DE4425406C2 - Abstützkonstruktion für eine Drehwelle eines Kompressors - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abstützkonstruktion für eine Drehantriebswelle eines Kolbenkompressors, wie beispielsweise einem Taumelscheibenkompressor.

In einem Kolbenkompressor rotiert eine Taumelscheibe zusammen mit einer Drehantriebswelle, um ein Hin- und Herbewegen einer Vielzahl an Kolben in deren jeweiligen Zylinderbohrungen zu verursachen, um Kühlgas, das von einer äußeren Quelle in die Zylinderbohrungen gefördert wird, zu komprimieren. Während diesem Komprimierungsvorgang wirkt eine auf einer Kompressionskraft basierende Drucklast über die Kolben und die Taumelscheibe auf die Antriebswelle. Diese Kompressionskraft führt eine Drehung der Antriebswelle mit einem unregelmäßigen axialen und radialen Versatz herbei, woraus übermäßige Vibration resultiert und die Lebensdauer des Kompressors verkürzt wird, etc.

Herkömmliche Kompressoren verwenden typischerweise eine Feder, um eine Vorbelastungskraft auf die Antriebswelle aufzubringen, die der auf die Antriebswelle wirkenden Drucklast entgegenwirkt. Mit einer solchen Konstruktion variiert jedoch die Größe der auf die Antriebswelle wirkenden Drucklast gemäß der Kühllast und anderen Lasten, die auf den Kompressor wirken, etc . . Da diese Vorbelastungskraft der auf die Antriebswelle wirkenden Drucklast entgegenwirkt, ist die Größe der Vorbelastungs-Kraft üblicherweise auf einen Wert eingestellt, der größer als der Maximalwert der Druckbelastung ist. Während dem Betrieb unter einer geringen Kühllast, in dem eine kleine Druckbelastung auf die Antriebswelle wirkt, ist die Vorbelastungs-Kraft bemerkenswert und unnötig groß. Dementsprechend erhält die Welle eine übermäßige Belastung, die einen Leistungsverlust im Kompressor hervorruft.

Die Größe der auf die Welle aufgebrachten Vorbelastungs-Kraft kann auch durch Variieren in den Herstellungstoleranzen der Feder hervorgerufen werden, wie beispielsweise der Größe, der Federkraft, etc. Diese Variationen bilden eine Abweichung in der Vorbelastungs-Kraft, die tatsächlich auf die Antriebswelle aufgebracht wird. Dies trägt in seiner Auswirkung zur Tendenz des herkömmlichen Kompressors bei, einen Leistungsverlust und ein Klappern der Antriebswelle im Kompressor aufgrund einer übermäßigen Vorbelastungs-Kraft zu erfahren. Ein solcher Kompressor ist beispielsweise aus der DE 43 26 323 A1 bekannt.

Ferner ist aus der DE-PS 6 62 305 ein Kompressor bekannt, bei dem eine Vorbelastungskraft auf die Antriebswelle aufgebracht wird, indem die beiden das Gehäuse bildenden Gehäusehälften zusammengespannt werden und die darin eingelegten Kegelrollenlager, die die Antriebswelle lagern, dadurch vorgespannt werden.

Außerdem soll noch auf die nachveröffentlichte DE 43 26 323 A1 verwiesen werden, die sich ebenfalls mit dem Problem der Aufnahme der Druckkraft der Antriebswelle beschäftigt. Dabei wird ebenfalls eine der Druckkraft entgegengesetzte Vorspannkraft mittels einem Paar konischer Rollenlager, die die Antriebswelle lagern, aufgebracht.

Die Erfindung wurde ausgeführt in Anbetracht der zu lösenden ungelösten Probleme, die im vorstehend genannten Stand der Technik beschrieben wurden, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Abstützkonstruktion für eine Drehantriebswelle eines Kolbenkompressors zu schaffen, auf die ständig eine geeignete Vorbelastung aufgebracht ist, ungeachtet der Größe der Kühllast, und die eine stabile auf zubringende Vorbelastung auf jedes Produkt erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels einem Kompressor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung soll nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden.

