taumelscheibe auf, das eine unsymmetrische Massen­ verteilung bezüglich seiner Drehachse hat. Damit wird eine durch einen Stützarm hervorgerufene Unwucht ausgeglichen. Das kreisförmige Stützelement weist hierzu ein dem Stützarm radial gegenüberliegendes Ausgleichs-Kranzstück auf, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des verbleibenden kreisförmigen Stützelements. Ferner weist der Taumelscheiben- Kältemittelkompressor ein Fühlelement auf, dessen elektrisches Signal Rückschlüsse auf die Umdrehungszahl ermöglicht. Das Fühlelement detektiert aber nur die Auf- und Abbewegung einer Kante der Taumelscheibe, worauf nur mittelbar auf die Umdrehungszahl geschlossen werden kann. Der Taumelscheiben- Kältemittelkompressor gemäß der US 47 37 079 hat jedoch den Nachteil, daß trotz guter Rundlaufeigenschaften zufrieden­ stellende Meßergebnisse nicht gewährleistet sind.

Aus der GB 21 94 821 A ist ein abzutastendes Element bekannt, das an seinem Außenumfang zwei in axiale Richtung umgebogene Vorsprünge aufweist, die das Stützelement einschließen. Das Stützelement ist jedoch nicht ausgewuchtet und besitzt einen einheitlichen Durchmesser über den gesamten Umfang. Die beiden Vorsprünge liegen daher direkt auf dem Stützelement auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Taumel­ scheiben-Kältemittelkompressor gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1 derart weiterzuentwickeln, daß verbesserte Meß­ ergebnisse erzielbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen de­ finiert.

Bei dem erfindungsgemäßen Taumelscheiben- Kältemittelkompressor ist ein abzutastendes Element vorgesehen, das einen umlaufenden, sich axial erstreckenden Flansch aufweist. Das Stützelement einen Grundscheibenabschnitt mit einem vorbestimmten Durchmesser und ein an dessen Außen­ umfang erweitertes Ausgleichs-Kranzstück mit einem größeren Durchmesser auf. Das Stützelement wird von dem Flansch um­ schlossen, der einen größeren Durchmesser als das Ausgleichs- Kranzstück besitzt. Der Flansch hat Öffnungen, die von einem die Oberfläche abtastenden elektromagnetischen Drehfühler er­ faßbar sind. Die Öffnungen sind so angeordnet, daß sich darunter jeweils der Grundscheibenabschnitt mit reduziertem Durchmesser und nicht das Ausgleichs-Kranzstück befindet. Hinter jeder Öffnung ist also ein Freiraum vorgesehen, der eine besonders sichere Erzielung von zufriedenstellenden Meß­ ergebnissen sicherstellt. Diese Messung weist jeweils ein Paar von symmetrischen Absolutspitzenwerten unterschiedlicher Polarität auf, wenn der Drehfühler eine vorbeilaufende Öffnung erfaßt.

Der Taumelscheiben-Kältemittelkompressor mit veränderlicher Leistung ist mit einem in diesen eingegliederten Drehfühler versehen, welcher imstande ist, ein eine Drehung feststellendes elektrisches Spannungssignal mit einer Wellenform zu erzeugen, bei welcher die Plus- und Minuspolaritätsanteile mit Bezug zum Null-Spannungspegel sym­ metrisch sind, um dadurch eine exakte Ermittlung der Drehung von inneren Bauteilen des Kompressors ohne die Notwendigkeit für eine Vergrößerung in den diametralen Abmessungen des Kompressors selbst zu ermöglichen.

Die Aufgabe und die Ziele der Erfindung wie auch deren Merk­ male und Vorteile werden aus der folgenden, auf die Zeichnun­ gen Bezug nehmenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungs­ formen des Erfindungsgegenstandes deutlich. Es zeigt:

Fig. 1 einen Axialschnitt eines Taumelscheiben-Kompressors mit veränderlicher Leistung gemäß der Erfindung, wobei dessen innere Bauteile hauptsächlich darge­ stellt sind;

Fig. 2 den Schnitt nach der Linie A-A in der Fig. 1, wobei ein scheibenförmiges Abtastelement eines Drehfühlers und eine Anordnung eines Fühlelements dieses Drehfühlers für den Kompressor von Fig. 1 dargestellt sind;

Fig. 3 eine vergrößerte, perspektivische Übersichtsdarstel­ lung des Stützelements und des Abtastelements von Fig. 1;

Fig. 4 eine Kurvendarstellung eines elektrischen Spannungs­ signals, das von dem erfindungsgemäßen Drehfühler erzeugt wird;

Fig. 5 einen Teil-Axialschnitt eines Taumelscheiben-Kompres­ sors in einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung.

