DE602004011274T2

DE602004011274T2 - Hubkolbenmaschine

Info

Publication number: DE602004011274T2
Application number: DE602004011274T
Authority: DE
Inventors: Giuseppe Bo; Jan Kakalejcik
Original assignee: Embraco Europe SRL
Current assignee: Embraco Europe SRL
Priority date: 2004-09-20
Filing date: 2004-09-20
Publication date: 2009-01-02
Anticipated expiration: 2024-09-21
Also published as: DE602004011274D1; EP1797358B1; WO2006033121A1; CN100564957C; EP1797358A1; ATE383531T1; CN101027511A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine, insbesondere einen Kompressor für eine Kühleinrichtung.
Ausführlicher umfasst eine derartige Maschine:

– einen Kolben, der sich im Inneren eines Zylinders translatorisch (mit Parallelverschiebung) bewegt und mit einem Kolbenbolzen versehen ist, der im Bezug auf die Translationsrichtung des Kolbens quer angeordnet ist,
– eine Pleuelstange, die einen Pleuelkopf, einen Schaft und einen Pleuelfuß umfasst, wobei der Pleuelkopf eine Öse definiert, in deren inneren der Kolbenbolzen angeordnet ist, und der Schaft einen Längskanal aufweist, der dazu geeignet ist, das Strömen einer Schmierflüssigkeit zu ermöglichen, und
– Verbindungsmittel zum Verbinden der Pleuelstange mit dem Kolbenbolzen.

