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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verdichter. Insbesondere
betrifft die vorliegende Erfindung Ölabscheidungsanordnungen für Verdichter,
die in Fahrzeugklimaanlagen verwendet werden, um fein verteiltes
Schmiermittel im Kühlmittelgas
abzutrennen. Das Dokument EP-A-0 406 866 betrifft einen Verdichter
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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In
einem Verdichter wird ein Kühlmittelgas verdichtet
und zirkuliert zwischen dem Verdichter und einem äußeren Kreislauf
zum Wärmetransport.
Einige Verdichter umfassen eine Ölabscheidungsanordnung
zum Sammeln von fein verteiltem Öl.
Das gesammelte Öl
wird zur Schmierung von Teilen des Verdichters verwendet. 5(a) und 5(b) zeigen eine
derartige Ölabscheidungsanordnung.
Der Verdichter von 5(a) und 5(b) umfasst
ein Gehäuse 101.
Das Gehäuse 101 beinhaltet
einen Verdichtermechanismus (nicht dargestellt). In dem Gehäuse 101 ist
ein Auslasskanal 102 zur Leitung von Kühlmittel von dem Verdichtermechanismus
zu einem äußeren Kühlmittelkreislauf
ausgebildet. In dem Gehäuse 101 ist
eine Aussparung 103 ausgebildet und in dem Auslasskanal 102 angeordnet.
Die Aussparung 103 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf und
erstreckt sich in axialer Richtung des Verdichters. Ein Stopfen 104 umfasst
einen ersten Flansch 105, einen zweiten Flansch 106 und
einen Zylinder 107, der die Flansche 105, 106 verbindet. Der
Stop fen 104 ist von links, gesehen in 5(a), in die Aussparung 103 eingesetzt.
Insbesondere ist der Stopfen 104 in die Aussparung 103 eingeschnappt, so
dass der erste Flansch 105 einen Positionierabsatz 103b an
der Innenwand 103a der Aussparung 103 berührt.
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Eine
Ringnut 103c ist in der Wand der Aussparung 103 an
dem offenen Ende ausgebildet. Ein Sprengring 108 steht
mit der Ringnut 103c in Eingriff. Insbesondere ist der
Umfangsabschnitt 108a des Sprengrings 108 in die
Nut 103c eingepasst. Der Querschnitt des Sprengrings 108 ist
geneigt, so dass seine axiale Abmessung in Richtung des Umfangs abnimmt.
Der Stopfen wird zwischen dem Sprengring 108 und dem Absatz 103b gehalten.
Der Sprengring 108 verhindert, dass sich der Stopfen 104 von
der Aussparung 103 löst.
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Abmessungsfehler
können
den Abstand d zwischen der Nut 103c und dem Absatz 103b verändern. Der
Stopfen 104 wird jedoch immer sicher zwischen dem Sprengring 108 und
dem Absatz 103b gehalten, da sich die radiale Eindringtiefe
des Umfangsabschnitts 108a in die Nut 103c verändern kann.
Dies ermöglicht
eine Änderung
der axialen Anordnung des Stopfens 104. In 5(b) zeigt eine ausgezogene Linie die Anordnung
des Sprengrings 108, wenn der Abstand d kürzer als
die axiale Abmessung h des Stopfens 104 ist. Eine gestrichelte
Linie zeigt die Anordnung des Sprengrings 108, wenn der
Abstand d im Wesentlichen gleich der axialen Abmessung h des Stopfens 104 ist.
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Wie
in 5(a) dargestellt, wird eine
Abtrennkammer 109 an der rechten Seite des Stopfens 104 mittels
des ersten Flansches 105 gebildet. Ebenso bilden der erste
und der zweite Flansch 105, 106 die Enden einer
Ring kammer 110. Ein Auslasskanal 111 ist in dem
ersten Flansch 105 und dem Zylinder 107 ausgebildet,
der die Abtrennkammer 109 mit der Ringkammer 110 verbindet.
Die Abtrennkammer 109 ist dem Auslassdruck des Verdichters
ausgesetzt. Die Abtrennkammer 109 ist mit einer Niedrigdruckzone
mittels eines Ölrückführkanals 112 in
dem Gehäuse 101 verbunden.
Die Niedrigdruckzone ist ein Bereich, in dem der Druck niedriger
als der Auslassdruck ist.
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Kühlmittelgas
wird zu dem äußeren Kreislauf von
dem Verdichter über
den Auslasskanal 102 ausgegeben. Vor der Ausgabe strömt das Gas
längs der Innenwand 103a der
Abtrennkammer 109. Die Zentrifugalkraft trennt das fein
verteilte Schmiermittel von dem Gas. Das Gas wird dann zum äußeren Kreislauf über den
Auslasskanal 111 und die Ringkammer 110 ausgegeben.