Der Taumelscheiben-Kältemittelkompressor mit veränderlicher Leistung, der in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, umfaßt einen Zylinderblock 1, der einen Teil des Kompressorgehäuses bildet, ein vorderes Gehäuseteil oder Kurbelgehäuse 2, das an der vorderen Stirnseite des Zylinderblocks 1 angebracht ist, und ein hinteres Gehäuseteil 3, das an der rückwärtigen Stirnseite des Zylinderblocks 1 befestigt ist. Die Befesti­ gung des Kurbelgehäuses 2 sowie des rückwärtigen Gehäuseteils 3 am Zylinderblock 1 wird durch mehrere lange Stehbolzen, die in das hintere Gehäuseteil 3 eingeschraubt werden und von de­ nen in Fig. 1 nur einer dargestellt ist, bewerkstelligt.

Im Zylinderblock 1 und dem Kurbelgehäuse 2 ist mit Hilfe eines Paares von vorderen und hinteren Radiallagern eine axiale Antriebswelle 4 drehbar gelagert, auf welcher ein allgemein kreisförmiges Stützelement 5 angebracht ist, das eine axiale, hohlzylindrische Nabe besitzt, mit der es auf der Antriebswelle 4 befestigt ist. Die Antriebswelle 4 er­ streckt sich durch eine Zentrumsbohrung 5a und den Hohlzylinder der Nabe des Stützelements 5, das mit der Antriebswelle gedreht wird. Das Stützelement 5 ist an einer einer inneren Stirnseite des Kurbelgehäuses 2 benachbarten Stelle angeordnet und mit einem Stützarm 6 versehen, der radial von einem Grundscheiben­ abschnitt des Stützelements 5 in die Kammer des Kurbelgehäuses 2 vorragt. Der Stützarm 6 ist mit einem in seinem freien Endab­ schnitt ausgebildeten Langloch 6a versehen, in das verschieb­ bar ein Schwenkzapfen 7 eingesetzt ist, mit welchem eine Mitnehmer- oder Antriebsscheibe gelenkig und kippbar verbun­ den ist.

Nahe dem innenliegenden Ende der Nabe des Stützelements 5 ist auf der Antriebswelle 4 verschiebbar eine Führungshülse 9 ge­ halten, die mit einem Paar von Lagerzapfen 9a versehen ist, welche rechtwinklig zur Achse der Antriebswelle 4 seitwärts von der Hülse 9 abstehen und in zugeordnete Löcher der Mit­ nehmerscheibe 8 eingreifen, um dieser ein Schwenken um die Lagerzapfen zu ermöglichen, wenn die Mitnehmerscheibe einer Änderung in ihrer Neigung mit Bezug zu einer zur Achse der Antriebswelle 4 rechtwinkligen Ebene unterworfen wird. Bei einer Änderung der Neigung der Mitnehmerscheibe 8 ist deren Bewegung auf Grund der Gleitanlage des Langlochs 6a und des Schwenkzapfens 7, der Gleitbewegung der Führungshülse 9 auf der Antriebswelle 4 und der Schwenkverbindung der Lager­ zapfen 9a sowie der Mitnehmerscheibe 8 gleichförmig und leicht­ gängig.

Wie am besten der Fig. 3 zu entnehmen ist, hat das Stützelement 5 die Gestalt eines allgemein runden Bauteils, das mit einem über einen Teil seines Umfangs sich erstreckenden Teil- Kranzstück 5b an seinem unteren Bereich zu Ausgleich­ zwecken versehen ist, wie zum Stützelement des herkömmlichen Kompressors erläutert wurde. Das Teil- oder Ausgleich-Kranz­ stück 5b ist erweitert, so daß es einen gegenüber dem ver­ bleibenden Grundscheibenabschnitt des Stützelements 5 größeren Durchmesser hat, weshalb zwischen dem Teil-Kranzstück 5b und dem übrigen Grundscheibenabschnitt von kleinerem Durchmesser des Stützelements 5 ein Paar von Absätzen oder Stufen 5c gebildet ist. Bei der bevorzug­ ten Ausführungsform haben diese Stufen 5c in Umfangsrichtung einen Abstand von annähernd 180° zueinander.

