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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
Kompressor für Klimaanlagen.
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Kompressoren für Klimaanlagen können ein gegossenes
Zylindergehäuse aufweisen, in welchem Axialzylinder geformt
sind, die mannigfaltige, bewegliche Kolben aufnehmen, die von
einer Taumelscheibe angetrieben werden. Die Taumelscheibe
wird ihrerseits vom Kraftfahrzeugmotor über einen Riemen
angetrieben.
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Solche Taumelscheibenkompressoren enthalten
normalerweise Endplatten, die an jedem axialen Ende der
Zylinder angeordnet, im Gehäuse geformt sind und in
mannigfaltigen Teilen angeordnet sind Die Gehäuseteile und die
Endplatten sind Stirnseite-an-Stirnseite miteinander
verschraubt. Die Endplatten bilden Ventilhohlräume und die
Ventilelemente steuern den Fluß der Kühlflüssigkeit oder des
Kühlgases zu jedem der Zylinder, da die Kolben für die
jeweiligen Zylinder während eines Teiles des Ansaugtaktes des
Kühltaktes angehoben werden. Andere Ventilelemente werden
eingesetzt, um den Flüssigkeits- oder Gasfluß von einem Ende
von jedem der Zylinder während des Verdichtungstaktes jedes
Kolbens für die entsprechenden Zylinder zu steuern.
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Herstellung und Montage von Endplatten und
Ventilstrukturen weisen komplexe Probleme bei der Bearbeitung und
Montage auf, und der von den Endplatten und den zugehörigen
Ventilteilen belegte Platz schafft Probleme bei der
Unterbringung von Kompressoren für Klimaanlagen in Motorräumen von
Kraftfahrzeugen.
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US-A-4 820 133 beschreibt eine
Kompressorkonstruktion, die einen eingebauten Zylindergehäusekopf schafft, der
einen integrierenden Bestandteil des Kompressorgehäuses
bildet und Einlaßdurchflußkanäle und Hochdruckauslaßkanäle
für das Kühlmittel schafft, die in den Gehäusekopf
eingeossen sind. Die Zylinderkörper sind vom Gehäuse getrennt und
in den Gehäusen eingeschlossen und sind in Bezug zu den Enden
der Gehäuseköpfe, in welchen die gegossenen Kanäle ausgeformt
sind, einander gegenüberliegend angeordnet. Es gibt darin
auch eine Untereinheit von Einlaß- und Auslaßventilelementen,
die an jeden Gehäusekopf angrenzen. Diese Untereinheit
entält eine Ventilplatte, die an das Ende des Zylinderblocks
angrenzt, eine Auslaßventilscheibe, die Flatterventile
begrenzt, die einen gesteuerten Flußauslaßpfad für die von
den Zylindern kommende Hochdruckflüssigkeit schaffen und eine
Einlaßventilscheibe mit Flatterventilen, die einen
gesteuerten Einlaßfluß der Kühlflüssigkeit zu den Zylindern schaffen.
Die Ventilplatte und die Ventilscheiben sind mit Kanälen
versehen, um den axialen Flüssigkeitsfluß, sowohl für die
Hochdruck- als auch für die Niedrigdruckflüssigkeit von einem
Ende der Zylinder zum anderen zu schaffen, ohne daß die
Verwendung einer äußeren Durchlaßstruktur notwendig wird.
Diese Kanäle stehen mit den axialen Kanälen, die in die
Zylinderblöcke selbst ausgeformt Sind, in Verbindung.
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US-A-4 282 0133 offenbart, daß der Gehäusekopf eine
Stütze oder einen Anschlag zur Begrenzung des Ausschlages der
Auslaßflatterventile beinhaltet. Außerdem wird eine
Verschlußdichtung oder -scheibe beschrieben, die zwischen der
Scheibe des Auslaßventils und dem Gehäusekopf angeordnet ist,
die die Hochdruckbereiche des Kompressors vor den
Niederdruckbereichen Verschließt und ferner die Auslaßventilscheibe
an einer radial nach innen gerichteten Stelle gegen die
Ventilplatte fest sichert, so daß die Grundstellen oder die
radial nach innen gerichteten Stellen der
Auslaßflatterventile während des Betriebes nicht übermäßig beansprucht
werden.
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Die Konstruktion der Dichtung ist jedoch so, daß das
Auslaßflatterventil direkt mit der Stütze oder dem Anschlag
des Gehäusekopfes in Kontakt steht und dies erzeugt
unerwünschte Lärmmerkmale des Kompressors. Es ist daher
wünschenswert, einen Kompressor herzustellen, bei welchem dieser
Lärm verringert wird.
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Die Lehre des Patentes US-A-4 886 424 ist ähnlich
unzureichend, dadurch, daß die scheibenförmige
Flatterventileinheit in dem beschriebenen Kompressor mit einem angesetzten
Plattenelement versehen ist, die dazu dient, die Bewegung der
Ventilelemente zu begrenzen. Ohne die Bereitstellung einer
geeigneten Dichtung erzeugen die sich hebenden Ventilelemente
ein unannehmbares Geräusch.