Infolge der Druckdifferenz zwischen der Abtrennkammer 109 und
der Niedrigdruckzone wird das abgetrennte Öl zur Niedrigdruckzone über den Rückführkanal 112 zurückgeführt. Das Öl wird dann den
Teilen des Verdichters zum Schmieren und Kühlen der Teile zugeführt.
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Infolge
von Bearbeitungsfehlern kann der Abstand d zwischen der Nut 103c und
dem Absatz 103 weit kürzer
als die axiale Abmessung h des Stopfens 104 sein. In diesem
Fall kann der Sprengring 108 nicht in die Nut 103c eingesetzt
werden.
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Wenn
der Abstand d größer als
die axiale Abmessung h ist, wird weiter der Stopfen 104 nicht fest
zwischen dem Sprengring 108 und dem Absatz 103 gehalten.
In diesem Fall kann sich der Stopfen 104 mit der Strömung des
Kühlmittelgases
in der Abtrennkammer 109 drehen, wodurch die Umfangsflächen 105a, 106a des
ersten und zweiten Flansches 105, 106 auf der
Innenfläche 103a der
Aussparung 103 gleiten, wodurch der Stopfen 104 verschleißt. Auch
wenn er lose gehalten wird, wackelt der Stopfen 104 in
der Aussparung 103, wodurch Vibrationen und Geräusch erzeugt
werden.
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Um
dieses Problem zu lösen,
wird der Stopfen 104 aus Stopfen mit unterschiedlichen
axialen Abmessungen ausgewählt.
Beim Zusammenbau des Stopfens 104 in der Kammer 103 wird
der Abstand d zwischen der Nut 103c und dem Absatz 103b gemessen,
und ein Stopfen 104 mit einer entsprechenden axialen Abmessung
ausgewählt.
Auf diese Weise werden Abmessungsfehler infolge der Bearbeitungsgenauigkeit
von dem Sprengring 108 kompensiert. D.h., die Anordnung
des Stopfens 104 in der Aussparung 103 ist schwierig.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Entsprechend
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ölabscheidungsanordnung für Verdichter
zu schaffen, die den Einbau eines Stopfens in eine Aussparung erleichtert.
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Diese
Aufgabe und andere Ziele gemäß dem Zweck
der Erfindung werden mit einem Verdichter gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen,
die Beispiele der vorliegenden Erfindung zeigen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in den beigefügten Ansprüchen aufgeführt. Die Erfindung
zusammen mit den Zielen und Vorteilen werden am besten unter Bezugnahme
auf die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen zusammen mit den
beigefügten
Zeichnungen verstanden. Es zeigen:
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1 eine
Schnittansicht zur Darstellung eines Verdichters mit variabler Verdrängung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
vergrößerte Teilschnittansicht
zur Darstellung einer Ölabscheidungsanordnung
in dem Verdichter von 1;
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3 eine
Schnittansicht zur Darstellung der Ölkammer von 2;
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4(a) eine Seitenansicht zur Darstellung eines
Verfahrens zum Aufrauhen des Stopfens von 2;
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4(b) eine Seitenansicht zur Darstellung eines
Verfahrens zum Aufbringen einer Beschichtung auf den Stopfen von 2;
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4(c) eine vergrößerte Ansicht des Teils von 4(b) im eingekreisten Bereich;
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4(d) eine Schnittansicht zur Darstellung eines
Verfahrens zum Anbringen des Stopfens von 4(a) an
einer Aussparung;
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5(a) eine vergrößerte Teilschnittansicht zur
Darstellung einer bekannten Ölabscheidungsanordnung;
und
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5(b) eine vergrößerte Teilschnittansicht zur
Darstellung eines bekannten Sprengrings von 5(a).
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BESCHREIBUNG
BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die Ölabscheidungsanordnung
gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung wird im Folgenden beschrieben. Der Mechanismus wird
bei Verdichtern mit variabler Verdrängung für Kraftfahrzeugklimaanlagen
verwendet.
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Im
Folgenden wird der Aufbau des Verdichters beschrieben.
