EP4680861A1 - Radialkolbenverdichter - Google Patents

Radialkolbenverdichter

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Publication number
EP4680861A1
EP4680861A1 EP24712778.0A EP24712778A EP4680861A1 EP 4680861 A1 EP4680861 A1 EP 4680861A1 EP 24712778 A EP24712778 A EP 24712778A EP 4680861 A1 EP4680861 A1 EP 4680861A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
eccentric
axial bearing
bearing
axial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24712778.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulf MÜLLER
Tim Müller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp AG
Thyssenkrupp Dynamic Components GmbH
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
Thyssenkrupp Dynamic Components GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp AG, Thyssenkrupp Dynamic Components GmbH filed Critical ThyssenKrupp AG
Publication of EP4680861A1 publication Critical patent/EP4680861A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F04B27/04—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B27/0404—Details, component parts specially adapted for such pumps
    • 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
    • F04B27/04—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B27/0404—Details, component parts specially adapted for such pumps
    • F04B27/0442—Supporting and guiding means for the pistons
    • 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
    • F04B27/04—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B27/053—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement with an actuating element at the inner ends of the cylinders
    • F04B27/0531—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement with an actuating element at the inner ends of the cylinders with cam-actuated distribution members

Definitions

  • the present invention relates to a radial piston compressor according to the preamble of claim 1.
  • a radial piston compressor is an element of fluid technology.
  • at least one piston-working chamber combination is arranged radially and perpendicular to the drive shaft, in contrast to an axial piston compressor.
  • a radial piston compressor can also be referred to as a compressor based on the radial piston principle.
  • the conveying or lifting movement of the piston is usually caused by an eccentric.
  • the drive shaft can also be referred to as an eccentric shaft.
  • the radial piston compressor usually comprises several piston-working chamber combinations that extend in a star shape and radially from the drive shaft or eccentric shaft.
  • a piston-working chamber combination essentially comprises a working chamber, also called a cylinder, and a piston that is moved up and down in the working chamber.
  • the piston has a central geometric piston axis that corresponds to the direction of displacement of the piston.
  • the piston In a radial piston compressor with an eccentric shaft, the piston has a contact surface on its side facing the eccentric shaft, onto which the eccentric disk strikes or rests during rotation of the eccentric shaft.
  • the eccentric shaft has an axis of rotation around which the eccentric shaft is rotated. When the eccentric strikes the contact surface, the piston moves upwards and a medium in the working chamber is compressed.
  • Radial piston compressors are used, for example, to compress coolant in air conditioning systems in motor vehicles, especially in electrically powered vehicles.
  • a coolant such as CO2 can be used as a medium to be compressed.
  • other media or coolants are also conceivable.
  • the invention described below is intended to solve the problem of high sliding speeds/relative speeds at the axial contact points of eccentric bearings and swivel segments to the adjacent components.
  • this object is achieved by a radial piston compressor with the characterizing features of claim 1. Because at least one of the axial bearing disks, preferably both axial bearing disks, are connected to the housing in a rotationally fixed manner, a radial piston compressor can be proposed which has fewer friction losses and/or less wear.
  • the core of the idea is to implement the axial fixation of the eccentric bearing and the swivel segments by means of axial bearing discs, which are arranged “fixed to the housing” and thus Relative speed in the contacts of the axially securing elements (swivel segments and eccentric bearing outer ring) is significantly reduced - to approx. 1/10 of the relative speeds compared to shaft-fixed axial securing elements.
  • the solution proposed here enables the axial securing of the swivel segments and the eccentric bearing in the radial piston compressor at very low contact speeds on the axial surfaces.
  • Friction losses in the overall system and the risk of wear at the contact points are minimized. This increases the safety of the overall system in achieving the necessary service life requirements.
  • shaft and “piston drive” systems in particular the pistons, swivel segments and eccentric bearings, are decoupled. This allows for greater manufacturing tolerances for the axial dimensions of the shaft and housing. This can result in a cost advantage.
  • At least two, preferably seven, piston-working chamber combinations are arranged in a star shape around the eccentric shaft. This also results in a corresponding number of pivot segments that are arranged between the piston and the eccentric bearing.
  • the radial piston compressor forms a low-pressure region and a high-pressure region.
  • the fluid to be compressed preferably a coolant such as CO2, is pumped from the low-pressure region into the high-pressure region.