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DE-A-2235566 (entspricht dem Britischen Patent 1348
107) offenbart den Einsatz eines Ventilfängers, der mit einer
Schicht eines elastischen Materials verkleidet ist, um die
Öffnungsbewegung einer Kompressorventilklappe zu begrenzen.
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Nach der vorliegenden Erfindung wird ein Kompressor
für Klimaanlagen geschaffen, welcher ein Kompressorgehäuse
einschließlich vorderer und hinterer Gehäuseköpfe, ein Paar
Zylinderblöcke, die in dem genannten Gehäuse angeordnet sind,
wobei jeder eine Vielzahl axial angeordneten Zylinder
begrenzt, wobei die genannten Zylinderblöcke axial
ausgerichtet, einander gegenüberliegend aneinander stoßen, wodurch
die Zylinder eines Blocks Fortsetzungen der Zylinder für den
anderen Block bilden und daher gemeinsame Zylinderöffnungen
festlegen, wobei jeder Zylinderblock darin ausgeformte Hoch-
und Niederdruckdurchflußkanäle hat, die mit jedem Zylinder
des angrenzenden Zylinderblocks in Verbindung stehen, einen
doppelt wirkenden Kolben in jedem Zylinder, der eine
Taumelscheibe öffnet und eine Antriebswelleneinheit mit einer
Taumelscheibe, die antriebsmäßig mit jedem Kolben eingreifen
kann und eine Antriebswelle, die in jedem Zylinderblock
Koaxial montiert ist, eine Ventileinheit, die zwischen jedem
genannten Gehäusekopf und jedem jeweiligen Zylinder
angeordnet ist, wobei jede der genannten Ventileinheiten ein
Einlaßventilmittel beinhaltet, welches angrenzend zu dem genannten
jeweiligen Zylinderblock angeordnet ist, wobei jedes genannte
Einlaßventilmittel Ventilplättchen einschließt, die den Fluß
von den genannten Niederdruckkanälen zu den genannten
Zylindern steuern, eine Ventilplatte, die angrenzend zu dem
genannten Einlaßventilmitteln angeordnet ist, wobei die
Ventilplatte darin angeordnete Zuführ- und Auslaßkanäle hat,
ein Auslaßventilmittel, das angrenzend zu der genannten
Ventilplatte angeordnet ist, wobei das genannte
Auslaßventilmittel Auslaßventilplättchen zur Steuerung des Gasflusses
von den genannten Zylindern zu den genannten Hochdruckkanälen
beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein
geräuschreduzierendes Dichtungsmittel, welches zwischen das genannte
Auslaßventilmittel und den genannten Gehäusekopf angeordnet
ist, wobei das genannte geräuschreduzierendes Dichtungsmittel
einen ersten Bereich beinhaltet, der an einem radial nach
innen gerichteten Teil des genannten Dichtungsmittels
angeordnet ist, um den radial nach innen gerichteten
Gastransfer von dem genannten Hochdruckbereich dichtend
abzugrenzen und einen zweiten Bereich, der radial nach außen
gerichtet und zum genannten ersten Bereich mit Abstand
angeordnet ist, um den Gastransfer von dem genannten
Hochdruckbereich zum genannten Niederdruckbereich dichtend
abzugrenzen und eine Vielzahl federnder Elemente beinhaltet,
die freitragend an dem genannten zweiten Bereich befestigt
sind und ein freies Ende haben, das zum genannten ersten
Bereich mit Abstand angeordnet ist, wobei die Bewegung der
genannten Auslaßventilplättchen durch den Kontakt mit den
genannten federnden Elementen begrenzt wird.
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Der die vorliegende Erfindung verkörpernde Kompressor
verringert das von den Auslaßventilplättchen, die mit den
bearbeiteten, mit Profilen versehenen Aufnahmeanschlägen in
Kontakt kommen, verursachte Kompressorgeräusch.
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Man fand heraus, daß durch die Schaffung einer
Dichtung mit federnden Elementen, welche zwischen die
bearbeiteten Kopfanschläge und die Auslaßplättchen angeordnet wurden,
Geräusche und Ermüdung der Auslaßflatterventilelemente
wesentlich verringert werden können. Durch das Trennen der
Prallbereiche des Auslaßflatterventils auf diese
Dichtungsstellen ist es ferner möglich, die Geräuschübertragungspfade
vom inneren Klemmbereich zu den federnden Elementen zu
verringern. Dies verstärkt umsomehr die Fähigkeit zur
Geräuschreduzierung der vorliegenden Erfindung.
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Die Erfindung wird nunmehr anhand von Beispielen
unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher
beschrieben; dabei ist:
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Figur 1 eine radiale Querschnittsteilansicht der
Ventileinheit unserer Erfindung.
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Figur 2 eine Seitenansicht eines der beiden
Zylinderblöcke, die einen Teil der Einheit aus Figur 1
bilden.
