EP1831551B1 - Trockenlaufender taumelscheibenverdichter mit einer beschichteten taumelscheibe - Google Patents

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EP1831551B1
EP1831551B1 EP05817800A EP05817800A EP1831551B1 EP 1831551 B1 EP1831551 B1 EP 1831551B1 EP 05817800 A EP05817800 A EP 05817800A EP 05817800 A EP05817800 A EP 05817800A EP 1831551 B1 EP1831551 B1 EP 1831551B1
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swashplate
bearing
dry running
swash plate
sliding friction
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Dieter Spurny
Michael Kramer
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/04—Measures to avoid lubricant contaminating the pumped fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
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    • F04B27/10—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1054—Actuating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B39/06—Cooling; Heating; Prevention of freezing
    • F04B39/066—Cooling by ventilation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2225/00—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
    • F05C2225/04—PTFE [PolyTetraFluorEthylene]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
    • F05C2253/12—Coating

Definitions

  • the present invention relates to a dry-running swash plate compressor, in particular for compressed air generation in commercial vehicles, with a swash plate attached to a drive shaft, which converts the driving rotary motion into an oscillating stroke movement via a bearing arrangement interacting with the outer radial edge region, wherein the swash plate engages at least in the contact region with the bearing arrangement a made of a PTFE material, additional coating to reduce the sliding friction is provided.
  • a swash plate compressor which are usually driven directly by the engine of the commercial vehicle and supply compressed air to feed the compressed air electrical system. In commercial vehicles, the compressed air thus generated is used for example for operating a compressed air brake system.
  • a dry-running swash plate compressor is understood in the context of the invention, a swash plate compressor whose cooperating with the engine side air side is running at least dry running.
  • oil-lubricated reciprocating compressors are used for the production of compressed air in commercial vehicles.
  • the lubrication of these compressors usually takes place from the oil circuit of the engine.
  • oil passes through the pistons of the compressor in the generated compressed air.
  • significant quantities of oil can enter the environment via the compressed air, namely via various vents in the compressed air system.
  • Another problem oil-lubricated piston compressor in the commercial vehicle sector is that ever higher operating pressures are required from the compressor, which is accompanied by quite high thermal stresses, resulting in coking of a portion of the in the Compressed air got oil leads. This carbon deposits itself within the interior of the cylinder in the compressor and downstream compressed air devices and influences there very sustainably their life.
  • the compressor is constructed in the manner of a swash plate compressor and has only a conventional oil-lubricated engine, which consists essentially of a arranged on a drive shaft swash plate with hemispheres in bearing cups, which form a bearing assembly for transmitting the rotational movement in an oscillating stroke. From the bearing assembly extend piston rods to various pistons, which generate by a reciprocating motion in associated cylinders in a conventional manner, the compressed air. Usually several pistons are arranged on a circumferential circle adjacent to each other in order to realize the highest possible delivery of the swash plate compressor.
  • the attachment of the swash plate to the drive shaft is usually via a hub-shaft connection or by shrinking the central bore having a swash plate on the drive shaft.
  • the connection is detachable for repair purposes.
  • there is an insoluble compound insoluble compound.
  • a critical issue in the prior design of the swashplate compressor engine is the design of the bearing assembly cooperating with the outer radial edge region of the swashplate. Because of the relative movement of the swash plate against the hemispheres of the bearing assembly here is a particularly high friction stress, which has previously been reduced by lubricating measures to a tolerable level. The friction causes an undesirable heat development in the area of the engine. The heat development is particularly strong when the piston perform their working movements against a high back pressure.
  • a dry-running swash plate compressor which has a swash plate attached to a drive shaft, which converts the driving rotary motion into an oscillating stroke movement via a position arrangement cooperating with the outer radial edge region.
  • a coating of a PTFE material for reducing the sliding friction is provided at least in the contact region of the swash plate with the bearing assembly.
  • a disadvantage of such a design is that lubrication and cooling of the contact area is not provided and thus the efficiency of the swash plate compressor is not optimal.
  • the invention includes the technical teaching that the swash plate is provided only on the side facing the piston with the coating for reducing the sliding friction and also for lubrication and cooling of the contact areas between swash plate and bearing assembly, the housing has spray oil holes through which targeted oil and doses is delivered to the contact areas.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • Teflon polytetrafluoroethylene
  • the coating material is resistant to permanent heat up to about 260 ° C. It is not attacked by solvents or aggressive chemicals and is so smooth and lubricious on the surface, that hardly a foreign substance sticks to it. Since the coating material has a static friction which is the same as the sliding friction, the transition from standstill to movement takes place without jerking, which ensures a soft start-up behavior of the swash plate compressor.