  • the eccentric shaft comprises an eccentric disk, wherein the width of the eccentric bearing is greater than the width of the eccentric disk. Since the width of the eccentric bearing is greater than the width of the eccentric, the eccentric and thus also the eccentric bearing "immerse” radially between the two axial bearing disks. This ensures that the axial contact of the components - swivel segments and needle bearing outer ring - takes place over the entire circumference and the entire surface.
  • At least one axial bearing disk is fastened to the housing with screw connections comprising fastening holes, wherein the fastening holes are arranged coaxially around the axis of rotation, wherein the angle between the fastening holes advantageously corresponds to an integer multiple of the number of pistons.
  • a contact surface is provided between the at least one axial bearing disk and the housing, wherein the contact surface is aligned plane-parallel to the at least one piston axis or the piston axes. This allows an exact contact for the axial bearing disk or disks to be formed.
  • the housing comprises a collar for a shoulder in the housing, in particular in the high-pressure area of the radial piston compressor, with at least one axial bearing disk resting on the collar and forming a spring system on the front face.
  • the spring in particular braced with a component fixed to the housing, clamps the axial bearing disk in a spring-elastic manner.
  • the axial bearing disk does not need to be further secured, i.e. no further fastening element is required for the axial bearing disk, such as a screw connection to the housing.
  • the elimination of additional fastening elements also results in cost advantages, among other things.
  • an axial bearing disk surface in particular in the high-pressure region of the radial piston compressor, is aligned plane-parallel to a contact surface between the cylinder housing and the axial bearing disk on the high-pressure side.
  • an eccentric bearing with rims is provided for a needle cage/roller cage.
  • an eccentric bearing with rims is installed, in particular on the outer ring of the eccentric bearing.
  • the rims fix or guide the needle cage, or limit the axial mobility of the needle cage. This has the advantage that when the needle bearing is axially fixed to the outer ring, in particular via the axial bearing disks, the cage of the bearing is also fixed or guided at the same time.
  • the cage of the bearing or the needle bearing ring should also be secured against axial displacement, e.g. via the axial bearing disk.
  • a clearance is provided for the axial bearing disks. This can advantageously ensure that there is both clearance for the disks to the shaft and that there is a sufficiently large axial contact surface for guiding the elements.
  • At least one of the axial bearing disks fixed to the housing is designed to be removable from the cylinder housing itself. This can in particular achieve advantageous ease of assembly.
  • the axial bearing disks themselves are provided to be plane-parallel to the housing.
  • one of the axial bearing disks is designed to fix the eccentric bearing and swivel segment directly in, on or through the housing or on the cylinder housing.
  • an additional component can be omitted. Due to the limited accessibility of the piston, in this design preferably only a piston guide ring is mounted.
  • the axial bearing disks fixed to the housing are fastened, in particular by screws or a spring-loaded system.
  • the aforementioned measures are characterized by the ability to be quickly assembled and, if necessary, disassembled, in particular for maintenance purposes.
  • the axial bearing disks fixed to the housing are angularly oriented to the housing. This can in particular provide the advantage that the contact surface for the swivel segments can be designed separately.
  • Fig. 1 is a perspective, sectional view of a radial piston compressor according to the prior art
  • Fig. la is an enlarged detail view of Fig. 1;
  • Fig. 2 is a schematic diagram to explain the speeds in
  • Fig. 2a is a schematic representation to explain the speeds in sliding contacts - shaft-fixed
  • Fig. 3 is a schematic diagram to explain the speeds in sliding contacts - shaft-fixed
  • Fig. 3a is a schematic representation to explain the speeds in sliding contacts - shaft-fixed
  • Fig. 4 shows a radial piston compressor according to the invention in a lateral, sectional view
  • Fig. 5 shows a detail of a radial piston compressor according to the invention
  • Fig. 6 shows a detail of a radial piston compressor according to the invention
  • Fig. 6a shows a detail of a further embodiment of a radial piston compressor according to the invention
  • Fig. 7 shows an axial bearing disk for a radial piston compressor according to the invention, in particular for the low-pressure range, in a perspective view;
  • Fig. 7a shows an axial bearing disk for a radial piston compressor according to the invention, in particular for the low-pressure range, in a plan view;
  • Fig. 7b shows an axial bearing disk for a radial piston compressor according to the invention, in particular for the low-pressure range, in a side, sectional view;
  • Fig. 8 a part of the housing in a perspective view
  • Fig. 8a a part of the housing in a perspective view
  • Fig. 8b a detail «Z» according to Fig. 8;
  • Fig. 9 shows an axial bearing disk for a radial piston compressor according to the invention, in particular for the high-pressure range, in a perspective view;
  • Fig. 9a shows an axial bearing disk for a radial piston compressor according to the invention, in particular for the high-pressure range, in a plan view
  • Fig. 9b shows an axial bearing disk for a radial piston compressor according to the invention, in particular for the high-pressure range, in a side, sectional view;
  • Fig. 10 is a sectional view of a radial piston compressor according to the prior art - shaft-fixed axial system
  • Fig. 10a is a sectional view of a radial piston compressor according to the invention - housing-fixed axial system
  • Fig. 11 a tolerance chain for a radial piston compressor according to the state of the art - shaft-fixed axial system
  • Fig. 11a shows a tolerance chain for a radial piston compressor according to the invention - housing-fixed axial system.