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Wie
in 1 dargestellt, ist ein vorderes Gehäuse 11 an
der vorderen Endfläche
eines Zylinderblocks 12 befestigt. Ein hinteres Gehäuse 13 ist
an der hinteren Endfläche
des Zylinderblocks 12 befestigt. Eine Ventilplatte 14 ist
zwischen dem hinteren Gehäuse 13 und
der hinteren Endfläche
angeordnet. Eine Kurbelwellenkammer 15 wird mittels der
Innenwände
des vorderen Gehäuses 11 und
der vorderen Endfläche
des Zylinderblocks 12 ausgebildet. Das vordere Gehäuse 11,
der Zylinderblock 12 und das hintere Gehäuse 13 bestehen
aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung und bilden das Verdichtergehäuse. Verglichen
mit einem Verdichtergehäuse
aus einer Eisenlegierung vermindert ein Verdichtergehäuse aus
Aluminium oder einer Aluminiumlegierung das Gewicht des Verdichters.
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Eine
Antriebswelle 16 erstreckt sich durch die Kurbelwellenkammer 15 und
ist drehbar mittels des vorderen Gehäuses 11 und des Zylinderblocks 12 gelagert.
Die Antriebswelle ist betriebsmäßig mit einem
Motor mittels einer elektromagnetischen Kupplung (nicht dargestellt)
verbunden. Wenn der Motor läuft, überträgt die Kupplung
wahlweise die Antriebskraft des Motors auf die Antriebswelle 16.
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Eine
Anschlagplatte 19 ist an der Antriebswelle 16 der
Kurbelwellenkammer 15 befestigt. Eine Taumelscheibe 20 wird
von der Antriebswelle 16 in der Kurbelwellenkammer 15 so
gelagert, dass sie längs
der Oberfläche
gleitet und sich in Bezug auf die Achse der Antriebswelle 16 verschwenkt.
Ein Teil der Anschlagsplatte 19 und ein Teil der Taumelscheibe 20 stellen
einen Gelenkmechanismus 21 dar. Der Gelenkmechanismus 21 erlaubt,
dass die Taumelscheibe 20 sich in Bezug auf die Antriebswelle 16 neigt
und sich einstückig
mit der Antriebswelle 16 dreht. Wenn der mittlere Teil
der Taumelscheibe 20 sich in Richtung des Zylinderblocks 12 bewegt, nimmt
die Neigung der Taumelscheibe 20 ab. Wenn sich der mittlere
Teil der Taumelscheibe 20 in Richtung der Anschlagsplatte 19 bewegt,
nimmt die Neigung der Taumelscheibe 20 zu.
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In
dem Zylinderblock 12 sind Zylinderbohrungen 12a ausgebildet.
Jede Zylinderbohrung 12a nimmt einen Einkopfkolben 22 auf.
Ein Ende jedes Kolbens 22 ist in der zugeordneten Zylinderbohrung 12a angeordnet
und das andere Ende des Kolbens 22 ist mit dem Umfang der
Taumelscheibe 20 mittels Schuhen 23 verbunden.
Die Kolben 22 werden in den Zylinderbohrungen 12a mittels
der Drehung der Taumelscheibe 20 hin- und herbewegt.
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In
dem hinteren Gehäuse 13 sind
eine Saugkammer 24 und eine Auslasskammer 25 ausgebildet. Saugöffnungen 26,
Saugventilklappen 27, Auslassöffnungen 28 und Auslassventilklappen 29 sind
in der Ventilplatte 14 ausgebildet. Kühlmittelgas wird zu der Saugkammer 24 von
dem äußeren Kühlmittelkreislauf
angesaugt. Dann bewegt sich jeder Kolben 22 vom oberen
Totpunkt zum unteren Totpunkt in der zugeordneten Zylinderbohrung 12a,
wodurch Kühlmittelgas
in der Saugkammer 24 in die Zylinderbohrung 12a durch
die zugeordnete Saugöffnung 26 und
die zugeordnete Saugventilklappe 27 angesaugt wird. Wenn
sich der Kolben 22 von dem unteren Totpunkt in der Zylinderbohrung 12a bewegt,
wird das Gas in der Zylinderbohrung 12a auf einen bestimmten
Druck verdichtet. Das Gas wird dann zur Auslasskammer 25 durch
die zugeordnete Auslassöffnung 28 und
die zugeordnete Ventilklappe 29 ausgegeben.
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Ein
Expansionstopf 17 überspannt
den Zylinderblock 12 und das hintere Gehäuse 13.
Eine Kammer 17a ist in dem Expansionstopf 17 ausgebildet. Die
Kammer 17a ist mit einem äußeren Kühlmittelkreislauf verbunden.
Ein Auslasskanal 18 ist im hinteren Gehäuse 13 zur Verbindung
der Auslasskammer 25 mit der Expansionskammer 17a ausgebildet. Kühlmittelgas
in der Auslasskammer 25 wird zu dem externen Kreislauf über den
Auslasskanal 18 und die Expansionskammer 17a ausgegeben.