Fig. 1 ist eine vertikale Querschnittansicht, die einen gesamten Taumelscheibenkompressor gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel zeigt,

Fig. 2 ist ein grafisches Schaubild, das die Beziehung zwischen einer Vorbelastungskraft und einer auf die Antriebswelle des Kompressors aufgebrachten Druckbelastungskraft erläutert,

Fig. 3 ist eine vergrößerte Querschnittansicht einer Trennwand, die im Rückgehäuse des Kompressors vorgesehen ist, und die ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel erläutert,

Fig. 4 ist eine vergrößerte Querschnittansicht eines Abschnittes des Kompressors, der ein Absperrventil enthält, und die ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel erläutert,

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem Druck eines Kühlgases, das aus einer Auslaßkammer ausgestoßen wird, und dem Kühlgas, das zu einer zweiten Ausnehmung in der Trennwand ausgestoßen wird, erläutert, wie es in einem dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel beschrieben wird.

Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 ein Taumelscheibenkompressor gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel beschrieben.

Wie in Fig. 1 gezeigt, hat ein Kompressorgehäuse ein Paar Zylinderblöcke 1, 2, die miteinander verbunden sind. An den Endseiten der Zylinderblöcke 1, 2 sind jeweils Ventilplatten 3, 4 angebracht, die ringförmige Vorsprünge 3a, 4a, haben, die in den Mittenabschnitten einer jeden Ventilplatte hervorstehend ausgebildet sind. Ein Frontgehäuse 7 ist mit der vorderen Endseite der Ventilplatte 3 verbunden. Ein Rückgehäuse 8 ist ebenfalls mit der hinteren Endseite der Ventilplatte 4 verbunden.

Rückhaltebohrungen 1a, 2a sind jeweils durch die Mittenabschnitte der Zylinderblöcke gebohrt. Rückhaltekammern 7a, 8a in den Mittenabschnitten der Front- und Rückgehäuse 7, 8 enthalten Rollenlager 10, 11, die beide dazu dienen, eine Drehwelle 9 zu lagern. Jedes der Lager 10, 11 hat seinen Rollenschaft auf einer konischen Oberfläche angeordnet, und alle sind in der Lage, eine Druck- und eine Axialbelastung, die auf die Antriebswelle 9 aufgebracht werden, aufzunehmen. Bewegliche Lagerkäfige 10a, 11a der Lager 10, 11 grenzen jeweils gegen Stufenabschnitte 9a, 9b, die auf der Antriebswelle 9 vorgesehen sind. Diese Konstruktion reduziert wirksam die Anzahl der Kompressor-Teilekomponenten.

In der Rückhaltekammer 8a des Rückgehäuses 8 ist eine Trennwand 12 vorgesehen. Die Trennwand ist mit der Rückseite eines fixierten Lagerkäfiges 11b des Lagers 11 in Eingriff und ist nach vorne und nach hinten beweglich. Auf der Außenseite der Trennwand 12 ist ein Dichtungsring 13 befestigt, um eine luftdichte Dichtung zwischen der Trennwand 12 und der Rückhaltekammer 8a zu erhalten. In den Vorder- und Rückseiten der Trennwand 12 sind jeweils erste und zweite Ausnehmungen A, B definiert. Der Einbau der Trennwand 12 in die Rückhaltekammer 8a vereinfacht nicht nur die gesamte Kompressorkonstruktion, sondern erlaubt auch die Konstruktion eines Kompressors mit kleineren Ausmaßen, im Gegensatz zu einer Konstruktion, bei der die Rückhaltekammer im Frontgehäuse 7 angeordnet ist.

Die auf die Antriebswelle 9 in Richtung vom Frontgehäuse 7 zum Rückgehäuse 8 wirkende Drucklast wird über das Lager 11 und die Trennwand 12 vom Rückgehäuse 8 aufgenommen. Auf ähnliche Art und Weise wird die auf die Antriebswelle 9 in Richtung vom Rückgehäuse 8 zum Frontgehäuse 7 wirkende Drucklast über das Lager 10 vom Frontgehäuse 7 aufgenommen.