  • a radial piston compressor with a "shaft-fixed axial lock" for the eccentric bearing and the swivel segments is shown according to the prior art.
  • a radial piston compressor shown here essentially comprises an eccentric shaft I, an axial bearing disk on the right lla, an axial bearing disk on the left llb, an eccentric bearing III, a swivel segment IV, a piston V, mass balancing element VI, an axial bearing collar on the right VII and an axial bearing collar on the left VIII.
  • Fig. 1 shows a strategy most commonly used for axially fixing eccentric bearing III and swivel segments IV.
  • An axial bearing collar for the right-hand axial bearing disk lla is designed on the eccentric shaft I. This is shaft-fixed and, with its left axial surface VII, forms the axial limit which limits the displacement “to the right”.
  • the axial displacement of eccentric bearing III and swivel segments IV “to the left” is limited by an axial bearing disk llb and its axial bearing surface VIII, the movement of which is in turn limited to the flat surface of the mass balancing element VI.
  • the mass balancing element VI is connected to the eccentric shaft I by means of a frictional connection (via a transverse or longitudinal interference fit).
  • the two axial bearing disks lla and llb are shaft-fixed and therefore rotate at the same speed as the eccentric shaft I.
  • Fig. 2 or Fig. 2a provides an exemplary representation of the sliding speed between swivel segment IV and axial bearing disk lla or Ilb (shaft-fixed), in particular a detailed problem description of the sliding speeds.
  • the swivel segments IV perform a linear movement in the direction of the piston axis K as their main movement, the speed curve in this direction is sinusoidal.
  • the average sliding speed in this direction (at a shaft speed of 8000 rpm) is around 2m/s with a stroke of 8mm, with a maximum of approx. 4m/s.
  • the contact speed in the direction of rotation of the shaft (at a speed of 8000 rpm and an average contact radius of 21mm) is approx. 17.6m/s.
  • Fig. 3 and 3a in particular show a representation of the sliding speed between the eccentric bearing outer ring and the axial bearing disk (shaft-fixed).
  • the speed of the eccentric bearing outer ring of the eccentric bearing III in the piston axis direction K is analogous to the speed of the swivel segment IV, since these two bodies are always in contact.
  • the bearing outer ring of the eccentric bearing III performs an additional movement (opposite the direction of shaft rotation) at approx. 1/40 of the shaft speed (here approx. 200 rpm), due to the kinematics of the piston drive.
  • the end faces of the outer ring of the eccentric bearing III have a maximum relative speed with respect to a "shaft-fixed" system (with an average system diameter of 17.5 mm) of approx. 15 m/s.
  • Speed of bearing outer ring + relative speed of disk/housing - relative speed of bearing ring/housing speed at the contact point of the bearing outer ring/axial bearing disk).
  • the permissible limit value (for sintered materials approx. 5 m/s; for special applications with secured oil supply approx. 10 m/s) is exceeded at both contacts.
  • a radial piston compressor comprises at least one piston-working chamber combination KA, preferably several piston-working chamber combinations KA, which are radially from an eccentric shaft 2.
  • the piston-working chamber combinations KA are preferably arranged in a star shape around the eccentric shaft 2.
  • a piston-working chamber combination KA as such comprises a working chamber R and a piston 3 which can be displaced in the working chamber along a piston axis K and which can be driven by the eccentric shaft 2.
  • the eccentric shaft 2 has an axis of rotation L.