  • the application of the coating to reduce the sliding friction can be carried out by using a PTFE film, which is applied to the surface of the swash plate.
  • the PTFE film should be glued flat or in a fixed design on the swash plate.
  • the arranged between the swash plate and piston rod bearing assembly consists of two hemispherical bearing stones, which are held in a form-fitting manner in the respective corresponding bearing cups by a U-shaped bearing bridge of the piston rod.
  • the respective straight bearing surfaces of the hemispherical bearing stones come in the outer radial edge region of the swash plate to the plant.
  • the hemispherical bearing blocks can also be provided by the straight bearing surface with a coating to reduce the sliding friction. This additional Measure ensures a further reduction of the sliding friction between the swash plate and bearing assembly.
  • jewels completely made of PTFE.
  • a cooling air flow flows through the interior of the engine in order to discharge the heat resulting from the dry running with the cooling air flow to the outside.
  • Fig.1 has the dry-running swash plate compressor shown here on the part of the engine to a drive shaft 1, which is offset by a - not shown here - engine in rotary motion.
  • a swash plate 2 is fixed in a conventional manner.
  • the swash plate 2 is about a bearing assembly 3, the rotational movement of the drive shaft 1 in an oscillating stroke movement.
  • the lifting movement is transmitted to a mounted on the bearing assembly 3 piston rod 4.
  • piston rod 4 In addition to the piston rod 4 further piston rods with associated bearing arrangements are available; The following description is thus to be understood as an example.
  • the piston rod 4 forwards the reciprocating motion generated due to the rotation of the swash plate 2 to a piston 5 which is fixed coaxially to the end of the piston rod 4 opposite the bearing assembly 3.
  • the piston 5 runs within an associated cylinder 6, in which the compressed air due to the movement of the piston 5 is generated.
  • a suction of air from the atmosphere follows through the piston 5, which has a check valve 7 for this purpose.
  • the compressed compressed air leaves the cylinder 6 via another appropriately designed check valve 8 on the cylinder head 9, which is mounted on the valve housing 10.
  • the piston rod 4 is guided axially via a stationary to the compressor housing 10 arranged bearing bore 11.
  • the latter is provided in the contact region to the bearing assembly 3 with an additional coating 12.
  • the bearing assembly 3 consists of two hemispherical bearing blocks 13a, 13b, which are held in each corresponding bearing cups by a U-shaped bearing bridge 14 of the piston rod 4 pivotally positively, so that the respective straight bearing surfaces of the hemispherical bearing blocks 13a, 13b in the outer radial edge region of the swash plate 2 come on the coating 12 to the plant.
  • the housing 10 has spray oil bores 15 from which oil reaches the areas of contact to be lubricated between the swash plate 2 and the bearing arrangement 3 in a targeted and metered manner. The oil passes indirectly from the spray oil hole 15 under the influence of the rapid rotation of the drive shaft 1 to be lubricated contact areas.
  • a PTFE film is used, which is applied to the surface of the swash plate 2.
  • the swash plate 2 is provided only on the - not shown here - the piston 5 facing side surface with the coating 12 to reduce the sliding friction.
  • Such a coated swash plate 2 is also quite suitable for use in conjunction with an oil-lubricated engine of a swash plate compressor.
  • the interior of the engine can be traversed by a flow of cooling air to dissipate the resulting due to the dry running heat to the outside.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen trockenlaufenden Taumelscheibenverdichter, insbesondere zur Drucklufterzeugung in Nutzfahrzeugen, mit einer an einer Antriebswelle befestigten Taumelscheibe, die über eine mit dem außenradialen Randbereich zusammenwirkende Lageranordnung die antreibende Drehbewegung in eine oszillierende Hubbewegung umsetzt, wobei die Taumelscheibe zumindest im Kontaktbereich zu der Lageranordnung mit einer aus einem PTFE-Werkstoff bestehenden, zusätzlichen Beschichtung zur Reduzierung der Gleitreibung versehen ist.