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Figur 3 eine Seitenansicht, die die gegenüberliegende
Seite des Zylinderblocks aus Figur 2 zeigt.
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Figur 4 eine Seitenaufrißansicht einer Einheit aus
Taumelscheibe und Welle, die einen Teil der Einheit aus Figur
1 bildet.
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Figur 5 eine Seitenansicht der Struktur aus Figur 4
von der Ebene der Schnittlinie 5-5 der Figur 4 aus gesehen.
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Figur 6 eine Seitenansicht eines Kolbens, der zur
Aufnahme in einen Zylinder des Zylinderblocks der Figuren 2
und 3 angepaßt wurde.
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Figur 7 eine Draufsicht des Vorderteils der in der
Einheit verwendeten Ventilplatte.
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Figur 8 eine Hochkant- oder Seitenansicht der Platte
der Figur 7.
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Figur 9 eine Draufsicht der Einlaßventilplättchen,
die an jedem axialen Ende der Zylinderblöcke angeordnet sind.
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Figur 10 eine Draufsicht des Auslaß- oder Entladen
flatterventils, das an jedem axialen Ende der Zylinderblöcke
angeordnet ist.
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Figur 11 eine Seitenansicht des hinteren Gußkopfes
oder Gehäuses für die Einheit. Sie zeigt die innere Anordnung
der Kanäle und Durchlasse.
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Figur 12 eine Teilansicht entlang der Ebene der
Schnittlinie 12-12 der Figur 11.
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Figur 13 eine Seitenansicht des vorderen Gußkopfes
des Gehäuses und zeigt das innere der Seitenwand eines
vorderen Kopfes zusammen mit der Kanal- und Durchlaßstruktur.
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Figur 14 eine Teilansicht entlang der Ebene der
Schnittlinie 14-14 der Figur 13.
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Figur 15 eine Draufsicht der Dichtung für das
Auslaßflatterventil und die Ventilplatte an jedem Ende der
Zylinderblöcke.
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Figur 16 eine Hochkant- oder Seitenansicht der
Dichtung, gesehen aus der Ebene der Schnittlinie 16-16 der
Figur 15.
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Figur 17 eine vergrößerte Ansicht der Anschlags und
Ventileinheit einschließlich der Dichtung, diese Ansicht ist
eine Vergrößerung des in die Figur 1 eingezeichneten Kreises.
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Figur 1 beschreibt einen Kompressor für Klimaanlage
mit einem Gußgehäuse, das im allgemeinen mit der Bezugszahl
10 bezeichnet wird. Das Gehäuse umfaßt ein meistens
zylindrisches, hinteres Gehäuseteil 14 und ein meistens
zylindrisches vorderes Gehäuseteil 16, von denen jedes aus
Druckgußaluminiumlegierung besteht. Das hintere Gehäuseteil
14 hat ein zylindrisches Inneres 18 und eine integrierte
Seitenwand 20, die einen Teil des Druckgusses bildet.
Montagegußvorsprünge 22 und 24 sind als Teil des Druckgusses
ausgeformt, und Montagebolzen werden in den Bolzenöffnungen,
die in den Gußvorsprüngen 22 und 24 eingeformt sind,
aufgenommen.
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Ein Zylinderkörper aus Druckgußaluminium 26, in
welchen eine Vielzahl von Zylinderöffnungen geformt sind, hat
selbst eine zylindrische Form und ist in die Innenöffnung 18
mit einem sehr kleinen Spiel zwischen dem Innendurchmesser
der zylindrischen Öffnung 18 des Gehäuseteils 14 und dem
Außendurchmesser des Zylinderkörpers 26 eingepaßt.
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Eine der Zylinderöffnungen im Zylinderkörper 26 ist
unter 28 abgebildet. Ein Kompressorkolben 30 wird in der
Zylinderöffnung 28 verschiebbar aufgenommen und die
jeweiligen anderen Kolben werden in den jeweiligen anderen
Zylinderöffnungen verschiebbar aufgenommen. Der vordere
Kompressorkopf umfaßt das Gegengehäuseteil 16. Wie das
Gehäuseteil 14, hat das Gehäuseteil 16, wie unter 32 ersichtlich
ist, eine kreisförmige Mittelöffnung. Ein Zylinderkörper 34,
welcher selbst eine zylindrische Form hat, wird in der
zylindrischen Öffnung 32 mit einem minimalen Spiel zwischen
seinem Außendurchmesser und dem Innendurchmesser der
zylindrischen Öffnung 32 aufgenommen. Eine Einlaßventilplatte
in Form einer kreisförmigen Federstahlplatte wird durch die
Bezugszahl 36 gekennzeichnet. Diese Scheibe wird unter
Bezugnahme auf Figur 9 beschrieben. Angrenzend an die Scheibe
36 befindet sich eine Vorderventilplatte 38, in welcher
Ventilöffnungen ausgeformt sind, die mit
Plattchenventilelementen der Einlaßventilscheibe 36 fluchten. Diese vordere
Ventilplatte 38 wird unter Bezugnahme auf Figur 7
beschrieben. Eine vordere Auslaßventilplatte 40, welche unter
Bezugnahme auf Figur 10 beschrieben wird , ist direkt
angrenzend an die Ventilplatte 38 angeordnet. Sie ist mit
Plättchenventilelementen ausgeformt, welche mit in die
Ventilplatten ausgeformten Ventilöffnungen fluchten. Eine
vordere Dichtungsplatte 42 ist zwischen der vorderen
Auslaßventilplatte 40 und der Seitenfläche 44 der in das
Gehäuseteil 16 geformten Öffnung 32 angeordnet. Die Fläche 44
ist eine bearbeitete Fläche an der Innenseite der Seitenwand
46 und begrenzt einen Kopf des Gehäuseteiles 16.