Ein Drucklager, das ein Paar von Drucklager-Laufringen 13 sowie 14 und eine Mehrzahl von zwischen diesen Laufringen gehaltenen Rollen 15 umfaßt, ist zwischen der inneren Stirnwand des Kur­ belgehäuses 2 sowie dem Stützelement 5 angeordnet und nimmt eine auf dieses wirkende Druckkraft auf, die von den Kolben 11 über die Taumelscheibe 10, die Mitnehmerscheibe 8 und das Stützelement 5 während der Kompressionsarbeit des Kompressors einwirkt. Der Drucklager-Laufring 13 ist an der Stirnseite des Stützelements 5, der Drucklager-Laufring 14 ist an inneren Stirnfläche des Kurbelgehäuses 2 befestigt.

Gemäß den Fig. 2 und 3 ist der Laufring 13 des Drucklagers als ein Flansch-Laufring ausgestaltet, der einen in axialer Richtung vom äußersten Umfang seines Scheibenteils sich er­ streckenden zylindrischen Flansch 13a aufweist. Dieser zylin­ drische Flansch 13a hat einen gegenüber dem Kranzstück 5b des Stützelements 5 größeren Durchmesser, so daß eine Befesti­ gung an diesem Stützelement möglich ist, d. h., der Flansch 13a des Laufrings 13 umschließt das Kranzstück 5b des Stützelements 5, wie in Fig. 2 gezeigt ist.

Der Flansch 13a des Laufrings 13 ist mit einem Paar von Ausschnitten oder Öffnungen 13b versehen, die in radialer Richtung über eine gewisse Tiefe in die Scheibe des Lauf­ rings eingearbeitet sind. Die Öffnungen 13b dienen als abzutastende Elemente oder Abtastelemente, die mit einem noch zu beschreibenden elektromagnetischen Fühlelement eines Drehfühlers zusammenarbeiten, um eine Drehung des Stützelements 5 zu ermitteln. Die beiden Öffnungen 13b sind in Umfangsrich­ tung mit annähernd 180° voneinander beabstandet. Wie der Fig. 2 deutlich zu entnehmen ist, ist jeder der Öffnungen 13b des Flanschs 13a, wenn der Laufring 13 am Stützelement 5 be­ festigt ist, an einer Stelle nahe einer der Stufen 5c des Stützelements 5 und radial vom Außenumfang des kleineren Grundscheiben­ abschnitts des Stützelements 5 beabstandet angeordnet. Das bedeutet, daß die Öffnungen 13b nicht auf dem Außenumfang des Teil- Kranzstücks, das den größeren Durchmesser hat, liegen.

Gemäß Fig. 1 ist die Antriebs- oder Mitnehmerscheibe 8 mit einer zylindrischen Nabe 8a versehen, auf welcher die Taumel­ scheibe 10 mit Hilfe eines Drucklagers 8b und eines Gleitlagers 8c undrehbar gehalten ist. Die Taumelscheibe 10 hat insofern die Möglichkeit, mit der Mitnehmerscheibe 8 in der Kurbelkam­ mer 2a des Kurbelgehäuses 2 zu taumeln, wenn die Mitnehmer­ scheibe 8 durch die Antriebswelle 4 und das Stützelement 5 gedreht wird. Ferner ist die Taumelscheibe 10 mit den Kolben 11 über Kolbenstangen 11a verbunden, von denen jede über Ku­ gelgelenkverbindungen an dem Kolben 11 bzw. der Taumelscheibe 10 gehalten ist. Die Kolben 11 können axial in Zylinderboh­ rungen 1a des Zylinderblocks 1 hin- und herbewegt werden, um ein von einer Ansaugkammer 3a des hinteren Gehäuseteils 3 angesaugtes Kühlmittelgas zu komprimieren und das kompri­ mierte Kühlmittelgas zur Ausstoß- oder Förderkammer 3b des hinteren Gehäuseteils 3 auszubringen.