Der Expansionstopf 17 unterdrückt Druckschwankungen des Kühlmittelgases.
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Ein
Drainagekanal 30 umfasst einen Kanal 30a in der
Antriebswelle 16 längs
ihrer Achse und einen Kanal 30b im Zylinderblock 12 und
der Ventilplatte 14. Der Drainagekanal 30 verbindet
die Kurbelwellenkammer 15 mit der Saugkammer 24.
Ein Zuführkanal 31 verbindet
eine Auslassdruckzone (Abscheidungskammer 49, die weiter unten
beschrieben wird) mit der Kurbelwellenkammer 15, die eine
Niedrigdruckzone darstellt. Der Druck der Niedrigdruckzone ist niedriger
als der Auslassdruck.
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Ein
Verdrängungsteuerventil 32 ist
im hinteren Gehäuse 13 angeordnet,
um den Zuführkanal 3l zu
regeln. Das Steuerventil 32 ist ein elektromagnetisches
Ventil und umfasst einen Solenoid 32a und einen Ventilkörper 32b.
Die Erregung und Entregung des Solenoids 32a bewirkt, dass
der Ventilkörper 32b den
Zuführkanal 31 öffnet und
schließt.
Das Steuerventil 32 ist mit einem Computer (nicht dargestellt) verbunden.
Der Computer erregt und entregt den Solenoid 32a, um den
Ventilkörper 32b entsprechend dem
Bedarf der Klimaanlage zu bewegen. Entsprechend regelt das Steuerventil 32 die
Strömung
des Kühlmittelgases
von der Auslasskammer 25 zur Kurbelwellenkammer 15,
die die Differenz zwischen dem Druck der Kurbelwellenkammer 15 und
dem Druck der Zylinderbohrungen 12a steuert. D.h., das
Steuerventil 32 verändert
die Differenz zwischen den auf die vorderen und hinteren Enden jedes
Kolbens 32 einwirkenden Drücke. Die Neigung der Taumelscheibe 20 wird
entsprechend den Änderungen
der Druckdifferenz verändert.
Dies verändert
den Hub der Kolben 22 und verändert die Verdrängung des
Verdichters.
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Wenn
der Solenoid 32a entregt ist, bewirkt er, dass der Ventilkörper 32b den
Zuführkanal 31 öffnet, der
die Abscheidungskammer 49 (Auslassdruckzone) mit der Kurbelwellenkammer 15 verbindet.
Entsprechend wird Hochdruckgas in der Kammer 49 der Kurbelwellenkammer 15 durch
den Zuführkanal 31 zugeführt, wodurch
sich der Druck der Kurbelwellenkammer 15 erhöht. Ein
Anstieg des Drucks der Kurbelwellenkammer vermindert die Neigung
der Taumelscheibe 20. Hierdurch wird der Hub jedes Kolbens 22 verkürzt und
die Verdrängung
des Verdichters vermindert. Wenn der Solenoid 32a erregt
ist, bewirkt er, dass der Ventilkörper 32 den Zuführkanal 31 schließt, wodurch
das Gas der Kurbelwellenkammer 15 durch den Drainagekanal 30 abgeleitet
wird, wodurch sich der Druck der Kurbelwellenkammer 15 vermindert.
Eine Abnahme des Drucks in der Kurbelwellenkammer erhöht die Neigung
der Taumelscheibe 20. Hierdurch wird der Hub jedes Kolbens 22 verlängert und
die Verdrängung
erhöht.
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Im
Folgenden soll die Ölabscheidungsanordnung
des oben beschriebenen Verdichters beschrieben werden.
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Wie
in den 2 und 3 dargestellt, ist ein Aussparung
in der Auslasskammer 35 ausgebildet und in dem Auslasskanal 18 angeordnet.
Die Aussparung 41 ist an der Innenwand 25a der
Auslasskammer 25 geöffnet.
Das offene Ende 41a der Kammer 41 ist mittels
Abschrägen
geneigt. Der Durchmesser des offenen Endes 41a nimmt in
Richtung der Auslasskammer 25 zu. Die Aussparung 41 weist
einen kreisförmigen
Querschnitt auf. Die Innenwand 41b der Aussparung 41 umfasst
einen Abschnitt 42 großen
Durchmessers benachbart zum offenen Ende 41a und einen
Abschnitt 43 kleinen Durchmessers. Ein Absatz 41c ist
zwischen dem Abschnitt 42 großen Durchmessers und dem Abschnitt 43 kleinen
Durchmessers ausgebildet.