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Wie in Figur 1 ersichtlich ist, wird der
Zylinderblock in Bezug zum Zylinderblock 34 mit Stoß montiert, wobei
die Stoßflächen durch die gemeinsame Bezugszahl 48
gekennzeichnet sind. Wie in Figur 1 ersichtlich ist, ist die
zylindrische Öffnung 23 mit der zylindrischen Öffnung 50 im
Zylinderblock 34 ausgerichtet und bildet also einen
gemeinsamen Zylinder für den Hubkolben 30.
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Eine Taumelscheibenwelle 52 ist mit der Durchführung
54 im Zylinderblock 34 und mit der Durchführung 56 im
Zylinderblock 26 verzapft. Eine Fluid- und Gasdruckdichtung
60 dichtet das Innere des Gehäuses ab, wenn die Welle 52 sich
in der Wellenöffnung 58 dreht.
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Ein feststehender Fortsatz der Hohlwelle 62 ist an
der Endplatte 46 ausgeformt und bildet die Auflage für eine
nicht abgebildete elektromagnetische Kupplung, Riemenscheibe
und Spule.
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Wie in Figur 1 und in Figur 6 ersichtlich ist,
enthält der Kolben 30 zwei mit axialem Abstand angeordnete
Gußvorsprünge 94 und 96, die so bearbeitet sind, daß sie
halbkugelförmige Aussparungen 100 und 98 (in Figur 1) für die
entsprechenden Taumelscheibenschuhe 104 und 102 schaffen. Die
Schuhe sind mit flachen Lagerflächen versehen, die in die
entsprechenden Flächen 106 und 108 an der in Figur 1 und in
Figur 4 abgebildeten Taumelscheiben- und Welleneinheit
verschiebbar eingreifen.
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Wie am besten in Figur 4 ersehen werden kann, ist die
Taumelscheibe in Bezug zur Wellenachse winklig angeordnet.
Die Taumelscheibe, die mit der Bezugszahl 111 bezeichnet ist,
enthält eine Nabe 113, die an der Welle 52 preßgepaßt ist und
die mit an der Welle ausgeformten Kerbzähnen 114 an ihrem
Platz festgehalten wird, und zwar vor der Montage der
Taumelplatte 111 mittels Preßpassung auf der Welle 52. Rotiert die
in Figur 1 abgebildete Welle 52, veranlaßt dies die
Taumelscheibe 106, aufgrund des Gleiteingriffs mit den Schuhen 102
und 104 den Kolben, sich im Zylinder, der von den
zylindrischen Öffnungen 28 und 50 in den jeweiligen Zylinderblöcken
26 und 34 begrenzt wird, hin- und herzubewegen. Die
Druckkräfte an der Taumelscheibe werden von den
Radialnadellagereinheiten 110 und 112 angepaßt, die jeweils in die
Zylinderblöcke 26 und 34 eingreifen, wodurch der Druck auf die
Taumelscheibennabe von den Zylinderblöcken absorbiert wird.
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Die Schuhe 102 und 104 tragen einen Schmierölfilm,
welcher ein nicht scheuerndes Gleitlagerverhältnis in Bezug
zu den Flächen 106 und 108 herstellt, wenn sich die Kolben
hin- und herbewegen.
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Wie am besten aus Figur 6 ersehen werden kann, wird
der Kolben aus einheitlichem Druckguß geformt oder er wird
geschmiedet. Er enthält einen überbrückten Teil 115 mit einem
in Bezug zum Teil der Kolbenenden verkleinerten Absatz. Der
überbrückte Teil wird während eines Druckgußverfahrens oder
während des Schmiedens mit einer oberen Fläche 116 geformt,
die unterhalb der Mittellinie des Kolben angeordnet ist. Dies
erlaubt ein ausreichendes Spiel für den äußeren Rand der
Taumelscheibe 111 und Vermeidet dadurch Störungen während des
Kompressorbetriebes. Die Herstullungsverfahren reduzieren
komplexe Bearbeitungsschritte, die in einigen
Taumelscheibenkompressoren früher zur Ausformung von Hubkolben nötig waren.