Eine Taumelscheibe 14 ist in einer Kammer 15, die zwischen den Zylinderblöcken 1, 2 definiert ist, fest auf der Antriebswelle 9 gelagert. Ein nicht beschriebener (nicht gezeigter) äußerer Kühlkreislauf verbindet die Zylinderblöcke 1, 2 durch eine Einlaßöffnung 16.

In den Zylinderblöcken 1, 2 sind mehrere Paare an vorderen und rückwärtigen Zylinderbohrungen 17, 18 in gleichwinkligen Positionen um die Antriebswelle 9 herum ausgebildet. In den Zylinderbohrungen 17, 18 ist ein hin- und herbewegbarer, doppelköpfiger Kolben 19 angeordnet. Zwischen den Köpfen der Kolben 19 und beiden Oberflächen der Taumelscheibe 14 sind jeweils halbsphärische Schuhe 20, 21 eingelegt. Deshalb bewegen sich die doppelköpfigen Kolben 19 in den dazugehörigen Zylinderbohrungen 17, 18 hin und her, bzw. nach vorne und nach hinten, wenn die Taumelscheibe rotiert. Auf diese Art und Weise komprimiert der Kompressor das von der äußeren Quelle gelieferte Kühlgas.

Die Zylinderblöcke 1, 2, die Ventilplatten 3, 4 und die Gehäuse 7, 8 sind an vielen Stellen durch Bolzen 22 fest zusammengesetzt. Jeder Bolzen 22 hat an seinem entfernten Ende einen Schraubenabschnitt 22a, der in eine dazugehörige Gewindebohrung 8b im Gehäuse 8 eingeschraubt wird. Zapfen 5, 6 hindern die Drehung der Ventilplatten 3, 4 und der Gehäuse 7, 8 bezüglich der Zylinderblöcke 1, 2.

In den Gehäusen 7, 8 sind Auslaßkammern 23, 24 ausgebildet. Kompressionskammern Pa, Pb, die in den Zylinderbohrungen 17, 18 durch den dazugehörigen Doppelkopf-Kolben 18 ausgebildet sind, können über Auslaßöffnungen 3b, 4b in den Ventilplatten 3, 4 mit den Auslaßkammern 23, 24 in Verbindung stehen. Die Auslaßöffnungen 3b, 4b sind jeweils durch Klappenauslaßventile 25, 26 geöffnet oder geschlossen. Rückhalter 27, 28 beschränken den Betrag, um den sich die Ventile 25, 26 öffnen oder schließen. Die Auslaßkammern 23, 24 stehen über (nicht gezeigte) Auslaßkanäle mit einem (ebenfalls nicht gezeigten) äußeren Kühlgaskreislauf in Verbindung. Die Auslaßkammer 24 ist über einen Kanal 29 mit der zweiten Ausnehmung B verbunden.

Eine Lippendichtung 30 hindert den Kühlgasfluß am Auslaufen aus dem Kompressor von der Taumelscheibenkammer 15 entlang der Antriebswelle 9.

An Stufenabschnitten 9a, 9b auf der Antriebswelle 9 sind Drehschieber 31, 32 sicher abgestützt. Die Drehschieber 31, 32 sind jeweils in den Rückhaltebohrungen 1a, 2a angeordnet. Ein kleiner Spielraum, der einen Kanal zwischen dem Drehschieber 32 und der Antriebswelle 9 bildet, erlaubt dem zur Taumelscheibenkammer 15 gelieferten Kühlgas, die erste Ausnehmung A zu erreichen.

Ein Paar Ansaugkanäle 33, 34, die jeweils in den Drehschiebern 31, 32 ausgebildet sind, haben Einlaßöffnungen, die sich zur Taumelscheibenkammer 15 hin öffnen, und Auslaßöffnungen, die sich zu den inneren Flächen der Rückhaltebohrungen 1a, 2a hin öffnen. Mit den Wänden zwischen den Rückhaltebohrungen 1a, 2a und den Zylinderbohrungen 17, 18 sind jeweils Ansaugöffnungen 1b, 2b ausgebildet.