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Ein
Stopfen 44 besteht aus dem gleichen Material wie das hintere
Gehäuse 13.
D.h., der Stopfen 44 besteht aus Aluminium oder eine Aluminiumlegierung.
Der Stopfen 44 wird durch Gießen oder Schmieden hergestellt
und umfasst einen ersten Flansch 45, einen zweiten Flansch 46 und
einen Zylinder 47, der den ersten und zweiten Flansch 45, 46 verbindet.
Der erste Flansch 45 umfasst einen Anschlag 52 an
einem distalen Abschnitt 48. Der distale Abschnitt 48 ist
auf der gegenüberliegenden
Seite des Anschlages 52 von dem Zylinder 47 ausgebildet. Der
Außendurchmesser
des Anschlages 52 und der Außendurchmesser des zweiten
Flansches 46 sind im Wesentlichen gleich dem des Abschnitts 42 großen Durchmessers
der Aussparung 41. Ein Absatz 45a ist zwischen
dem Anschlag 52 und dem distalen Abschnitt 48 ausgebildet.
Der Absatz 45a des Anschlages 52 steht mit dem
Absatz 41c der Aussparung 41 in Eingriff.
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Wie
in 4(a) dargestellt, ist die gesamte Oberfläche des
Stopfens 44, die die Umfangsflächen 52a, 48a des
Anschlages 52 und den distalen Abschnitt 48 und
die Umfangsfläche 46a des
zweiten Flansches 46 umfasst, mittels Stahlblasen aufgerauht, 4(a) zeigt den Aufprall oder die Partikel, die
auf die Oberfläche
des Stopfens 44 auftreffen.
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Wie
in 4(c) dargestellt, ist die aufgerauhte
Oberfläche
des Stopfens 4 mit einer festen Schmierbeschichtung 47a beschichtet.
Die Beschichtung 47a wird mittels Tauchbeschichten ausgebildet.
D.h., der Stopfen 44 wird in eine Lösung getaucht, in der das feste
Schmiermittel gelöst
ist. Dann wird der Stopfen 44 getrocknet, um das Lösungsmittel
zu entfernen, wodurch die Beschichtung des festen Schmiermittels
ausgebildet wird. Das feste Schmiermittel umfasst Fluorcarbonharz,
wie z.B. Molybdändisulfid
und Polytetrafluorethylen.
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Wie
in 4(d) dargestellt, wird der beschichtete
Stopfen 44 in die Aussparung 41 eingesetzt und
der distale Abschnitt 48 des ersten Flansches 45 tritt
zuerst ein. Der Stopfen 44 wird dann mittels eines Spannwerkzeugs
J gedrückt,
bis der Absatz 45a des ers ten Flansches 45 mit
dem Absatz 41c in Eingriff tritt. Der Außendurchmesser
des distalen Abschnitts 48 ist größer als der Durchmesser des Abschnitts 43 kleinen
Durchmessers. Hierdurch wird der distale Abschnitt 48 in
den Abschnitt 43 kleinen Durchmessers mittels Presssitz
eingepasst, wodurch der Stopfen 44 von einer bestimmten
Berührungsfläche gelagert
wird.
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Der
erste Flansch 45 des Stopfens 44 bildet eine kreisförmige Abtrennungskammer 49 im
rechten Abschnitt der Aussparung 41. Eine Ringkammer 50 wird
mittels des ersten und zweiten Flansches 45, 46 an
der linken Seite der Abtrennungskammer 49 ausgebildet.
Ein Auslasskanal 51 ist in dem ersten Flansch 45 und
dem Zylinder 47 ausgebildet, um die Abtrennungskammer 49 mit
der Ringkammer 50 zu verbinden. Der Auslasskanal 51 weist
einen Eintritt am distalen Abschnitt 48 auf und ist mit
der Abtrennungskammer 49 koaxial angeordnet. Eine Querbohrung
bildet ein Paar Austritte für
den Auslasskanal 51 zur Ringkammer 50. Der Durchmesser
der Abtrennungskammer 49 ist größer als der Durchmesser des Eintritts
zu dem Auslasskanal 51.
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Wie
in 3 dargestellt, bildet ein Eintrittskanal 18a einen
stromaufwärtigen
Abschnitt des Auslasskanals 18 und verbindet die Auslasskammer 25 mit
der Abtrennungskammer 49. Der Eintrittskanal 18a ist
mit der Abtrennungskammer 49 so verbunden, gesehen in der
axialen Richtung, dass der Kanal 18a tangential zur Innenwand 41b der
Abtrennungskammer 49 verläuft, wie in 3 dargestellt.