  • a radial piston compressor further comprises in particular a cylinder housing 1, the eccentric shaft 2, the piston(s) 3, a piston guide ring 4, a pivot segment 5, an eccentric bearing 6, an axial bearing disk 7 on the low-pressure side ND, screw 7a for axial bearing disk 7 on the low-pressure side, an axial bearing disk 8 on the high-pressure side, spring element 8a for axial bearing disk on the high-pressure side HD, a compressor housing 9, a balancing mass 10 (abbreviated AGM) on the high-pressure side, a bearing 11 on the high-pressure side, a stator housing 12, and a bearing 13 on the low-pressure side.
  • AGM balancing mass 10
  • FIG. 4 shows an overview of the assembly of a radial piston compressor with housing-fixed axial bearing disks 7, 8 for swivel segments 5 and eccentric bearings 6 in longitudinal section.
  • Fig. 4 shows the design of a "housing-fixed” axial lock for the pivot segment 5 and eccentric bearing 6 components.
  • the eccentric shaft 2 is mounted via the housing bearing 13 in the low-pressure area ND in the stator housing 12, and in the high-pressure area in the compressor housing 9 in its bearing 13.
  • the eccentric 2a or the eccentric disk 2a is formed on the eccentric shaft 2, which transfers the stroke movement to the piston 3 via the eccentric bearing 6 and the pivot segments 5.
  • the return movement of the pistons 3 takes place via the two piston guide rings 4, which are simultaneously coupled to all pistons 3.
  • an axial bearing disk 7 is fixed to the cylinder housing 1 by means of fastening elements 7a (in the example 3x M5 screws). This limits the axial position of the swivel segments 5 and the eccentric bearing 6 to the cylinder housing 1.
  • the axial bearing disk 8 is inserted into the cylinder housing 1 from the “left” and fixed to the cylinder housing 1 via the assembly and a spring element 8a and its spring force.
  • the spring force can be supported, for example, on the bearing outer ring of the HD bearing 11. This limits the axial position of the swivel segments 5 and eccentric bearing 6 towards the HD side.
  • Fig. 5 shows in particular a detailed view of the axial contact points of the swivel segments 5 and the eccentric bearing outer ring 6a.
  • a housing H of the radial piston compressor can be composed of several housing components, such as the cylinder housing 1, the compressor housing 9, and the stator housing 12.
  • the axial bearing disks 7, 8 are preferably attached to the cylinder housing 1.
  • the cylinder housing preferably forms or contains the working spaces R of the piston-working space combinations KA, at least in sections.
  • Fig. 5 shows an enlargement of the relevant contact points of the housing-fixed axial bearing disks 7, 8 to the swivel segment 5 and needle bearing outer ring 6 components.
  • the contact S1 between swivel segment 5 and axial bearing disk 7 on the low pressure side ND, the contact S2 between swivel segment 5 and axial bearing disk 8 on the high pressure side HD, the contact LI between bearing ring 6a and axial bearing disk 7 on the low pressure side ND, and the contact L2 between bearing ring 6 and axial bearing disk 7 on the high pressure side HD are shown.
  • the bearing outer ring 6a of the eccentric bearing 6 is designed as a ring with two ribs, the respective inner end faces of which guide the rollers of the needle bearing 6 axially over the bearing cage.
  • the piston 3 is in the BDC position here, i.e. the lowest elevation of the eccentric 6a.
  • the ribs preferably fix or guide the needle cage of the needle bearing 6, or limit the axial mobility of the needle cage. This can achieve the advantage that when the needle bearing is axially fixed, in particular via the axial bearing disks 7, 8, on the outer ring, the cage of the bearing is also fixed or guided at the same time.
  • Fig. 6 shows in particular detailed representation of the contact surfaces of the axial bearing discs to the housing.
  • Fig. 6 is a detailed representation of the contact surfaces of the axial bearing disks 7, 8 to the housing 1, the eccentric 2a can be seen in the maximum elevation (with an even number of pistons, the piston would be in the TDC position here).
  • the axial bearing disks 7, 8 rest on the bearing 6.
  • the width of the eccentric bearing 6 is greater than the width of the eccentric 2a, the eccentric 2a and thus also the eccentric bearing 6 "immerse” radially between the two axial bearing disks. This ensures that the axial contact of the components - swivel segments 5 and bearing outer ring 6a - is complete and over the entire surface.
  • Fig. 6a shows an embodiment of the housing-fixed axial bearing disk 7, wherein the axial bearing disk 7 is formed here by the cylinder housing 1.