Während des Ansaugtaktes, wenn sich der Doppelkopf-Kolben 19 vom oberen Totpunkt zum unteren Totpunkt bewegt, stehen die Ansaugkanäle 33, 34 jeweils mit den Kompressionskammern Pa, Pb in den Zylinderbohrungen in Verbindung, wenn die Drehschieber 31, 32 rotieren. Als Ergebnis wird das Kühlgas aus der Taumelscheibenkammer 15 über die Ansaugkanäle 33, 34 zu den Kompressionskammern Pa, Pb in den Zylinderbohrungen 17, 18 geliefert.

Während des Ausstoßtaktes, wenn sich der Doppelkopf-Kolben 19 in den dazugehörigen Zylinderbohrungen 17, 18 vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt bewegt, sind die Ansaugkanäle 33, 34 von den Kompressionskammern Pa, Pb in den Zylinderbohrungen 17, 18 abgesperrt. Als Ergebnis zwingt das Kühlgas in den Kompressionskammern Pa, Pb die Auslaßventile 25, 26 dazu, zu öffnen, und fließt über die Auslaßöffnungen 3b, 4b in die Auslaßkammern 23, 24.

Nun wird der Betrieb des oben beschriebenen Kompressors erläutert.

Wenn der Kompressor aktiviert wird, wird Kühlgas über die Ansaugkanäle 33, 34 und die Ansaugöffnungen 1b, 2b zu den Kompressionskammern Pa, Pb geleitet, wo das Gas komprimiert wird. Das komprimierte Gas wird als nächstes über die Öffnungen 3b, 4b und Ventile 25, 26 in die Auslaßkammern 23, 24 ausgestoßen.

Während dieser Kompression wird der Gasdruck in der Taumelscheibenkammer 15 über den Kanal zwischen dem Drehschieber 32, der Antriebswelle 9 und durch das Lager 11 zur ersten Ausnehmung A übertragen. Der Druck des Kühlgases, das in der Kompressionskammer Pb komprimiert wird, wird zur Auslaßkammer 24 geliefert und über den Kanal 29 auf die zweite Ausnehmung B übertragen. Dementsprechend tritt eine Druckdifferenz auf der Front- und Rückseite der Trennwand 12 auf. Daraus resultiert, daß die Trennwand 12 nach vorne gestoßen wird. Dies bringt eine Vorbelastungs-Kraft F0 auf das Lager 11 in der Richtung zur Taumelscheibe 14 hin auf. Diese Vorbelastungs-Kraft F0 wirkt über den gestuften Abschnitt 9b auf die Antriebswelle 9 und ebenso über die Antriebswelle 9 und die Stufe 9a auf das Lager 10. Die auf das Lager 11 aufgebrachte Vorbelastungs-Kraft F0 wirkt vielmehr entgegen der Drucklast, die vom Frontgehäuse 7 in Richtung des Rückgehäuses 8 gerichtet ist.

Wenn die Kühllast groß ist und der Kompressor aktiviert wird, ist die Differenz zwischen den Ansaug- und den Auslaßdrücken des Kühlgases ebenfalls groß. Dies erzeugt eine große Druckdifferenz zwischen den ersten und zweiten Ausnehmungen A, B in den Front- und Rückseiten der Trennwand 12. Folglich wird die Trennwand 12 in körperlichen Kontakt gegen das Lager 11 gedrängt. Deshalb wird eine relativ große Vorbelastungs-Kraft F0 auf die Lager 10, 11 aufgebracht.

Wenn der Kompressor mit einer Spitzenbelastung und mit hohen Ansaugdrücken in den Kompressionskammern Pa, Pb betrieben wird, wird eine relativ große Drucklast über den Kolben 19 und die Taumelscheibe 14 auf die Antriebswelle 9 aufgebracht. Wenn zu diesem Zeitpunkt eine große Vorbelastungs-Kraft F0 auf die Lager 10, 11 aufgebracht wird, wirkt die Vorbelastungs-Kraft F0 wirksam gegen die auf die Antriebswelle 9 wirkende Drucklast.