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Wie aus Figur 6 ersichtlich ist, ist der Kolben ein
doppelt wirkender Kolben und mit den Kolbenendseiten 102 und
122 gleichen Durchmessers versehen. Jede Endseite 120 und 122
hat eine Kolbendichtungsnut 124 und 126, die einen
Kolbendichtring aufnimmt.
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Die hintere Gehäuseendwand 20 des Gehäuseteils
14 hat Einlaß- und Auslaßdruckhohlräume, die während des
Druckgußverfahrens darin ausgeformt wurden. Der
Einlaßhohlraum für den Niederdruck, der unter 128 abgebildet ist,
umgibt die Welle 52, wie in Figur 11 ersehen werden kann. Der
Hohlraum für den Niederdruck 128 ist über den Kanal 166
fließend mit dem Hohlraum für den Niederdruck 146 verbunden.
Der Hohlraum für den Niederdruck wird also von den Bereichen
128, 166 und 146 gebildet. Dieser Hohlraum für den
Niederdruck wird von dem Hochdruckkanal 130 von dem zylindrischen
Prallblech 132 abgetrennt. Der Auslaßkanal 134, der ein
Hochdruckauslaßkanal ist, ist in den Figuren 1 und 11 abgebildet.
Wie aus Figur 11 ersichtlich ist, fluchtet das obere Ende des
zylindrischen Prallblechs 132 mit den Trennwänden 136 und 138
und bildet eine Verlängerung dieser Wände, welche den
Auslaßkanal von den Hohlraum für den Niederdruck trennen.
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In Figur 11 ist die Einlaßöffnung für das Kühlmittel
unter 152 gezeigt. Es sei angemerkt, daß in Figur 11 die
Verbindung zwischen der Öffnung 152 und dem gebogenen Bereich
des Hohlraumes für den Niederdruck 128, 166 und 146 von der
Brücke 154 unterbrochen wird. Die Ebene der
Brückeninnenfläche 154 ist der Ebene der Innenfläche des Prallblechs 132
gemeinsam. Das Niederdruckkühlmittel gelangt vom Einlaßkanal
152 durch die hintere Dichtung 42 in die Öffnung 158 der
hinteren Ventilplatte 38, die in Figur 7 abgebildet ist. Das Gas
gelangt direkt durch die Öffnungen 156 in der
Flatterventilplatte 36, wie in Figur 9 gezeigt wird. Das Kühlgas wird dann
durch die Öffnungen 158 befördert, die wie aus der Figur 2
ersichtlich ist, in den Zylinderkörper 26 gegossen sind.
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Die Gase sammeln sich dann im Bereich 160. Von da
gelangen die Kühlgase in jeden der anderen gegossenen
Niederdruckkanäle 162 und 164, wie aus der Figur 2 ersehen
werden kann, über entsprechende Öffnungen im Guß, die in die
Zylinderkörper eingegossen wurden. Das rechtsseitige Ende
jedes dieser gegossenen, in Figur 2 abgebildeten Kanäle steht
mit den Niederdruckdurchlaßhohlraum 128, 166, 146 in
Verbindung, der wie bereits beschrieben in die Seitenwand 20 des
Gehauseteils 14 gegossen ist.
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Die Flatterventilscheibe der Figur 9 beinhaltet ein
flexibles Auslegerteil 170, das mit der Öffnung 168 fluchtet
und einen Fluß in eine Richtung durch die Öffnung 168 zuläßt,
wenn der Kolben für den zugehörigen, an diese angrenzenden
Zylinder seinen Ansaughubbewegung ausführt. Es gibt
zahlreiche freitragenden Ventilelemente 172, 174, 176 und 178
und 170. Diese Ventilelemente oder Plättchen fluchten mit den
Öffnungen in der Ventilplatte 180, 182, 184 und 186 und mit
der Öffnung 168. Der Zylinderblock 26 hat, wie der Figur 2
entnommen werden kann, fünf Zylinderöffnungen, die mit fünf
Kompressorkolben übereinstimmen, und jeder Zylinder wird von
einem der in Figur 9 abgebildeten Flatterventile bedient. Da,
wie aus Figur 1 ersichtlich ist, jeder Kolben 130
Hubbewegungen in Linksrichtung ausführt, wird das Kühlmittel durch
die Öffnung der Ventilplatte und hinter deren zugehöriges
Ventilplättchen gezogen. Bei den Zylindern 188, 190, 192 und
194, die in Figur 2 gekennzeichnet sind, wird das Kühlmittel
dann aus der Öffnung 128 gezogen. Bei dem Zylinder 196, der
in Figur 2 gezeigt ist, wird das Kühlmittel direkt aus der
Öffnung 146 gezogen.