  • Das Einsatzgebiet eines derartigen Taumelscheibenverdichters erstreckt sich vornehmlich auf die Nutzfahrzeugtechnik. In Nutzfahrzeugen kommen Verdichter zum Einsatz, welche meist direkt über den Motor des Nutzfahrzeuges angetrieben werden und Druckluft zur Speisung des Druckluft-Bordnetzes liefern. Bei Nutzfahrzeugen wird die so erzeugte Druckluft beispielsweise zum Betrieb einer Druckluft-Bremsanlage genutzt. Als trockenlaufender Taumelscheibenverdichter wird im Rahmen der Erfindung ein Taumelscheibenverdichter verstanden, dessen mit der Triebwerkseite zusammenwirkende Luftseite zumindest trockenlaufend ausgeführt ist.
  • In allgemein bekannter Weise werden für die Drucklufterzeugung in Nutzfahrzeugen vornehmlich ölgeschmierte Kolbenverdichter eingesetzt. Die Schmierung dieser Verdichter erfolgt meist aus dem Ölkreislauf des Motors. Hierbei gelangt allerdings zwangsläufig Öl über die Kolben des Verdichters in die erzeugte Druckluft. Je nach Alter und Wartungszustand des Verdichters können erhebliche Ölmengen über die Druckluft in die Umwelt gelangen, nämlich über diverse Entlüftungsöffnungen des Druckluft-Bordnetzes. Ein weiteres Problem ölgeschmierter Kolbenverdichter im Nutzfahrzeugbereich besteht darin, dass immer höhere Betriebsdrücke vom Verdichter abverlangt werden, womit recht hohe thermische Beanspruchungen einhergehen, welche zu Verkokungen eines Teils des in die Druckluft gelangten Öls führt. Diese Ölkohle lagert sich innerhalb des Innenraums des Zylinders im Verdichter und nachgeschalteten Druckluftgeräten ab und beeinflusst dort sehr nachhaltig deren Standzeit.
  • Aus der EP 0 859 151 A2 geht ein Verdichter zur Drucklufterzeugung in Nutzfahrzeugen hervor, welcher dieses Problem dadurch löst, in dem der Verdichter hier weitestgehend trockenlaufend konstruiert ist. Der Verdichter ist nach Art eines Taumelscheibenverdichters aufgebaut und weist lediglich ein herkömmliches ölgeschmiertes Triebwerk auf, welches im Wesentlichen aus einer auf einer Antriebswelle angeordneten Taumelscheibe mit Halbkugeln in Lagerpfannen besteht, die eine Lageranordnung zu Übertragung der Drehbewegung in eine oszillierende Hubbewegung bilden. Von der Lageranordnung aus verlaufen Kolbenstangen zu diversen Kolben, welche durch eine Hin- und Herbewegung in zugeordneten Zylindern in an sich bekannter Weise die Druckluft erzeugen. Gewöhnlich sind mehrere Kolben auf einem Umfangskreis benachbart zueinander angeordnet, um eine möglichst hohe Förderleistung des Taumelscheibenverdichters zu realisieren.
  • Die Befestigung der Taumelscheibe an der Antriebswelle erfolgt gewöhnlich über eine Nabe-Welle-Verbindung oder durch Aufschrumpfen der eine zentrale Bohrung aufweisenden Taumelscheibe auf die Antriebswelle. Ersterenfalls ist die Verbindung zu Reparaturzwecken lösbar. Letzerenfalls liegt eine unlösbare Verbindung vor. Stets erfolgt beim Stand der Technik jedoch eine ortsfeste Befestigung der Taumelscheibe gegenüber der Antriebswelle.
  • Ein kritischer Punkt bei der bekannten Konstruktion des Triebwerks eines Taumelscheibenverdichters besteht in der Gestaltung der mit dem außenradialen Randbereich der Taumelscheibe zusammenwirkenden Lageranordnung. Wegen der relativen Bewegung der Taumelscheibe gegenüber den Halbkugeln der Lageranordnung entsteht hier eine besonders hohe Reibbeanspruchung, welche bisher durch Schmiermaßnahmen auf ein erträgliches Maß reduziert wird. Die Reibung verursacht eine unerwünschte Wärmeentwicklung im Bereich des Triebwerks. Die Wärmeentwicklung ist besonders stark, wenn die Kolben ihre Arbeitsbewegungen gegen einen hohen Gegendruck ausführen.