Auf der anderen Seite, unter der Bedingung, daß die Kühllast relativ gering ist, beispielsweise nach einer langen Betriebsdauer des Kompressors, sinkt die Differenz zwischen den Ansaug- und den Auslaßdrücken des Kühlgases. Dies reduziert die Vorbelastungs-Kraft F0, die auf das Lager 11 und ebenso auf das Lager 10 aufgebracht wird. Während Perioden, wenn die Kühllast gering ist und wenn der Ansaugdruck niedrig ist, wird die Drucklast, die auf die Antriebswelle 9 wirkt, relativ klein. Somit kann sogar die kleine Vorbelastungs-Kraft F0 gegen die Drucklast arbeiten oder dagegen wirken.

In Fig. 2 zeigt die gestrichelte Linie die Werte der auf die Antriebswelle wirkenden Drucklast, wenn der Kompressor läuft, und die durchgezogene Linie zeigt die Werte der Vorbelastungs- Kraft F0 des Kompressors. Aus diesem Diagramm ist offensichtlich, daß die Vorbelastungs-Kraft F0 etwas größer eingestellt ist als die auf die Antriebswelle 9 wirkende Drucklast für den Kompressor dieses Ausführungsbeispiels unabhängig von der Größe der Drucklast oder vom Betrag der Kühllast. Die Vorbelastungs-Kraft F0 steht der Drucklast deshalb immer entgegen oder arbeitet dagegen.

Die Vorbelastungs-Kraft F0 wirkt nicht nur auf die Stufen 9a, 9b der Antriebswelle 9 als eine Last in der Druckrichtung, sondern auch auf die Antriebswelle 9 als eine Last in der Radialrichtung. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Vorbelastungs-Kraft F0 immer so eingestellt, daß sie etwas größer als die Drucklast ist. Dies verhindert, daß sich unnötig große Lasten sowohl in den Druck- als auch in den Radialrichtungen auf die Antriebswelle auswirken. Als Ergebnis kann die Auswirkung des Rotationsdrehmoments auf die Antriebswelle reduziert werden und der Leistungsverlust während des Kompressorbetriebs kann unterdrückt werden. Dies verbessert wiederum die Haltbarkeit der Lager 10, 11.

Die Steuerung dieser Vorbelastungs-Kraft im erfindungsgemäßen Kompressor kann mit einer solchen Beständigkeit durchgeführt werden, daß der eingestellte Wert für die Vorbelastungs-Kraft F0 relativ zur auf die Antriebswelle 9 wirkenden Drucklast nur unbedeutend schwankt. Dies gewährleistet den beständigen Betrieb des Taumelscheibenkompressors mit weniger Geräuschen und weniger Vibrationen.

Zusätzlich ist die Trennwand 12 in diesem Ausführungsbeispiel mit dem fixierten Lagerkäfig 11b des Lagers 11 in Eingriff. Wenn es dem Lager 11 auch erlaubt ist, durch die Trennwand 12 gestoßen zu werden, hat dies deshalb keine negative Auswirkung auf die Drehung der Antriebswelle 9 und sichert deren gleichmäßige Drehung.

In diesem Ausführungsbeispiel kann der Druck des ausgestoßenen Kühlgases, der zur zweiten Ausnehmung B geleitet wird, durch das Vorsehen einer Beschränkung in dem Kanal 29 oder durch Verändern der Gestalt des Kanals 29 eingestellt werden. Es ist auch möglich den Druck des angesaugten Kühlgases, der in die erste Ausnehmung geleitet wird, durch Verändern der Gestalt des Kanals, der sich vom Inneren der Taumelscheibenkammer 15 zur ersten Ausnehmung erstreckt, einzustellen. Aufgrund dieser Steuerung der Differenz der Drücke des Kühlgases der ersten und zweiten Ausnehmungen kann der Wert der Vorbelastungs-Kraft F0 des Kompressors auf einen minimalen Wert festgelegt werden, der für einen gleichmäßigen Kompressorbetrieb notwendig ist.