  • the housing-fixed axial bearing disk 8 is fixed to the cylinder housing 1, as described in the other embodiments.
  • Fig. 7 to 7b show an exemplary design of the axial bearing disk 7 for the low pressure range ND and its angular pitch of the fastening holes 7b.
  • Fig. 7 to 7b shows a possible embodiment of the axial bearing disk 7 fixed to the housing on the ND side.
  • the value of the angle between the fastening holes 7b advantageously corresponds to an integer multiple of the number of pistons (in this example a 7-piston refrigerant compressor).
  • the threaded holes in the cylinder housing 1 can be arranged between the pistons 3 in a space-saving manner.
  • Fig. 7 to 7b show the axial bearing disk surface Al for the contact of the axial bearing disk 7 on the eccentric bearing outer ring 6a or the swivel segment 5 as well as the contact surface Gl for the contact of the axial bearing disk 7 on the cylinder housing 1.
  • the fastening holes 7b for receiving the screws 7a are also shown.
  • the contact surfaces Gl on the axial bearing disk 7 should advantageously be designed to be plane-parallel (at least 0.15) to the axial bearing disk surface Al, in particular for contact with the cylinder housing on the ND side.
  • the corresponding surfaces (or surface if designed as only one surface) Gl 1 on the cylinder housing 1 should be plane-parallel to the piston axes K in order to form an exact contact for the axial bearing disk 7 or the contact surfaces Gl.
  • Fig. 8 to 8b show in particular a representation of the contact surfaces G1' for the axial bearing disk 7 to be mounted on the cylinder housing 1 on the low-pressure side ND.
  • the fastening holes 7b' for receiving the fastening screws 7a are shown.
  • the contact surfaces G2' for the axial bearing disk 8 on the cylinder housing 1 on the high-pressure side are also shown.
  • Fig. 9 to 9b show in particular a representation of an exemplary embodiment of the HD-side axial bearing disk 8.
  • Fig. 9 shows an embodiment of the HD-side axial bearing disk 8, which rests on a small collar G2' to a shoulder in the cylinder housing 1 (see in particular Fig. 8a) and forms the spring system on the end face F2.
  • the axial bearing disk surface A2 should be plane-parallel to the surface G2, analogous to the ND-side axial bearing disk 7.
  • Fig. 10 and Fig. 10a show a comparison of possible bearing center offsets, particularly in the axial direction (eccentric bearing center to piston axis center) of the two variants “shaft-fixed” and “housing-fixed” axial system.
  • the closing dimension S is around 1mm
  • the housing-fixed variant it is only around 0.25mm.
  • the reason for the big difference is the greatly shortened tolerance chain in the housing-fixed variant with only 4 incoming dimensions, compared to the shaft-fixed variant with 10 dimensions.
  • Fig. 10 and Fig. 10a also show in particular a representation of the possible center offset from the eccentric bearing center to the center of the piston axis for both variants. This can result in a reduction in the moving eccentric masses, since the axial bearing elements 7, 8 are fixed to the housing. With “shaft-fixed" axial systems, a shaft collar on the eccentric is always necessary, which increases the eccentric masses.
  • the eccentric 2 (of the eccentric shaft) is wider in the shaft-fixed version of the axial bearing disks and that an additional collar is provided to the right of the eccentric 2 on the Shaft is formed (axial bearing arrangement) and is also arranged eccentrically to the axis of rotation.
  • a moving eccentric mass is provided.
  • Fig. 11 and Fig. 11a relate in particular to a representation of the imbalances acting on the eccentric in comparison to shaft-fixed axial system with housing-fixed axial system.
  • Fig. 11 and Fig. 11a show the comparison of the tolerance chains of the two variants "shaft-fixed” and “housing-fixed” axial system in relation to the imbalance generated on the eccentric. It can be seen that due to the lower eccentric masses, this is only about 80% for the housing-fixed axial system compared to the shaft-fixed axial system.
  • Fig. 11 shows a tolerance chain of a design with a shaft-fixed axial bearing disk, in particular according to Fig. 10, where the following values are taken into account: TI for the center offset of the piston axes to axis K, T3 is the distance from the cylinder bore axis to the sealing flange of the ND seal (cylinder housing), T4 is the width of the ND seal 1; T5 is the width of the housing retaining ring, T6 is the width of the ND seal 2, T7 is the axial stop of the bearing bore / sealing surface (stator housing), T8 is the width of the ND bearing, T9 is the distance between the ND bearing collar / axial collar of the eccentric bearing (eccentric shaft), TIO is the width of the axial disk and Tll is the center of the eccentric bearing. This is shown with ME.