  • Aus der DE 103 28 120 A1 ist ein trockenlaufender Taumelscheibenverdichter bekannt, welche eine an einer Antriebswelle befestigte Taumelscheibe aufweist, die über eine mit dem außenradialen Randbereich zusammenwirkende Lageanordnung die antreibende Drehbewegung in eine oszillierende Hubbewegung umsetzt. Hierbei ist zumindest im Kontaktbereich der Taumelscheibe mit der Lageranordnung eine Beschichtung aus einem PTFE-Werkstoff zur Reduzierung der Gleitreibung vorgesehen.
  • Nachteilhaft an einer derartigen Ausführung ist, dass eine Schmierung und Kühlung des Kontaktbereichs nicht vorgesehen ist und somit der Wirkungsgrad des Taumelscheibenverdichters nicht optimal ist.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen trockenlaufenden Taumelscheibenverdichter zu schaffen, bei dem besondere Maßnahmen hinsichtlich einer Reduzierung der Gleitreibung im Bereich der Taumelscheibe getroffen sind.
  • Die Aufgabe wird ausgehend von einem trockenlaufenden Taumelscheibenverdichter gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
  • Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Taumelscheibe nur an der den Kolben zugewandten Seitenfläche mit der Beschichtung zur Reduzierung der Gleitreibung versehen ist und zudem zur Schmierung und Kühlung der Kontaktbereiche zwischen Taumelscheibe und Lageranordnung das Gehäuse Spritzölbohrungen aufweist, durch welche Öl gezielt und dosiert an die Kontaktbereiche abgegeben wird.
  • Ein Vorteil dieser fertigungstechnisch relativ einfach umsetzbaren Maßnahme besteht darin, dass die Gleitreibung zwischen der Taumelscheibe und der Lageranordnung signifikant sinkt, so dass an dieser Stelle weniger Wärme aufgrund der Reibung entsteht. Dieses Ziel wird dabei nicht - wie der Fachmann üblicherweise vorgehen würde - durch eine Verbesserung der Schmierung oder der Oberfläche der Taumelscheibe selbst erreicht, sondern durch eine Beschichtung mit einem anderen Material. Insoweit zeigt die erfindungsgemäße Lösung hier einen anderen Weg auf.
  • Vorzugsweise besteht die Beschichtung zur Reduzierung der Gleitreibung zwischen Taumelscheibe und Lageranordnung erfindungsgemäß aus einem PTFE-Werkstoff (PTFE=Polytetrafluorethylen). Dieser Werkstoff, der auch unter dem Handelsnamen Teflon bekannt ist, eignet sich wegen besonders hoher Druckbeanspruchbarkeit ganz besonders für den erfindungsgemäßen Einsatzzweck. Das Beschichtungsmaterial ist dauerwärmebeständig bis etwa 260° C. Es wird weder von Lösungsmitteln noch von aggressiven Chemikalien angegriffen und ist an der Oberfläche so glatt und gleitfähig, dass kaum eine Fremdsubstanz daran haften bleibt. Da das Beschichtungsmaterial eine Haftreibung aufweist, welche genauso groß wie die Gleitreibung ist, findet der Übergang von Stillstand zu Bewegung ohne ruckeln statt, was ein weiches Anlaufverhalten des Taumelscheibenverdichters gewährleistet.
  • Da die Materialkosten des vorstehend als besonders geeignet angegebenen Werkstoffs recht hoch sind, kann durch die einseitige Beschichtung der Taumelscheibe der Herstellungsaufwand gesenkt werden. An dieser Stelle tritt auch die größte Gleitreibung zwischen der Taumelscheibe und der Lageranordnung auf, da hierüber die Druckbeaufschlagung der Kolbenstange entgegen des im Zylinder anstehenden Kompressionsdruckes erfolgt. Durch die Anordnung der Spritzölbohrung im Gehäuse wird eine nur lokale Schmierung der schmierungsbedürftigen Stellen des Triebwerks erreicht. Auf eine herkömmliche Ölbadschmierung kann insoweit verzichtet werden.
  • Das Aufbringen der Beschichtung zur Reduzierung der Gleitreibung kann dadurch erfolgen, indem eine PTFE-Folie zum Einsatz kommt, welche auf die Oberfläche der Taumelscheibe aufgebracht wird. In diesem Falle wäre die PTFE-Folie flächig oder in gefasster Ausführung auf die Taumelscheibe aufzukleben.