Nun wird ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 beschrieben.

In diesem Ausführungsbeispiel ist, wie in Fig. 3 gezeigt, zwischen der Innenwand der zweiten Ausnehmung B und der Rückwand der Trennwand 12 eine Tellerfeder 35 als Zwangsvorrichtung zum nach vorne Drängen der Trennwand 12 vorgesehen. Andere Aspekte dieses Ausführungsbeispiels sind dieselben wie im ersten Ausführungsbeispiel. In dem graphischen Schaubild in Fig. 2 zeigt eine strich-punktierte Linie den Wert der Vorbelastungs- Kraft F0 des Kompressors. Diese Vorbelastungs-Kraft ist der Wert der Vorbelastungs-Kraft F0, der von der durchgezogenen Linie angezeigt ist plus der Federkraft F der Tellerfeder 35. Aus diesem Diagramm ist es offensichtlich, daß bereits Druck auf die Trennwand 12 aufgebracht wird, sobald der Kompressor aktiviert ist, und daß ein bestimmter Vorbelastungs-Kraft-Pegel auf die Rollenlager 10, 11 aufgebracht wird.

Gemäß dem Kompressor dieses Ausführungsbeispiels kann deshalb das Rattern der Antriebswelle 9 verhindert werden, sogar wenn zu dem Zeitpunkt, an dem der Kompressor aktiviert wird, noch kein Unterschied zwischen den Drücken auf der Vorder- und auf der Rückseite der Trennwand 12 besteht. Somit kann die Vibration und das Geräusch des Kompressors unterdrückt werden. Die Bearbeitungstoleranzen zwischen der Trennwand 12 und dem Rückgehäuse 8, die normalerweise der Grund für das Rattern der Antriebswelle sind, können bei Bedarf erhöht werden, ohne daß die Leistung des Kompressors gesenkt wird.

In diesem Ausführungsbeispiel muß die Vorrichtung zum Drängen der Trennwand 12 zur Taumelscheibenplatte hin nicht auf eine Tellerfeder 35 beschränkt sein, sondern sie kann irgendeine Vorrichtung sein, solange sie die gleiche Wirkung auf die Trennwand 12 hat, wie die Tellerfeder 35. Beispielsweise kann eine Spiralfeder, eine Blattfeder oder Vergleichbares als Drängvorrichtung verwendet werden.

Nun wird ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben.

In dem dritten Ausführungsbeispiel ist ein Absperrventil 36 in dem Kanal 29 angeordnet, der die Auslaßkammer 24. mit der zweiten Ausnehmung verbindet, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Dieses Absperrventil 36, das in den Kanal 29 eingepreßt ist, weist einen nahezu zylindrischen Ventilsitz 37 auf, der eine Sitzfläche 37a an einem Ende hat, eine Kugel 38, die an der Sitzfläche 37a des Ventilsitzes 37 von der Seite der zweiten Ausnehmung angrenzt, um den Kanal 29 zu verschließen, und eine Spiralfeder 39 zum Drängen der Kugel 38 zur Sitzfläche 37a. Das Absperrventil 36 erlaubt nur die Versorgung der zweiten Ausnehmung mit Auslaß-Kühlgas von der Auslaßkammer 24, und verhindert den Gegenstrom des Drucks des zugeführten Gases in Richtung zur Auslaßkammer 24 hin. Das Absperrventil 36 ist in einer solchen Art und Weise gestaltet, daß es, wenn es geschlossen ist, den Kanal 29 nicht vollständig blockiert, sondern zuläßt, daß ein bestimmter Gasdruckpegel in die Auslaßkammer 24 entweicht. Der andere Aufbau dieses Ausführungsbeispiels gleicht vollständig dem des ersten Ausführungsbeispiels.