Da die Zylinderbohrungen 1a des Zylinderblocks 1 mit der Kur­ belkammer 2a in Verbindung stehen, bewegen sich die Kolben 11 in den Zylinderbohrungen 1a hin und her, während sie ihren Hubweg in Abhängigkeit von einer Änderung in der Druckdiffe­ renz zwischen einem an den hinteren Enden der Kolben wirken­ den Ansaugdruck und einem an den vorderen Enden der Kolben wirkenden Kurbelkammerdruck während des Arbeitens des Kom­ pressors ändern. Die Änderung im Hubweg der Kolben 11 be­ wirkt eine Änderung in der Größe der Neigung der Taumelscheibe 10 mit Bezug zu einer zur Achse der Antriebswelle 4 rechtwink­ ligen Ebene, um die Kompressionsleistung des Taumelscheiben- Kompressors zu variieren. Ein Druckpegel des Kurbelkammer­ drucks in der Kurbelkammer 2a wird durch ein in einem rückwär­ tigen Ansatz des hinteren Gehäuseteils 3 angeordnetes, magnet­ betätigtes Regelventil 12 reguliert.

Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist an einer Seite des Stütz­ elements 5, und zwar an einer dessen Umfang zugewandten Seite, ein elektromagnetisches Fühlelement 16 des Drehfühlers angeordnet, das mit den oben erwähnten Ausschnitten 13b des Laufrings 13 zusammenarbeitet, um die Drehung des Stützelements 5 zu ermitteln. Wenn das Stützelement 5 gedreht wird und eine der Öffnungen 13b des Laufrings 13 am Fühlelement 16 des Drehungsfühlers vorbeiläuft, so erzeugt dieses Fühlelement 16 ein elektrisches Spannungssignal mit zwei Spitzenwerten S⁺ und S^-, wie in Fig. 4 gezeigt ist, auf der Grundlage der elektromagnetischen Induktion, und wegen des Vorhandenseins der beiden Öffnungen 13b tritt das elektrische Spannungssi­ gnal zweimal für eine vollständige Umdrehung des Stützelements 5 auf.

Wenn der Vorgang des Durchlaufs eines jeden Ausschnitts 13b durch eine exakt mit dem Fühlelement 16 übereinstimmende oder ausgerichtete Position bei der Drehung des Stützelements 5 betrachtet wird, so wird deutlich, daß der Ausschnitt 13b diese exakte Ausrichtposition durchläuft, während ihm ein Teil der Oberfläche des Flanschs 13a des Laufrings voraus­ geht, und daß nach dem Durchlaufen der Öffnungen 13b durch diese Position ein anderer Teil der Oberfläche des Flanschs 13a des Laufrings 13 erscheint. Da jeder Teil der Oberflä­ che des Flanschs 13a des Laufrings 13 mit Ausnahme der beiden Öffnungen 13b einen gleichen Außendurchmesser be­ sitzt, wird ein konstanter radialer Abstand zwischen der Oberfläche des Flanschs 13a sowie dem Fühlelement 16 als ein wirksamer Abstand vom Standpunkt des elektromagneti­ schen Induktionsprinzip bestimmt. Wenn jede Öffnung 13b die exakt mit dem Fühlelement 16 ausgerichtete oder über­ einstimmende Position durchläuft, wird zwischen dem Fühlelement 16 und der Oberfläche des kleineren Grundscheibenabschnitts des Stützelements 5 ein längerer wirksamer Abstand geschaffen. Des­ halb können die beiden absoluten Spitzenwerte S⁺ und S^- des Drehungsermittlungssignals gleich sein, d. h., die Wellenform des ein Erfassen der Drehung des Stützelements 5 angebenden elektrischen Spannungssignals kann mit Blick auf einen Bezugs­ pegel, d. h. einen Null-Spannungspegel, symmetrisch sein. Wenn dieses symmetrische Signal in einem späteren elektri­ schen Verarbeitungsstadium verarbeitet wird, kann folglich eine sehr exakte Ermittlung der Drehung der inneren, sich be­ wegenden Bauteile des Taumelscheiben-Kältemittelkompressors erzielt werden.

Die Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Kompres­ sors gemäß der Erfindung, bei welchem zwischen einem flansch­ losen, flachen Laufring 17 und dem Stützelement 5 eine Aus­ gleich- oder Zwischenplatte 18 angeordnet ist, um ein Spiel des Drucklagers zwischen dem Stützelement 5 sowie der inneren Stirnwand des Kurbelgehäuses 2 zu justieren. Diese Aus­ gleichplatte 18 ist mit einem zum Flansch 13a des Laufrings 13 der ersten Ausführungsform gleichartigen Flansch 18a ver­ sehen, wobei dieser Flansch 18a mit einem Paar von Ausschnit­ ten oder Öffnungen 18b versehen ist, die mit dem elektro­ magnetischen Fühlelement 16 zusammenwirken, um die Drehung des Stützelements 5 zu erfassen. Das von dem Fühlelement 16 er­ zeugte elektrische Spannungssignal kann eine Wellenform mit symmetrischen Spitzen von absoluten Werten unterschiedli­ cher Polaritäten aufweisen.