Ein Auslasskanal 18b, der mit der Expansionskammer 17a verbunden
ist, bildet den stromabwärtigen
Abschnitt des Auslasskanals 18. Der Auslasskanal 18b verbindet
die Ringkammer 50 mit der Expansionskammer 17a.
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Das
Kühlmittelgas
in der Auslasskammer 25 wird zu der Abtrennungskammer 49 mittels
des Eintrittskanals 18a geleitet. Das Gas dreht sich längs der Innenwand 41b der
Abtrennungskammer 49. Die Zentrifugalkraft der Gasrotation
trennt das fein verteilte Öl
von dem Kühlmittelgas.
Das in der Nähe
der Mittelachse der Abtrennungskammer 49 angeordnete Gas
enthält
weniger Öl
als das am Umfang der Kammer 49 angeordnete Gas. Der Auslasskanal 51 und
die Abtrennungskammer 49 verlaufen koaxial und der Durchmesser
des Eintritts zu dem Auslasskanal 51 ist kleiner als der
Durchmesser der Abtrennungskammer 49. Somit wird das in
der Mitte angeordnete Gas, das weniger Öl enthält, von dem Verbindungskanal 50 ausgegeben.
Das Gas wird dann zu dem äußeren Kühlmittelkreislauf über den
Auslasskanal 51, die Ringkammer 50, den Auslasskanal 18b und
die Expansionskammer 17a ausgegeben. Der Druck in der Kurbelwellenkammer 15 ist
niedriger als der Auslassdruck, der auf die Abtrennungskammer 49 wirkt.
Das Gas in der Abtrennungskammer 49 wird zu der Kurbelwellenkammer 15 mittels
der Druckdifferenz zur Steuerung der Verdichterverdrängung geführt. Wenn
das Gas zur Kurbelwellenkammer 15 geführt wird, wird das abgetrennte Öl in der Abscheidungskammer 49 zur
Kurbelwellenkammer 15 durch den Zuführkanal 31 gezogen.
Das Öl
gelangt dann zwischen die Kolben 22 und die Schuhe 23 und
zwischen die Schuhe 23 und die Taumelscheibe 20.
Das Öl
schmiert und kühlt
die in Eingriff stehenden Flächen.
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Die
dargestellte Ausführungsform
hat die folgenden Vorteile.
- (1) Der Stopfen 44 ist
mittels Presssitz in der Aussparung 41 angeordnet. D.h.,
der Stopfen 44 wird bei dem Kompressor leicht durch Einsetzen
des Stopfens 44 in die Aussparung 41 angeordnet, wodurch
die Herstellungszeit verglichen mit dem Stand der Technik entscheidend
verkürzt
wird.
- (2) Das hintere Gehäuse 13 und
der Stopfen 44 bestehen aus dem gleichen Material, das
den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten
aufweist. Somit wird verhindert, dass der distale Abschnitt 48 des
Stopfens 44 sich von dem Abschnitt 43 kleinen
Durchmessers der Aussparung 41 durch den Einfluss von Wärme löst. D.h.,
der Stopfen ist fest in der Aussparung 41 (das hintere Gehäuse 13)
unabhängig
von Temperaturänderungen
befestigt.
- (3) Die Beschichtung des festen Schmiermittels ist auf der Oberfläche des
Stopfens 44 ausgebildet. Insbesondere ist die Beschichtung
auf den Flächen 52a, 48a des
Anschlags 52 und dem distalen Abschnitt 48 des
ersten Flansches 45 angeordnet, so dass der Stopfen 44 störungsfrei
in die Aussparung 41 eingesetzt werden kann.
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Wenn
ein flüssiges
Schmiermittel, wie z.B. Öl,
auf die Oberfläche
des Stopfens 44 aufgebracht wird, würde sich das flüssige Schmiermittel
von der Oberfläche
des distalen Abschnitts 48 entfernen, wenn der distale
Abschnitt 48 in den Abschnitt 43 kleinen Durchmessers
eingepresst wird, da der distale Abschnitt 48 des Stopfens 44 und
der Abschnitt 43 kleinen Durchmessers der Aussparung 41 genau
bearbeitet sind. Hierdurch wird verhindert, dass der Stopfen 44 glatt
in die Aussparung 41 eingesetzt wird.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
besteht die Beschichtung zwischen dem hinteren Gehäuse 13 (Abschnitt 43 kleinen
Durchmessers) und des Stopfens 44 (distaler Abschnitt 48)
aus einem anderen Material als dem Material des hinteren Gehäuses 13 und
des Stopfens 44. Die Beschichtung verhindert ein Fressen
des Stopfens 44 und der Aussparung 41, wodurch
Abrieb des hinteren Gehäuses 13 und
des Kolbens 44 nicht in das Öl gelangt. Somit wird der Zuführkanal 31 nicht
mit dem Abrieb verstopft.