In Fig. 5 stellt die durchgezogene Linie den Druck des in die Kammer 24 ausgestoßenen Kühlgases dar, wenn der Kompressor läuft, während die gestrichelte Linie den Druck des Kühlgases darstellt, mit dem die zweite Ausnehmung über das Absperrventil 36 in dem Kanal 29 versorgt wird. Aus diesem Diagramm ist offensichtlich, daß sogar wenn das Kühlgas unter pulsierenden Bedingungen in die Auslaßkammer 24 ausgestoßen wird, die pulsierende Komponente des Drucks nicht auf die zweite Ausnehmung übertragen wird. Somit ist im Inneren der zweiten Ausnehmung in dem Kompressor ein stabiler Gasdruck gewährleistet.

Mit anderen Worten, wenn einmal ein hoher Gasdruck in die zweite Ausnehmung eingeführt wird, hindert das Absperrventil 36 den Gasdruck daran, darin zu fallen. Deshalb variiert der Gasdruck in der zweiten Ausnehmung nicht mit den Druckveränderungen, die vom Pulsieren des ausgestoßenen Kühlgases hervorgerufen werden. Auch wird die Vorbelastungs- Kraft, die auf Lager 10, 11 aufgebracht wird, durch die Pulsation des Auslaß-Kühlgases nicht beeinflußt. Zusätzlich wird, sogar in den Fällen, in denen schnelle Abfälle in der Differenz zwischen den Ansaug- und den Auslaßdrücken des Kühlgases auftreten, aufgrund eines steilen Abfalls in der Kühllast, der Gasdruck in der zweiten Ausnehmung nicht plötzlich fallen. Dadurch wird verhindert, daß die Vorbelastungs-Kraft, die auf die Lager 10, 11 wirkt, zu schnell fällt und folglich die Antriebswelle 9 destabilisiert wird. Gemäß dem Kompressor dieses Ausführungsbeispiels rattert die Antriebswelle 9 nicht, sogar wenn das Auslaß-Kühlgas pulsiert oder die Kühllast plötzlich fällt. Somit wird die Vibration und das Geräusch des Kompressors unterdrückt.

Weiterhin ist im An- und Abschaltbetrieb des Kompressors, sogar wenn der Kompressor gestoppt wird und später aktiviert wird, die Möglichkeit hoch, daß der Druck des vorhergehend an die zweite Ausnehmung gelieferten Auslaß-Kühlgases noch in der zweiten Ausnehmung erhalten bleibt. In einem solchen Fall würde Druck auf die Trennwand 12 aufgebracht werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird deshalb ein bestimmter Vorbelastungs- Kraft-Pegel auf die Rollenlager 10, 11 am Anfang der Aktivierung des Kompressor-An-Abschalt-Betriebs aufgebracht. Dies verhindert ein Rattern der Antriebswelle 9, während die Vibration und das Geräusch des Kompressors unterdrückt wird.

Wie vorstehend beschrieben, ist das Absperrventil 36 derartig konstruiert, daß zugelassen wird, daß ein bestimmter Gasdruckpegel in die Auslaßkammer 24 entweicht. Wenn sich der Pegel der Kühllast ändert, kann sich deshalb ein Gasdruck in der zweiten Ausnehmung ausreichend ändern, um es der Vorbelastungs-Kraft, die auf die Lager 10, 11 aufgebracht wird, zu ermöglichen bedarfsgerecht geändert zu werden. Dadurch werden außerdem Probleme verhindert, die mit einer Änderung in der auf die Antriebswelle 9 wirkenden Drucklast entstehen.

In diesem Ausführungsbeispiel kann der Druck des Auslaß- Kühlgases, das in die zweite Ausnehmung geleitet wird, durch Ändern der Federkraft der Spiralfeder 39 des Absperrventils 36 eingestellt werden. Durch Einstellen des Gasdrucks in die zweite Ausnehmung kann deshalb der eingestellte Wert der Vorbelastungs-Kraft für den Kompressor leicht etwas größer eingestellt werden als die Drucklast, die auf die Antriebswelle 9 wirkt.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern sie kann in den folgenden Arten verwendet werden.