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Die Entladeflatterventileinheit der Figur 10 enthält
eine Vielzahl von Flatterventilelementen, die getrennt mit
den Bezugszahlen 198, 200, 202, 204 und 206 gekennzeichnet
sind. Jedes dieser Ventilelemente fluchtet mit den Hochdruck
auslaßöffnungen 208, 210, 212, 214 und 216 wie aus Figur 7
hervorgeht. Jede dieser Öffnungen hat einen Auslaßkanal für
das Hochdruckkühlmittel, wenn die Kolben der jeweiligen
Zylinder Hubbewegungen in Rechtsrichtung ausführen, wie aus
Figur 1 hervorgeht. Das in Figur 10 gezeigte
Entladeflatterventil erlaubt den Fluß des Hochdruckgases in eine Richtung
in den Auslaßflußpfad 130, der bezugnehmend auf Figur 11
vorstehend beschrieben wurde. Eine Prallblechwand 132 ist an
218 durchtrennt, um eine Verbindung zwischen dem Durchlaß 130
und dem Auslaßdurchlaß 134 zu ermöglichen.
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Der Zylinderblock 34 ist mit dem Zylinderblock 26
identisch und austauschbar. Die Ventilplatte, die
Einlaßplättchen und die Auslaßplättchen, die bezugnehmend auf das
hintere Gehäuseteil 14 beschrieben wurden, sind mit denen,
die in Bezug zum Vorderen Gehäuseteil 16 arbeiten, identisch.
Wie das in Figur 11 abgebildete hintere Gehäuseteil ist das
in Figur 13 gezeigte vordere Gehäuseteil mit gegossenen Hoch-
und Niederdruckkanälen versehen. Der in 220 gezeigte
Hochdruckkanal entspricht dem Hochdruckkanal 130 des hinteren
Gehäuseteiles der Figur 11. Der Niederdruckkanal 222 der
Figur 13 entspricht dem Niederdruckkanal 128 des hinteren
Gehäuseteiles 14.
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Eine Prallblechwand 225, die der Prallblechwand 132
des hinteren Gehäuseteiles 14 entspricht, trennt die Kanäle
220 und 222. Das Prallblech 225 ist, wie in 226 gezeigt,
unterbrochen, um eine Verbindung zwischen den in Figur 13
abgebildeten Kanälen und der Auslaßöffnung 228, wie in Figur
1 gezeigt, zu schaffen. Der in Figur 1 und in Figur 13
gezeigte Bereich 230, der ein Hochdruckbereich ist, wird von
dem Niederdruckeinlaßkanal 222 durch die Brückenteile 232 und
234 der Prallblechwand 225 getrennt.
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Das Fluid, das durch die pumpenden Kolben entladen
wird, gelangt vom Auslaßkanal 220 (Figur 13) in den Bereich
230 (Figuren 1 und 13), woraufhin es durch den inneren
Übergangskanal 236, der nur in Figur 1 gezeigt wird,
hindurchfließt. Dieser Kanal entspricht dem Kanal 150, welcher
mit Bezug zum hinteren Zylinderblock der Figur 2 beschrieben
wurde. Der Kanal 150 und der Kanal 236 fluchten an ihrer
Verbindungsstelle miteinander, um einen Ununterbrochenen
Kanal zu bilden, der mit der in Figur 1 gezeigten
Auslaßöffnung 134 in Verbindung steht. Dieser innere
Verbindungskanal macht die Schaffung eines separaten Verbindungsrohres,
wie es in einigen Anordnungen früherer Patente vorkommt,
nicht länger erforderlich und er kann während des
Druckgußverfahrens mit geringen erforderlichen
Endbearbeitungsschritten geformt werden.
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Figur 15 zeigt eine geräuschreduzierende Dichtung
oder Dichtplatte 42, welche zwischen die Ventilplatte 38 und
die bearbeitete Innenfläche der vorderen und hinteren
Gehäuseteile eingelegt ist. Die Dichtung 42 beinhaltet eine
Öffnung 221, die mit einer Hochdrucköffnung 188 in der
Ventilplatte der Figur 7 in Verbindung steht. Sie beinhaltet
ferner die Öffnungen 223, 224, 226 und 228, die mit den
gegossenen Endöffnungen im vorderen Zylinderblock fluchten, und
die, der Reihe nach, den vorstehend, bezugnehmend auf den in
Figur 2 abgebildeten Zylinderblock 26 beschriebenen
gegossenen Endöffnungen entsprechen Diese sind jeweils in Figur 2
unter 150, 158, 160, 162 und 164 abgebildet.
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Figur 15 zeigt unter der Bezugszahl 231 eine
verlängerte Erhebung, die die Achse der Welle 52 umkreist und den
Kanal 220 umhüllt. Die verlängerte Erhebung formt eine
ununterbrochene Leiste, die an die Ventilplatte angrenzt, die
mit der bearbeiteten Innenfläche der Scheidewand 225
fluchtet, wie aus der Figur 13 hervorgeht. Sie fluchtet auch mit
der bearbeiteten Fläche der Brückenteile 232 und 234 der
Prallblechwand 225. Die verlängerte Erhebung formt also eine
wirksame Dichtung, die den Hochdruckkanal 220 von dem
Niederdruckkanal 222 trennt. Die Dichtung der Figur 15 beinhaltet
auch einen inneren verlängerten Erhebungsring 233, der den
Durchlaß des Hochdruckkühlmittels von dem
Hochdruckauslaßkanal für die Zylinder vom Bereich des Lagers 54 und der
Wellenöffnung 58 verhindert. Er sichert ferner die
Flatterventilelemente des Auslaßventils, und verhindert
dadurch eine Überbeanspruchung dieser Ventilelemente.