- (4) Die Oberfläche des
Stopfens 44 wird vor dem Ausbilden der Beschichtung 47a aufgerauht.
Hierdurch kann die Oberfläche
des Stopfens 44 das feste Schmiermittel halten, wodurch
die Beschichtung 47a verstärkt wird.
- (5) Die Oberfläche
des Stopfens 44 wird mittels Stahlstrahlen aufgerauht.
Verglichen mit einem Verfahren, das ein chemisches Mittel zum Aufrauhen
des Stopfens 44 verwendet, gestattet das Stahlstrahlen
eine leicht kontrollierbare Rauhigkeit. Ebenfalls verbessert das
Stahlstrahlen die Arbeitsbedingung für die Arbeiter.
- (6) Der Auslasskanal 51 ist zur Abtrennungskammer 49 geöffnet und
verläuft
koaxial mit der Aussparung 41. Das in der Mitte der Rotation
befindliche Gas wird daher zur Ringkammer 50 mittels des
Auslasskanals 51 geleitet. D.h., Gas, von dem das Öl durch
die Zentrifugalkraft entfernt wurde, strömt zur Ringkammer 50 durch
den Auslasskanal 51. Hierdurch wird die zur Ringkammer 50 mittels
der Gasströmung
abgezogene Ölmenge
vermindert. D.h., die Anordnung vermindert die zum äußeren Kühlmittelkreislauf
ausgegebene Ölmenge,
wodurch der Ölverbrauch
verbessert wird.
- (7) Der Stopfen 44 umfasst den ersten und zweiten Flansch 45, 46,
die einstückig
mittels des Zylinders 47 ausgebildet sind. Diese Anordnung
erleichtert den Einbau des Stopfens 44 in die Aussparung 41.
- (8) Das offene Ende 41a der Aussparung 41 ist abgeschrägt. D.h.,
der Durchmesser des offenen Endes 41a nimmt in Richtung
der Auslasskammer 25 zu. Hierdurch kann der Stopfen 44 glatt
in die Aussparung 41 eingesetzt werden.
- (9) Der Positionierabsatz 41c ist in der Aussparung 41 ausgebildet.
Der Stopfen wird gedrückt, bis
er den Absatz 41c berührt,
der die Abtrennungskammer 49 mit einem bestimmten Volumen bildet,
ohne dass die Druckdistanz gemessen wird. Dies vermindert die Änderung
der Ölabtrennungseigenschaft
der Abtrennungskammer 49.
- (10) Der Positionierabsatz 41c ist geneigt. Diese Anordnung
ermöglicht,
dass der distale Abschnitt 48 glatt in den Abschnitt 43 kleinen
Durchmessers eingesetzt wird.
- (11) Der Zuführkanal 31 steuert
die Verdrängung des
Verdichters und dient ebenfalls als Ölrückführkanal für die Ölabtrennungsanordnung. Durch diese
Anordnung entfällt
die Notwendigkeit für
einen Kanal, der ausschließlich
zur Ölrückführung dient,
wodurch die Konstruktion des Verdichters vereinfacht wird.
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Es
ist für
den Fachmann ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung auf verschiedene
andere Weise ausgeführt
werden kann, ohne sich vom Schutzumfang der Er findung zu entfernen.
Insbesondere kann die Erfindung auf folgende weise verwirklicht werden.
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Der
Stopfen 44 kann aus Messing oder einer Messinglegierung
bestehen. D.h., der Stopfen 44 kann aus einem von dem des
hinteren Gehäuses 13 unterschiedlichen
Metall ausgebildet sein. Das Ausbilden des hinteren Gehäuses 13 und
des Stopfens 44 aus unterschiedlichen Metallen verhindert
ein Fressen, das sonst auftreten würde, wenn das Gehäuse 13 und
der Stopfen 44 aus dem gleichen Metall besteht, wenn kein
geeignetes festes Schmiermittel vorhanden ist. Verglichen mit Eisenlegierungen, liegen
der thermische Ausdehnungskoeffizient von Messing und Messinglegierungen
nahe bei dem einer Aluminiumlegierung. Der Eingriff zwischen der Aussparung 41 und
dem Stopfen 44 wird somit nicht durch Temperaturänderungen
entscheidend gelöst.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform
bestehen das hintere Gehäuse 13 und
der Stopfen 44 aus dem gleichen Material. D.h., das für das hintere
Gehäuse 13 und
den Stopfen 44 verwendete Material ist gleich und umfasst
die gleichen Verhältnisse
der Bestandteile. wenn man gleiche Materialien für das hintere Gehäuse 13 und
den Stopfen 44 verwendet, können die Bestandteile und deren
Verhältnisse
verändert
werden. Wenn man beispielsweise Aluminiumlegierungen für das hintere
Gehäuse 13 und
den Stopfen 44 verwendet, kann entweder das hintere Gehäuse 13 oder
der Stopfen 44 aus einer Aluminiumlegierung bestehen, die
harte Siliciumpartikel enthält,
während
das andere Bauteil aus einer Aluminiumlegierung besteht, das keine
harten Siliciumpartikel enthält.