  • S -0.34 to 0.67.
  • the tolerance chain comprises 10 dimensions.
  • FIG. 11a A tolerance chain of a housing-fixed axial bearing disk is shown in Fig. 11a, taking the following values into account: TI for the center offset of the piston axis/cylinder axis (from the maximum clearance of the pistons 3), T2 is the distance of the (sheet metal) contact in the cylinder housing to the cylinder bore centers, T12 is the distance between the contact/axial bearing surface on the axial sheet ND.
  • the proposed radial piston compressor can be characterized in particular by the following features.
  • Swivel segments 7, 8 and an eccentric bearing 3 with ribs for the needle cage / roller cage can be provided.
  • a clearance for the axial thrust bearing discs 7, 8 on the shaft (left and right of the eccentric 6a) can be provided, in particular to ensure that there is both a clearance for the axial thrust bearing discs 7, 8 to the shaft and a sufficiently large axial contact surface for guiding the elements.
  • the entire system, especially the shaft with/without rotor, should be able to be joined/assembled.
  • At least one of the axial bearing disks 7 or 8 fixed to the housing should be designed to be removable from the cylinder housing 1 itself.
  • Plane-parallel axial contact surfaces should be provided on the housing-fixed axial bearing discs 7, 8 to the elements to be secured.
  • the axial bearing discs 7, 8 should also be arranged plane-parallel to the housing.
  • a “fastening” (e.g. screws) of the housing-fixed axial bearing discs 7, 8, or a spring-loaded system should be provided.
  • the proposed radial piston compressor can further be characterized in particular by the following features.
  • An angular orientation of the housing-fixed axial bearing disks 7, 8 to the housing 1 can be provided, with the advantage that the contact surface for the swivel segments 5 could be designed separately.
  • the width of the eccentric bearing 6 is greater than the width of the eccentric 2a on the shaft. This ensures that the bearing outer ring 6a rests against the entire axial surface of the axial bearing disk fixed to the housing (see in particular Fig. 6a, 6b).
  • the geometric design of the axial bearing disks 7, 8, in particular thickness, diameter, etc., the material pairing, in particular axial bearing disks/swivel segment; axial bearing disks/bearing, the additional design of the axial contact surface, in particular geometric, material-technical coating, etc., and/or the type of fastening of the axial bearing disks to the housing, in particular force-form fit; screwed; clamped, spring-loaded, etc., can vary or can be designed by a specialist.

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Abstract

Radialkolbenverdichter, umfassend eine Exzenterwelle (2) mit einer Drehachse (L), umfassend eine Exzenterscheibe (2a) mit einem Exzenterlager (6), mindestens eine Kolben- Arbeitsraumkombination (KA), die sich radial von der Exzenterwelle (2) erstreckt, ein Gehäuse (H), wobei die Kolben-Arbeitsraumkombination (KA) einen Arbeitsraum (R) und einen in dem Arbeitsraum entlang einer Kolbenachse (K) verschiebbaren Kolben (3) umfasst, der von der Exzenterwelle (2) angetrieben werden kann, wobei ein Schwenksegment (5) zwischen Exzenterlager (6) und dem Kolben (3) angeordnet ist, wobei das Exzenterlager (6) und das Schwenksegment (5) zumindest abschnittsweise zwischen einer ersten Axiallagerscheibe (7) und einer zweiten Axiallagerscheibe (8) axial fixiert sind, wobei mindestens eine der Axiallagerscheiben (7 bzw. 8), vorzugsweise beide Axiallagerscheiben, mit dem Gehäuse (H) drehfest verbunden sind.

Description

Radialkolbenverdichter
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Radialkolbenverdichter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Radialkolbenverdichter ist ein Element der Fluidtechnik. Bei diesem Radialkolbenverdichter ist mindestens eine Kolben-Arbeitsraum-Kombination im Gegensatz zu einem Axialkolbenverdichter radial und senkrecht zur Antriebswelle angeordnet. Ein Radialkolbenverdichter kann auch als Verdichter nach dem Radialkolbenprinzip angesprochen werden.