  • Vorzugsweise besteht die zwischen Taumelscheibe und Kolbenstange angeordnete Lagerordnung aus zwei halbkugelförmigen Lagersteinen, die in die jeweils korrespondierenden Lagerpfannen seitens einer U-förmigen Lagerbrücke der Kolbenstange verschwenkbar formschlüssig gehalten sind. Hierbei kommen die jeweils geraden Lagerflächen der halbkugelförmigen Lagersteine im außenradialen Randbereich an der Taumelscheibe zur Anlage. Bei dieser Ausgestaltung der Lageranordnung können die halbkugelförmigen Lagersteine seitens der geraden Lagerfläche ebenfalls mit einer Beschichtung zur Reduzierung der Gleitreibung versehen werden. Diese zusätzliche Maßnahme gewährleistet eine weitere Verringerung der Gleitreibung zwischen Taumelscheibe und Lageranordnung. Ferner ist es auch denkbar, Lagersteine selbst vollständig aus PTFE herzustellen.
  • Zur weiteren Verbesserung der Kühlung der Kontaktbereiche zwischen Taumelscheibe und Lageranordnung wird vorgeschlagen, dass der Innenraum des Triebwerks von einem Kühlluftstrom durchströmt wird, um die aufgrund der Trockenlaufs entstehende Wärme mit dem Kühlluftstrom nach außen abzuführen.
  • Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
    • Fig.1
    einen Längsschnitt durch einen trockenlaufenden Taumelscheibenverdichter, und
    Fig.2
    eine schematische Seitenansicht einer Taumelscheibe mit Beschichtung.
  • Gemäß Fig.1 weist der hier dargestellte trockenlaufende Taumelscheibenverdichter auf Seiten des Triebwerks eine Antriebswelle 1 auf, welche durch einen - hier nicht weiter dargestellten - Motor in Drehbewegung versetzt wird. An der Antriebswelle 1 ist eine Taumelscheibe 2 in an sich bekannter Weise befestigt. Die Taumelscheibe 2 setzt über eine Lageranordnung 3 die Drehbewegung der Antriebswelle 1 in eine oszilierende Hubbewegung um. Die Hubbewegung wird auf eine an der Lageranordnung 3 angebrachten Kolbenstange 4 übertragen.
  • Neben der Kolbenstange 4 sind noch weitere Kolbenstangen mit zugeordneten Lageranordnungen vorhanden; die nachfolgende Beschreibung ist also exemplarisch zu verstehen.
  • Die Kolbenstange 4 leitet die aufgrund der Drehung der Taumelscheibe 2 erzeugte Hin- und Herbewegung an einen Kolben 5 weiter, welcher an dem der Lageranordnung 3 gegenüberliegenden Ende der Kolbenstange 4 koaxial befestigt ist. Der Kolben 5 läuft innerhalb eines zugeordneten Zylinders 6, in welchem die Druckluft aufgrund der Bewegung des Kolbens 5 erzeugt wird. Eine Ansaugung von Luft aus der Atmosphäre folgt durch den Kolben 5 hindurch, welcher zu diesem Zwecke ein Rückschlagventil 7 besitzt. Die komprimierte Druckluft verlässt den Zylinder 6 über ein weiteres entsprechend gestaltetes Rückschlagventil 8 am Zylinderkopf 9, der am Ventilgehäuse 10 angebracht ist. Die Kolbenstange 4 wird über eine ortsfest zum Verdichtergehäuse 10 angeordnete Lagerbohrung 11 axial geführt.
  • Zur Reduzierung der Gleitreibung zwischen Lageranordnung 3 und Taumelscheibe 2 ist letztere im Kontaktbereich zu der Lageranordnung 3 mit einer zusätzlichen Beschichtung 12 versehen.
  • Die Lageranordnung 3 besteht aus zwei halbkugelförmigen Lagersteinen 13a, 13b, die in jeweils korrespondierenden Lagerpfannen seitens einer U-förmigen Lagerbrücke 14 der Kolbenstange 4 verschwenkbar formschlüssig gehalten sind, so dass die jeweils geraden Lagerflächen der halbkugelförmigen Lagersteine 13a, 13b im außenradialen Randbereich an der Taumelscheibe 2 auf der Beschichtung 12 zur Anlage kommen. Das Gehäuse 10 weist Spritzölbohrungen 15 auf, aus welchen Öl gezielt und dosiert an die zu schmierenden Kontaktbereiche zwischen der Taumelscheibe 2 und der Lageranordnung 3 gelangt. Das Öl gelangt dabei indirekt ausgehend von der Spritzölbohrung 15 unter Beeinflussung durch die schnelle Rotation der Antriebswelle 1 an die zu schmierenden Kontaktbereiche.