Eine Hubkolbenmaschine, die die technischen im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Merkmale aufweist, ist aus dem US-Patent 2,193,684 bekannt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Hubkolbenmaschine der oben angegebenen Art bereitzustellen, bei der die Übertragung von Kräften zwischen den Komponenten erleichtert wird, die gemäß den verschiedenen Phasen des Betriebs zeitweise antreiben und angetrieben werden.
Diese Aufgabe wird mittels einer Hubkolbenmaschine gelöst, die die am Beginn der vorliegenden Beschreibung angegebenen Merkmale aufweist, und wobei der oben erwähnte Pleuelkopf zumindest einen am Schaft angrenzenden proximalen Abschnitt und einen distalen Abschnitt umfasst, der eine Dicke aufweist, die geringer ist als jene des proximalen Abschnitts, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass die oben erwähnten Verbindungsmittel zum Verbinden der Pleuelstange mit dem Kolbenbolzen innerhalb des distalen Endes des Längskanals des Schafts und eines Lochs angeordnet sind, das sich im Inneren des Kolbenbolzens befindet und das in Bezug auf die Längsachse des Kolbenbolzens quer ausgerichtet ist, und hohl sind, um den Strom von Schmierflüssigkeit nicht zu blockieren.
Verglichen mit einer herkömmlichen Maschine, bei der die Dicke des Pleuelkopfs der Pleuelstange konstant bleibt, ermöglicht die erfindungsgemäße Maschine die Optimierung der Ausdehung der Kontaktfläche zwischen den verschiedenen Komponenten. Wegen der Verminderung in der Dicke des distalen Abschnitts des Pleuelkopfs der Pleuelstange, variiert für die Flächen des Kolbenbolzens, die sich in Bezug auf die durch den Schaft identifizierte Richtung diametral gegenüberstehen, das Verhältnis der Flächen, die mit dem Kolben in Kontakt stehen, zu jenen, die in Kontakt mit dem Pleuelkopf der Pleuelstange stehen. Im Speziellen weist die Fläche des Kolbenbolzens, die sich am nächsten am Schaft befindet, ein Verhältnis der Kontaktfläche mit der Pleuelstange gegenüber der Kontaktfläche mit dem Kolben auf, das größer ist, als das analoge Verhältnis der Fläche des Kolbenbolzens, die sich am weitesten entfernt vom Schaft befindet. Dies erlaubt eine verbesserte Übertragung von den Kräften in den verschiedenen Phasen des Betriebs der Hubkolbenmaschine, wegen der Verminderung im Druck aufgrund der Erhöhung der Kontaktfläche zwischen den antreibenden bzw. angetriebenen Teilen. Es ist die Fläche des Kolbenbolzens, die sich am nächsten am Schaft befindet, die durch die Pleuelstange während des Kompressionshubs geschoben wird, und umgekehrt ist es die Fläche des Kolbenbolzens, die sich am weitesten vom Schaft entfernt befindet, die durch den Kolben während des Einlasshubs geschoben wird.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung klar, die mittels eines nicht einschränkenden Beispiels unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen geben ist, wobei:
1 eine Frontansicht einer erfindungsgemäßen Hubkolbenmaschine ist,
2 eine Schnittansicht der Hubkolbenmaschine aus 1 ist,
3 eine perspektivische Teilansicht einiger Komponenten der Hubkolbenmaschine aus den vorhergehenden Figuren ist,
4 eine perspektivische Teilansicht von weiteren Komponenten der Hubkolbenmaschine der vorhergehenden Figuren ist, und
5 eine Schnittansicht ist, die entlang der Linie V-V der 2 gemacht wurde.
Eine Hubkolbenmaschine, insbesondere ein Kompressor für eine Kühleinrichtung, umfasst (1 und 2) einen Kolben 10, der sich innerhalb eines Zylinders 12 translatorisch (mit Parallelverschiebung) bewegt und der mit einem Kolbenbolzen 14 versehen ist, der in Bezug auf die Translationssrichtung des Kolbens 10 quer angeordnet ist.
Der Kolbenbolzen 14 ist in einer Weise, die nachstehend detailliert beschrieben ist, mit einer Pleuelstange 16 verbunden, die einen Pleuelkopf 18, einen Schaft 20 und einen Pleuelfuß 22 umfasst. Der Schaft 20 weist einen Längskanal 24 auf, der für das Strömen einer Schmierflüssigkeit geeignet ist, während der Pleuelkopf 18 eine kleine Öse 26 definiert, die den Koblenbolzen 14 aufnimmt, und einen am Schaft 20 angrenzenden proximalen Abschnitt 28 und einen distalen Abschnitt 30 umfasst, der eine Dicke aufweist, die geringer ist als jene des proximalen Abschnitts 28 (3 und 4). Der proximale Abschnitt 28 und der distale Abschnitt 30 des Pleuelkopfs 18 sind durch einen Zwischenabschnitt 32 verbunden, der einen zum distalen Abschnitt 30 hin spitz zulaufenden Querschnitt aufweist.
Die Pleuelstange 16 ist mittels Verbindungsmitteln mit dem Kolbenbolzen 14 verbunden, die innerhalb des distalen Endes des Längskanals 24 des Schafts 20 und einem Loch 34, das sich innerhalb des Kolbenbolzens 14 befindet und das in Bezug auf die Längsachse davon quer orientiert ist, eingepresst sind (das heißt im Sinne der Ansprüche mit Interferenz angeordnet sind). Die Verbindungsmittel sind in der Form eines elastischen röhrenförmigen Zapfen 36 hergestellt, der entlang der Längsachse gespalten ist (5). Das distale Ende des Zapfens 36 ist in einen Hohlraum 38 eingesetzt (4), der auf der Innenfläche des Pleuelkopfs 18 der Pleuelstange 16 an einer der Befestigungsstelle des Schafts 20 diametral gegenüberliegend Position gebildet ist.
Wegen der Änderungen in der Dicke der verschiedenen Abschnitte des Pleuelkopfs 18 der Pleuelstange 16 ändert sich für die Flächen des Kolbenbolzens 14, die diametral in Bezug auf die durch den Schaft 20 identifizierte Richtung gegenüberliegen, das Verhältnis der Flächen in Kontakt mit dem Kolben 10 und den Flächen in Kontakt mit dem Pleuelkopf 18 der Pleuelstange 16 (4). Speziell ist das Verhältnis für die Fläche des Kolbenbolzens 14, die sich am weitesten vom Schaft 20 entfernt befindet, größer, womit die Übertragung von Kräften in den verschiedenen Phasen des Betriebs der Hubkolbenmaschine optimiert wird.
Das Bereitstellen von hohlen Verbindungsmitteln zum Verbinden der Pleuelstange 16 mit dem Kolbenbolzen 14 verhindert seinerseits nicht das Strömen von Schmieröl, das vom Exzenter der Kurbelwelle kommend, die in der großen Öffnung 40 des Pleuelfußes 22 der Pleuelstange 16 angeordnet ist, durch den gesamten Kanal 24, der durch den Schaft 20 der Pleuelstange 16 gebildet ist, passieren kann und den Längsspalt 42 im Zapfen 36 am Ort des Kolbenbolzens 14 verlassen kann, um jene Abschnitte des Kolbenbolzens 14, des Kolbens 10 und des Zylinders 12 zu schmieren, die in gleitendem Kontakt stehen.
Natürlich bleiben die Prinzipien der Erfindung die gleichen, wenn Details des Aufbaus und Formen der Ausführungsform in Bezug auf jene, die nur mittels eines Beispiels beschrieben wurden, weiter abgeändert werden, ohne dadurch von deren Gültigkeitsbereich abzuweichen.