Die Förder- bzw. Hubbewegung des Kolbens wird zumeist durch einen Exzenter hervorgerufen. Insofern kann die Antriebswelle auch als Exzenterwelle angesprochen werden. In der Regel umfasst der Radialkolbenverdichter mehrere Kolben-Arbeitsraum-Kombinationen, die sich sternförmig und radial von der Antriebswelle bzw. Exzenterwelle, erstrecken.
Eine Kolben-Arbeitsraum-Kombination umfasst im Wesentlichen einen Arbeitsraum, auch Zylinder genannt, und einen Kolben, der in dem Arbeitsraum auf und ab bewegt wird. Der Kolben weist eine mittige geometrische Kolbenachse auf, die mit der Verschieberichtung des Kolbens übereinstimmt. Bei einem Radialkolbenverdichter mit einer Exzenterwelle umfasst der Kolben auf seiner der Exzenterwelle zugewandten Seite eine Kontaktfläche, auf welche die Exzenterscheibe während der Drehung der Exzenterwelle auftrifft bzw. anliegt. Die Exzenterwelle weist eine Drehachse auf, um welche die Exzenterwelle gedreht wird. Mit dem Auftreffen des Exzenters auf die Kontaktfläche kommt es zu einer Kolbenaufwärtsbewegung und zur Verdichtung eines in dem Arbeitsraum befindlichen Mediums.
Radialkolbenverdichter finden beispielsweise zur Verdichtung von Kühlmittel in Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen, insbesondere auch in elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen, Verwendung. Als zu verdichtendes Medium kommt beispielsweise ein Kühlmittel wie CO2 in Frage. Aber auch andere Medien bzw. Kühlmittel sind denkbar.
Die folgende Erfindung betrifft die Verbesserung eines Kältemittelverdichters nach dem Radialkolbenprinzip im speziellen Radialkolbenverdichter, dessen Hubfunktion mittels Kreisexzenter auf die Kolben übertragen wird. Für das Kältemittel CO2 ist die Umsetzung der Kinematik, im Speziellen die axiale Fixierung des Exzenterlagers als auch der Schwenksegmente betreffend, bekannt und in der Regel als wellenfeste Axialsicherung ausgeführt. Bei der o.g. wellenfesten Axialsicherung besteht das Problem, dass an den axialen Gleitkontaktflächen (Lageraußenring / Wellenbund bzw. Schwenksegmente / Wellenbund) eine hohe Relativgeschwindigkeit im Betrieb des Kolbenverdichters besteht und dies zu zusätzlichen Reibungsverlusten führt. Bei schlechtem Beölungszustand können im schlimmsten Fall auch erhöhter Verschleiß auftreten bis hin zum kompletten Versagen der Axiallagerstelle(n).
Bisher bekannte Maßnahmen zur Problemlösung / -minderung nach dem Stand der Technik führten nicht oder nur zu einem unzureichenden Erfolg, wie beispielsweise eine Reduzierung der Kontaktgeschwindigkeit durch Verringerung des Anlagedurchmessers zur Welle (Geschwindigkeit ist abhängig vom Kontaktradius bei Drehbewegung). Diese Maßnahme zeigte aber eher einen geringen Effekt zur Reduzierung der Gleitgeschwindigkeit. Auch eine Minderung des Reibungskoeffizienten zwischen den Kontaktpartnern durch beispielsweise Oberflächenbeschichtung, besondere Materialpaarung, zusätzliche Beölung und/oder besondere Gestaltung der Kontaktflächen (z.B. seguenzielle Unterbrechungen zum Sammeln von Schmiermittel) waren nicht zielführend und/oder kostspielig.
Zur Lösung des Problems der hohen Gleitgeschwindigkeiten/Relativgeschwindigkeiten an den axialen Kontaktstellen von Exzenterlager und Schwenksegmenten zu den angrenzenden Bauteilen setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.
Es ist demnach Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Radialkolbenverdichter vorzuschlagen, insbesondere einen Radialkolbenverdichter vorzuschlagen, mit dem die oben skizzierten Probleme abgestellt, zumindest aber gemindert werden können. Es ist insbesondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Radialkolbenverdichter vorzuschlagen, der weniger Reibungsverluste und/oder einen geringeren Verschleiß aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Radialkolbenverdichter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass mindestens eine der Axiallagerscheiben, vorzugsweise beide Axiallagerscheiben, mit dem Gehäuse drehfest verbunden sind, kann ein Radialkolbenverdichter vorgeschlagen werden, der weniger Reibungsverluste und/oder einen geringeren Verschleiß aufweist.