  • Gemäß Fig.2 kommt bei diesem Einsatzbeispiel eine PTFE-Folie zur Anwendung, die auf die Oberfläche der Taumelscheibe 2 aufgebracht ist. Dabei ist die Taumelscheibe 2 nur an der dem - hier nicht weiter dargestellten - Kolben 5 zugewandten Seitenfläche mit der Beschichtung 12 zur Reduzierung der Gleitreibung versehen.
  • Eine derart beschichtete Taumelscheibe 2 eignet sich durchaus auch zum Einsatz in Verbindung mit einem ölgeschmierten Triebwerk eines Taumelscheibenverdichters.
  • Weiterhin kann der Innenraum des Triebwerks von einem Kühlluftstrom durchströmt werden, um die aufgrund des Trockenlaufs entstehende Wärme nach außen hin abzuführen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Antriebswelle
    2
    Taumelscheibe
    3
    Lageranordnung
    4
    Kolbenstange
    5
    Kolben
    6
    Zylinder
    7
    Rückschlagventil
    8
    Rückschlagventil
    9
    Zylinderkopf
    10
    Gehäuse
    11
    Lagerbohrung
    12
    Beschichtung (PTFE)
    13
    Lagerstein
    14
    Lagerbrücke
    15
    Spritzölbohrung

Claims (6)

  1. Trockenlaufender Taumelscheibenverdichter, insbesondere zur Drucklufterzeugung in Nutzfahrzeugen, mit einer an einer Antriebswelle (1) befestigten Taumelscheibe (2), die über eine mit dem außenradialen Randbereich zusammenwirkende Lageranordnung 3 die antreibende Drehbewegung in eine oszillierende Hubbewegung umsetzt, wobei die Taumelscheibe (2) zumindest im Kontaktbereich zu der Lageranordnung (3) mit einer aus einem PTFE-Werkstoff bestehenden zusätzlichen Beschichtung (12) zur Reduzierung der Gleitreibung versehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Taumelscheibe (2) nur an der dem Kolben (5) zugewandten Seitenfläche mit der Beschichtung (12) zur Reduzierung der Gleitreibung versehen ist, wobei zur Schmierung und Kühlung der Kontaktbereiche zwischen Taumelscheibe (2) und Lageranordnung (3) das Gehäuse (10) Spritzölbohrungen (15) aufweist, durch welche Öl an die Kontaktbereiche abgegeben wird.
  2. Trockenlaufender Taumelscheibenverdichter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufbringung der Beschichtung (12) zur Reduzierung der Gleitreibung eine PTFE-Folie zum Einsatz kommt, die auf die Oberfläche der Taumelscheibe (2) aufgebracht ist.
  3. Trockenlaufender Taumelscheibenverdichter nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen Taumelscheibe (2) und Kolbenstange (4) angeordnete Lageranordnung (3) aus zwei halbkugelförmigen Lagersteinen (13a, 13b) besteht, die in jeweils korrespondierenden Lagerpfannen seitens einer U-förmigen Lagerbrücke (14) der Kolbenstange (4) verschwenkbar formschlüssig gehalten sind, und die mit der jeweils geraden Lagerfläche im außenradialen Randbereich an der Taumelscheibe (2) zur Anlage kommen.
  4. Trockenlaufender Taumelscheibenverdichter nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die halbkugelförmigen Lagersteine (13a, 13b) seitens der geraden Lagerfläche ebenfalls mit einer Beschichtung zur Reduzierung der Gleitreibung versehen sind.
  5. Trockenlaufender Taumelscheibenverdichter nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die halbkugelförmigen Lagersteine (13a, 13b) vollständig aus einem PTFE-Werkstoff bestehen.
  6. Trockenlaufender Taumelscheibenverdichter nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der die Taumelscheibe (2) umgebene Innenraum des Triebwerks von einem Kühlluftstrom durchströmt ist, um die aufgrund des Trockenlaufs entstehende Wärme nach außen abzuführen.
EP05817800A 2004-12-20 2005-12-16 Trockenlaufender taumelscheibenverdichter mit einer beschichteten taumelscheibe Not-in-force EP1831551B1 (de)

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EP1831551A1 EP1831551A1 (de) 2007-09-12
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