Claims

Hubkolbenmaschine, insbesondere ein Kompressor für eine Kühleinrichtung, umfassend: – einen Kolben (10), der sich im Inneren eines Zylinders (12) mit Parallelverschiebung bewegt und mit einem Kolbenbolzen (14) versehen ist, der in Bezug auf die Verschiebungsrichtung des Kolbens (10) quer angeordnet ist, – eine Pleuelstange (16), die einen Pleuelkopf (18), einen Schaft (20) und einen Pleuelfuß (22) umfasst, wobei der Pleuelkopf (18) eine Öse (26) definiert, in deren Innerem der Kolbenbolzen (14) angeordnet ist, und der Schaft (20) einen Längskanal (24) aufweist, der dazu geeignet ist, das Strömen einer Schmierflüssigkeit zu ermöglichen, und – Verbindungsmittel zum Verbinden der Pleuelstange (16) mit dem Kolbenbolzen (14), wobei der Pleuelkopf (18) zumindest einen am Schaft (20) angrenzenden proximalen Abschnitt (28) und einen distalen Abschnitt (30) umfasst, der eine Dicke aufweist, die geringer als jene des proximalen Abschnitts (28) ist, wobei die Maschine dadurch gekennzeichnet ist, dass die Verbindungsmittel zum Verbinden der Pleuelstange (16) mit dem Kolbenbolzen (14) innerhalb des distalen Endes des Längskanals (24) des Schafts (20) und eines Lochs (34) angeordnet sind, das sich im Inneren des Kolbenbolzens (14) befindet und in Bezug auf die Längsachse des Kolbenbolzens (14) quer ausgerichtet ist, und dass die Verbindungsmittel hohl sind, um den Strom von Schmierflüssigkeit nicht zu blockieren.
Hubkolbenmaschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der distale Abschnitt (30) und der proximale Abschnitt (28) des Pleuelkopfs (18) durch einen Zwischenabschnitt verbunden sind, der einen zum distalen Abschnitt (30) hin spitz zulaufenden Querschnitt aufweist.
Hubkolbenmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel in Form eines elastischen röhrenförmigen Zapfens (36) hergestellt sind, der entlang der Langsachse gespalten und mit einer Interferenz innerhalb des distalen Endes des Längskanals (24) des Schafts (20) und des Querlochs (34) des Kolbenbolzens (14) angeordnet ist.
Hubkolbenmaschine gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das distale Ende des Zapfens (36) in einem Hohlraum (38) eingesetzt ist, welcher in der Innenfläche des Pleuelkopfs (18) der Pleuelstange (16) in einer der Befestigungsstelle des Schafts (20) diametral entgegengesetzten Position gebildet ist.