• (1) Die Erfindung kann auf einen Kompressor angewendet werden, der Einzelkopf-Kolben verwendet. In diesem Fall ist die Wirkung der Vorbelastungs-Kraft gegen die Last gerichtet, die durch die Kompression auf die Antriebswelle aufgebracht wird.
• (2) Die Erfindung kann auf einen Kompressor mit variablem Hub angewendet werden.
• (3) Im dritten Ausführungsbeispiel kann das Absperrventil 36 gegen ein Ventil eines anderen Typs ausgetauscht werden, wie beispielsweise ein Klappenventil.
• (4) Die Erfindung kann an einem Wellenplatten-Kompressor angewendet werden, der anstelle der Taumelscheibe eine Scheibe bzw. Platte mit einer gewellten Oberfläche aufweist.

Ein Kolbenkompressor hat eine Scheibe, die auf einer Drehantriebswelle montiert ist und funktionell mit einem Kolben gekoppelt ist. Der Kolben komprimiert Kühlgas in einer Zylinderbohrung mit einer Kompressionskraft entsprechend einer Kühllast. Eine Rückhaltekammer ist in der Nähe eines Endes der Antriebswelle ausgebildet. Eine Trennwand ist in der Rückhaltekammer untergebracht. An den gegenüberliegenden Seiten der Trennwand sind zwei Ausnehmungen A, B beweglicher Art und Weise ausgebildet. Das komprimierte Gas wird unter Druck im Verhältnis zur Kühllast zur Ausnehmung B geliefert. Ein Drucklager, das mit der Trennwand verbunden ist, lagert ein Ende der Antriebswelle. Die Antriebswelle ist in der Richtung entgegen einer Drucklast, die auf die Antriebswelle wirkt, vorgespannt.

Claims (7)

1. Kompressor mit einer auf einer Drehantriebswelle montierten und funktionell mit einem Kolben gekoppelten Scheibe zum Umwandeln einer Drehung der Antriebswelle in eine hin- und hergehende Bewegung des Kolbens, um Kühlgas in einer Zylinderbohrung mit einer Kompressionskraft gemäß einer Kühllast zu komprimieren, und einem Element zum Vorspannen der Antriebswelle in der Richtung entgegen einer auf die Antriebswelle wirkenden Druckbelastung, die aus der auf die Antriebswelle wirkenden Kompressionskraft resultiert, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Nähe eines Endes der Antriebswelle (9) eine Rückhaltekammer (8a) befindet, in der ein nach vorne und hinten bewegliches Bauteil vorgesehen ist, das auf einer Seite im wesentlichen mit dem Druck des komprimierten Kühlgases beaufschlagt wird, wodurch eine der Druckbelastung entgegenwirkende Vorbelastungs-Kraft (F0) erzeugt wird, die über ein Drucklager (11) auf die Antriebswelle (9) übertragen wird.

2. Kompressor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Rückhaltekammer (8a) untergebrachte Bauteil aus einer Trennwand (12) besteht mit einer ersten Ausnehmung (A) und einer zweiten Ausnehmung (B), in die das komprimierte Gas unter Druck im Verhältnis zur Kühllast gefördert wird.

3. Kompressor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Drucklager (11) mit der Trennwand (12) verbunden ist und einen Endabschnitt der Antriebswelle (9) abstützt.

4. Kompressor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein zweites Drucklager (10), das die Antriebswelle (9) an dem dem Endabschnitt gegenüberliegenden Abschnitt abstützt.

5. Kompressor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (7, 8), das einen Vorderabschnitt und einen Rückabschnitt enthält, wobei eine Auslaßkammer (24) in dem Rückabschnitt ausgebildet ist, die mit der Zylinderbohrung (17) in Verbindung steht, und einer Druckleitung zum Verbinden der Auslaßkammer (24) mit der Rückhaltekammer (8a).

6. Kompressor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (35) zum Vorspannen der Trennwand (12) in der der Drucklast-Kraft entgegengesetzten Richtung vorgesehen ist, die auch als Element zum Vorspannen der Antriebswelle (9) dient.

7. Kompressor gemäß Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Absperrventil (36) zum Verhindern einer Übertragung einer Pulsation des Druckes von der Auslaßkammer (24) zur Rückhaltekammer (8a).