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Der in Figur 1 abgebildete Gußgehäusekopf 16 hat
Anschläge 280 mit bearbeiteten inneren Anschlagflächen für
die Dichtungshalterungen, die, wie durch die Bezugszahl 201
angegeben ist, schräg abfallen. Sie sind in den Figuren 1, 14
und 17 abgebildet Angrenzend an die Anschlagflächen für die
Dichtungshalterungen 201 des Gußgehäusekopfes liegen Teile
der geräuschreduzierenden Dichtung 42. Die Dichtung 42
beinhaltet federnde Elemente 282, deren Elemente so gebogen
sind, daß sie die Auschlagflächen für die
Dichtungshalterungen 201 des Anschlages 280 berühren und sich ihnen anpassen.
Die federnden Elemente 282 sind mit der Dichtung über die
Elemente 284 und 286 verbunden, und zwar, wie in Figur 15
veranschaulicht ist, so daß die federnden Elemente
freitragend montiert sind. Das Anordnen der federnden Elemente
zwischen die Auslaßzuführelemente wie 204 und die Flächen 201
bewirkt eine verstärkte Geräuschreduzierung. Die federnden
Elemente 282 sind nicht mit dem zentralen kreisförmigen
Bereich verbunden, sondern sind hingegen von diesem durch den
mit der Bezugszahl 290 bezeichneten Raum getrennt. Der Raum
290 kann durch einen Stanz- oder Schervorgang geformt werden.
Das Nichtverbinden der federnden Elemente 282 mit dem
Zentralbereich 233 der Dichtung verhindert eine weitere
Geräuschübertragung durch die Dichtung hindurch und trägt
dadurch dazu bei, Geräusche und Vibrationen zu verringern,
wenn das Flatterventil mit dem federnden Element 282 in
Berührung kommt.
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Wenn also das Auslaßflatterventilelement wie 204
durch den Druck des komprimierten Kühlgases geöffnet wird,
kann es sich so öffnen, daß es von der Dichtung 42 in ihren
inneren Bereich geführt wird und es kommt mit den federnden
Elementen 282 der Dichtung in Berührung, wenn es voll
ausgedehnt ist.
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Eine ähnliche Dichtung oder Verschlußplatte wird
verwendet, um die Hoch- und Niederdruckkanäle in der
Seitenwand des hinteren Gehäuseteiles 14 zu verschließen.
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Die Ventilplatte für den vorderen Zylinderblock ist
mit der Ventilplatte für den hinteren Zylinderblock
identisch. Gleichermaßen sind die Einlaßventilplättchen und
die Auslaßventilplättchen für den Vorderen und hinteren
Zylinderblock identisch, eines in Bezug zum anderen. Diese
Auswechselbarkeit und auch die Auswechselbarkeit der
Zylinderblöcke selbst bewahrt die Einfachheit sowohl der
Konstruktion und der Herstellung als auch des Zusammenbaus der
Bestandteile, und ermöglicht so verringerte
Herstellungskosten und eine verbesserte Zuverlässigkeit während des dem
Zusammenbau folgenden Betriebes.
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Radiale Arme, von denen einer unter 234 in Figur 15
gezeigt ist, halten die Nahe der Dichtung, auf welcher die
Erhebung 233 ausgeformt ist.
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Nahe am radialen, äußeren Rand der Dichtung der Figur
15 gibt es Bänder 236, die der Scheibe Starrheit verleihen
und die aus der Ebene der Dichtung verlagert werden und
dadurch einen freien Fluß des Kühlgases durch die Öffnungen
in der Ventilplatte hindurch und hinter die
Einlaßventilplättchen erlauben. Die jeweilige Stellung der Bänder 236 in
Bezug zur Ebene der Dichtung ist unter Bezugnahme auf Figur
16 ersichtlich, in welcher die Dichtung im Querschnitt
gezeigt wird.
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Wie aus Figur 11 hervorgeht hat das hintere
Gehäuseteil 14 vier äußere Vorsprünge 237, 238, 240 und 243.