Die Erfindung offenbart einen Taumelscheiben-Kompressor mit veränderlicher Leistung, der mit einem Drehfühler der elektromagnetischen lnduktionsbauart versehen ist, welcher eine tatsächliche Drehung von inneren, drehbaren Bauteilen in dem Kompressor ermittelt. Der Fühler weist ein mit einem Flansch versehenes scheibenartiges Element auf, das ausgeschnittene Öffnungen im Flansch des Elements besitzt und an einem Stütz­ element für eine Mitnehmerscheibe, welches mit einer Antriebs­ welle des Kompressors drehbar ist, fest angebracht ist. Ein Fühlelement der elektromagnetischen Induktionsbauart arbeitet mit den Öffnungen im Flansch des scheibenarti­ gen Elements zusammen, um ein elektrisches Spannungssignal zu erzeugen, das eine Wellenform mit symmetrischen absoluten Spitzenwerten unterschiedlicher Polaritäten mit Bezug auf einen Bezugsspannungspegel hat, wobei keinerlei Einfluß durch das Vorhandensein eines Teil-Ausgleich-Kranzstücks des Stützelements der Mitnehmerscheibe vorhanden ist.

Aus der obigen Beschreibung wird deutlich, daß ein Drehfühler gemäß der Erfindung imstande ist, ein Drehungsermittlungssignal zu erzeugen, aus dem eine exakte Feststellung hergeleitet werden kann, ob innere, bewegbare Bauteile eines Kältemittelkompressors der Taumelscheibenbauart mit verän­ derlicher Leistung tatsächlich gedreht werden oder nicht.

Claims (6)