Alternativ können
das hintere Gehäuse 13 und
der Stopfen 44 aus Materialien bestehen, die harte Partikel
enthalten. In diesem Fall kann das Verhältnis der harten Partikel zu
den anderen Bestandteilen in den gleichen Materialien unterschiedlich sein.
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Der
Stopfen 44 kann aus einem Kunststoff bestehen, der die
Ausbildung des Stopfens 44 erleichtert und das Gewicht
vermindert.
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Die Ölabscheidungsanordnung
ist so aufgebaut, dass das Öl
im Kühlmittelgas
von dem Gas mittels Trägheitsabscheidung
abgetrennt wird. In diesem Fall kann der Stopfen 44 lediglich
den ersten Flansch 45 aufweisen und der Auslasskanal 18b kann
direkt mit der Abscheidungskammer 49 verbunden sein.
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Der
erste Flansch 45, der zweite Flansch 46 und der
Zylinder 47 können
getrennt ausgebildet und mittels eines Adhäsivs oder Schweißen zur
Ausbildung des Stopfens 44 verbunden werden. Dies vereinfacht
die Form jedes Bauteils des Stopfens 44, wodurch die Ausbildung
der Bauteile erleichtert wird. Die Bauteile werden zur Ausbildung
des Stopfens 44 zusammengefügt, wodurch der Einbau des
Stopfens 44 in die Aussparung 41 erleichtert wird.
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Die
Auslasskammer 25 kann mit der Kurbelwellenkammer 15 durch
den Zuführkanal 31 verbunden
werden und die Abscheidungskammer 49 kann mit der Kurbelwellenkammer 15 über den Ölrückführkanal
in Verbindung stehen, der von dem Zuführkanal 31 getrennt
ausgebildet ist.
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Die
Oberfläche
des Stopfens 44 kann durch ein anderes Verfahren als Stahlstrahlen,
wie z.B. Flüssigkeitsschleifen,
aufgerauht werden.
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Die
Lösung
zur Ausbildung der Beschichtung 47a kann auf den Stopfen 44 mittels
Sprühen
aufgebracht werden.
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Die
Beschichtung des Stopfens 44 kann mittels Plattieren, wie
z.B. Zinnplattieren, aufgebracht werden.
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Die
vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen
werden lediglich beispielhaft und nicht begrenzend für die Erfindung
angesehen, und können
im Schutzumfang der beigefügten
Ansprüche verändert werden.
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Ein
Verdichter umfasst einen Verdichtungsmechanismus zum Verdichten
eines Kühlmittelgases und
einen Ölabscheider
zum Abscheiden des Öls aus
dem Gas. Das abgeschiedene Öl
wird zum Schmieren des Verdichters verwendet. Der Verdichter weist
einen Auslasskanal 18, damit das Kühlmittelgas aus dem Verdichter
herausströmen
kann, eine in dem Auslasskanal 18 angeordnete Aussparung 41,
einen mittels Presssitz in der Aussparung 41 angeordneten
Stopfen 44 und einen Zuführkanal 31 zur Rückführung des
abgetrennten Öls
zum Verdichter auf. Der Stopfen 44 und die Aussparung 41 bilden eine
Abtrennungskammer 49 mit einem kreisförmigen Querschnitt und eine
Ringkammer 50. Die Abtrennungskammer 49 ist mit
der Ringkammer 50 über einen
Auslasskanal 51 in dem Stopfen 44 verbunden. Das
Kühlmittelgas
wirbelt längs
der Wand der Abscheidungskammer 49, wodurch das Öl von dem Gas
getrennt wird. Da der Stopfen 44 mittels Presssitz in der
Aussparung 41 angeordnet ist, wird der Einbau des Stopfens 44 erleichtert.
Diese Konstruktion verhindert, dass sich der Stopfen 44 löst.