Gleichermaßen hat das vordere Gehäuseteil 16 die Vorsprünge
242, 244, 246 und 248, die mit den Vorsprüngen 237, 238, 240
und 243 des hinteren Gehäuseteiles 14 fluchten. Jede dieser
Vorsprünge hat eine Schraubenöffnung, um den Eintritt einer
Anzugsschraube zu erlauben. Die Schraubenöffnungen im
hinteren Gehäuseteil 14 sind mit Gewinde versehen, um in die
Gewinde auf den entsprechenden Schrauben einzugreifen. Wenn
die Schrauben im Laufe des Zusammenbaus der Einzelteile
angezogen werden, werden die Zylinderblöcke in bezug zu
einander in dieselbe Achse gebracht, und eine vorgegebene
Last wird auf die Dichtung aufgebracht. Auf diese Weise
werden wirksame Dichtungen hergestellt. Der linke Rand des
Gehäuseteils 14 wird im rechten Rand des Gehäuseteils 16
aufgenommen, wie aus Figur 1 hervorgeht und ein
Runddichtring 250, der in einer Nut für den Runddichtring im
Gehäuseteil
14 aufgenommen wird, schafft zwischen den zusammen
passenden Teilen eine Fluid- oder gasdruckdichte Dichtung.
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Zusätzlich zu der Austauschbarkeit der Teile
untereinander - zum Beispiel die Einlaßventilscheibe, die
Auslaßventilscheibe und die Ventilplatte, kann eine
Vormontage der Ventilplatte mit der Dichtung und den beiden
Flatterventilscheiben kann mit Hilfe der Verbindungsstifte,
die in den Stiftöffnungen aufgenommen werden, welche, wie in
Figur 7 veranschaulicht ist, in die Ventilplatte 38 geformt
sind. Diese Stifte werden mit einer Festpassung in die
Stiftöffnungen 254 und 256 aufgenommen, wie aus Figur 7
hervorgeht. Entsprechende Öffnungen 258 und 260 sind in das
Auslaßventil der Figur 10 eingeformt und diese fluchten mit
den Verbindungsstiften. Gleichermaßen sind die Öffnungen der
Verbindungsstifte 258 und 260 in die Dichtung eingeformt wie
der Figur 15 entnommen werden kann, und diese fluchten
ebenfalls mit den Verbindungsstiften.
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Auf der gegenüber liegenden Seite der Ventilplatte,
fluchten die Stiftöffnungen 262 und 264, wie aus Figur 9
hervorgeht, mit den Ventilstiften. Also können die
Ventilplatte, die Einlaßventilscheibe, die Auslaßventilscheibe und
die Dichtung vormontiert werden, um den Herstellungsvorgang
zu vereinfachen. Nach dieser Vormontage, wird die Baugruppe
in die fluchtenden Stiftverbinderöffnungen 266 und 268
eingefügt, wie in Figur 3 für das hintere Gehäuseteil gezeigt
wird. Die entsprechenden Stiftöffnungen 270 und 272 für das
vordere Gehäuseteil können Figur 13 entnommen werden. Diese
Verbindungsstifte schaffen eine genaue winklige Passung der
montierten Teil, in bezug zu einander. Es sind keine
Befestigungen erforderlich und daher sind die Herstellungs- und
Montagekosten gering und durch die vereinfachte Montage wird
eine verbesserte Zuverlässigkeit erzielt.
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Die Lager 54 und 56 für die Welle 52 sind mit Stahl
unterlegte Gleitlager, die montiert werden können, ohne daß
nach ihrem Einbau eine weitere Bearbeitung erforderlich ist.
Sie werden wie aus Figur 1 hervorgeht, jeweils angrenzend an
Radialnadellager 112 und 110 platziert. Der Käfig der
Radialrollen der Lager 112 und 110 dreht sich in üblicher Weise
zwischen zwei Druckscheibenringen. Dies erzeugt eine
zentrifugale Pumpenfunktion, die das Schmier- und das Kühlmittel
von den Innenseiten der Gleitlager zieht. Eine Druckdifferenz
besteht zwischen dem Taumelscheibengehäuse und dem
Einlaßring, der in jede der beiden Endplatten für die Gehäuseteile
eingegossen ist. Das Auftreten dieser Druckdifferenz erzeugt
eine Druckdifferenz über die Lager selbst und dies wird von
der Zentrifugalwirkung der drehenden Käfige der
Radialnadellager, die als Drucklager wirken, unterstützt. Die Käfige der
Radialnadellager, die als Drucklager wirken und die Achslager
werden so geschmiert, und die Zuverlässigkeit des Kompressors
dadurch verbessert.
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Durch die neu entwickelte aus Dichtung und Kopf
bestehende Kompressoreinheit, wird das vom Kompressor
entwickelte Geräusch beträchtlich verringert. Die Dichtung
und die in den Kopf eingeformten Flächen für die
Dichtungshalterungen bilden eine wirksame geräuschreduzierende
Kombination. Außerdem tragen die federnden Elemente der
Dichtung dazu bei, Beschädigungen an den Plättchenelementen
zu vermeiden, wenn diese offen sind.
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Die Flächen für die Dichtungshalterungen am Kopf
bewahren durch ihre Funktion die federnden Elemente davor,
von den Auslaßplättchenelementen zerbrochen zu werden, die
wenn sie offen sind, mit diesen in Berührung kommen.
Darüberhinaus werden Geräuschübertragungspfade und
Schwingungspfade wesentlich vermindert, da die federnden
Elemente der Dichtung nicht mit der Dichtungsnabe verbunden
sind.