1. Taumelscheiben-Kältemittelkompressor mit veränderlicher Leistung mit
einem Gehäuse (3), das eine Ansaugkammer (3a) für ein zu komprimierendes Kältemittel und eine Auslaßkammer (3b) für das komprimierte Kältemittel aufweist,
einem Zylinderblock (1) mit einer Vielzahl darin ausgebildeter Zylinderbohrungen (1a), in denen hin- und herbewegbare Kolben (11) angeordnet sind, die das Kältemittel von der Ansaugkammer (3a) ansaugen und nach dessen Komprimierung in die Auslaßkammer (3b) entladen,
einem mit dem Zylinderblock (1) verbundenen Kurbelgehäuse (2), das eine Kurbelkammer (2a) bildet, die eine sich axial durch eine innere Stirnwand des Kurbelgehäuses (2) erstreckende Antriebswelle (4) aufnimmt,
einem allgemein kreisförmigen Stützelement (5), das an der axialen Antriebswelle (4) mitdrehend befestigt ist und einen Grundscheibenabschnitt mit einem vorbestimmtem Durchmesser aufweist, wobei sich ein Stützarm (6) radial vom Grundscheibenabschnitt in die Kurbelkammer (2a) erstreckt und ein einen gegenüber dem vorbestimmten Durchmesser des Grundscheibenabschnitts größeren Durchmesser aufweisendes Ausgleich-Kranzstück (5b) in Gestalt einer kreisförmigen, teilweisen Erweiterung vorhanden ist, die mit einem Teil des Außenumfangsabschnitts des Grundscheibenabschnitts einstückig ausgebildet ist und zumindest mit dem sich radial erstreckenden Stützarm (6) bei der Drehung des kreisförmigen Stützelements (5) im Ausgleich steht,
einem zwischen der inneren Stirnwand des Kurbelgehäuses (2) und dem Stützelement (5) angeordneten ersten Drucklager (13, 14, 15; 14, 15, 17) zur Lagerung des Stützelements (5),
einer drehenden Mitnehmerscheibe (8), die gelenkig mit dem Stützarm (6) des Stützelements (5) verbunden sowie mit dem Stützarm (6) drehbar ist und eine Änderung ihrer Neigung gegenüber einer zur Achse der axialen Antriebswelle (4) rechtwinkligen Ebene zuläßt,
einer von der drehbaren Mitnehmerscheibe (8) über ein zweites Drucklager (8b) gehaltene, nicht drehbaren Taumelscheibe (10), deren Neigung mit derjenigen der Mitmehmerscheibe (8) veränderbar ist und die mit den Kolben (11) über Kolbenstangen (11a) in Wirkverbindung steht, um eine wechselseitige Kompressionsbewegung der Kolben herbeizuführen,
einer Regelventileinrichtung (12), die einen Druckpegel in der Kurbelkammer (2a) gegenüber einem in der Ansaugkammer (3a) des Gehäuses (3) herrschenden Ansaugdruck regelt, um einen Druckunterschied zwischen dem Druckpegel in der Kurbelkammer (2a) und dem Ansaugdruck zu steuern und damit die Neigung der Taumelscheibe (10) zu regulieren, und mit
einem ein elektrisches Signal erzeugenden Fühlelement, das anzeigt, daß innere Elemente einschließlich des Stützelements (5) und der drehenden Mitnehmerscheibe (8) durch die Antriebswelle (4) gedreht werden,
gekennzeichnet durch
ein mit einem Flansch (13a, 18a) versehenes, scheibenförmiges, abzutastendes Element (13, 18), das zwischen der inneren Stirnwand des Kurbelgehäuses (2) und dem Stützelement (5) angeordnet ist und mit einem Scheibenabschnitt versehen ist, dessen Durchmesser größer als der des Ausgleichs-Kranzstücks (5b) des Stützelements (5) ist, wobei sich der Flansch (13a, 18a) vom gesamten Außenumfang des Scheibenabschnitts axial erstreckt und dabei den gesamten Außenumfang des Stützelements (5) umschließt, und wobei der Flansch (13a, 18a) mit radial ausgeschnittenen Öffnungen (13b, 18b) ausgebildet ist, die jeweils so angeordnet sind, daß sie in einer dem Außenumfangsabschnitt des Grundscheibenabschnitts des Stützelements (5) radial gegenüberliegenden Lage angeordnet sind und durch
einen das Fühlelement bildenden Drehfühler (16), der an einer festen Position benachbart zur Oberfläche des mit dem Flansch (13a, 18a) versehenen das Stützelement (5) umschließenden, scheibenförmigen abzutastenden Elements (13, 18) angeordnet ist und mit den radial ausgeschnittenen Öffnungen (13b, 18b) des abzutastenden Elements (13, 18) zusammenarbeitet, um Dreherfassungssignale zu erzeugen, die jeweils ein Paar von elektrischen Signalen mit symmetrischen Absolutspitzenwerten unterschiedlicher Polarität umfassen, wenn die radial ausgeschnittenen Öffnungen (13b, 18b) des abzutastenden Elements (13, 18) am Fühlelement (16) durchlaufen.

2. Kältemittelkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das scheibenförmige, mit einem Flansch versehene abzutastende Element einen Laufring (13) des ersten Drucklagers (13, 14, 15), welches zwischen der inneren Stirnwand des Kurbelgehäuses (2) und dem Stützelement (5) angeordnet ist, einschließt.

3. Kältemittelkompressor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine scheibenförmige Ausgleichplatte (18), die zwischen dem ersten Drucklager (14, 15, 17) und dem Stützelement (5) angeordnet ist, um ein Spiel des ersten Drucklagers zu justieren, und die als das scheibenförmige, mit einem Flansch versehene abzutastende Element dient.

4. Kältemittelkompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (5) mit zwei Stufen (5c) versehen ist, die zwischen dem scheibenförmigen Basisteil und dem Ausgleich- Kranzstück (5b) ausgebildet sind, und daß die Öffnungen (13b, 18b) im Flansch (13a, 18a) des scheibenförmigen abzutastenden Elements (13, 18) angrenzend an die Stufen des Stützelements angeordnet sind.

5. Kältemittelkompressor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufen (5c) des Stützelements (5) in Umfangsrichtung mit 180° voneinander beabstandet sind.

6. Kältemittelkompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehfühler (16) ein elektromagnetischer Fühler der induktiven Bauart ist, welcher in elektromagnetischer Zusammenarbeit mit den Öffnungen (13b, 18b) des Flanschs (13a, 18a) des Stützelements (5) ein elektrisches Spannungssignal erzeugt.