Kern der Idee ist, die axiale Fixierung des Exzenterlagers und der Schwenksegmente durch Axiallagerscheiben umzusetzen, welche „gehäusefest“ angeordnet sind und damit die Relativgeschwindigkeit in den Kontakten der axial zusichernden Elemente (Schwenksegmente und Exzenterlageraußenring) wesentlich verringert - auf ca: 1/10 der Relativgeschwindigkeiten gegenüber wellenfesten Axialsicherungselementen.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass für den speziellen Anwendungsfall, insbesondere Radialkolbenverdichter mit Exzenterlager und Schwenksegmenten, bisher die axiale Sicherung o.g. Elemente immer über die „wellenfeste“ Anlage erfolgte, mit der Folge, von Lagerschäden nach geringer Laufzeit.
Durch die hier vorgeschlagene Lösung wird die axiale Sicherung der Schwenksegmente und des Exzenterlagers im Radialkolbenverdichter bei sehr kleinen Kontaktgeschwindigkeiten an den Axialflächen ermöglicht.
Es werden Reibungsverluste des Gesamtsystems, sowie die Gefahr von Verschleiß an den Kontaktstellen minimiert. Dies erhöht die Sicherheit des Gesamtsystems zur Erreichung der notwendigen Lebensdaueranforderungen.
Es findet ferner eine Entkopplung des Systems "Welle" und „Kolbentrieb“, insbesondere Kolben; Schwenksegmente; Exzenterlager, statt. Dies ermöglicht größere Fertigungstoleranzen für die axialen Maße an Welle und Gehäuse. Hierdurch kann sich ein Kostenvorteil ergeben.
Es kann sich ferner eine Verringerung der Toleranzanforderungen für einen mittigen Kraftangriff, insbesondere Kolben; Schwenksegment; Exzenterlager, ergeben. Hieraus kann sich ein Vorteil in Form einer symmetrischen Lagerbelastung des Exzenterlagers ergeben.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Merkmalen der Unteransprüche. Die Gegenstände bzw. Merkmale der verschiedenen Ansprüche können grundsätzlich beliebig miteinander kombiniert werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mindestens zwei, vorzugsweise sieben, Kolben-Arbeitsraumkombinationen sternförmig um die Exzenterwelle angeordnet sind. Entsprechend ergeben sich auch eine entsprechende Anzahl von Schwenksegmenten, die zwischen dem Kolben und dem Exzenterlager angeordnet sind. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Radialkolbenverdichter einen Niederdruckbereich und einen Hochdruckbereich ausbildet. Das zu verdichtende Fluid, vorzugsweise ein Kältemittel, wie CO2, wird von dem Niederdruckbereich in den Hochdruckbereich gepumpt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Exzenterwelle eine Exzenterscheibe umfasst, wobei die Breite des Exzenterlagers größer ist, als die Breite der Exzenterscheibe. Da die Breite des Exzenterlagers größer ist, als die Breite des Exzenters, „taucht“ der Exzenter und damit auch das Exzenterlager radial zwischen die beiden Axiallagerscheiben ein. Dadurch ist gewährleistet, dass die axiale Anlage der Komponenten - Schwenksegmente und Nadellageraußenring - vollumfänglich und vollflächig erfolgt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Axiallagerscheibe, vorzugsweise beide Axiallagerscheiben, mit Schraubverbindungen, umfassend Befestigungsbohrungen, an dem Gehäuse befestigt ist, wobei die Befestigungsbohrungen koaxial um die Drehachse angeordnet sind, wobei der Winkel zwischen den Befestigungsbohrungen vorteilhafterweise einem ganzzahligen Vielfachen der Kolbenanzahl entspricht. Das hat den Vorteil, dass die Gewindebohrungen im Zylindergehäuse platzsparend zwischen den Kolben-Arbeitsraum-Kombinationen, insbesondere den Kolben, angeordnet werden können.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Anlagefläche zwischen der mindestens einen Axiallagerscheibe und dem Gehäuse vorgesehen ist, wobei die Anlagefläche planparallel zu der mindestens einen Kolbenachse bzw. den Kolbenachsen ausgerichtet ist. Hierdurch kann eine exakte Anlage für das bzw. die Axiallagerscheiben ausgebildet werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse einen Bund zu einem Absatz im Gehäuse umfasst, insbesondere im Hochdruckbereich des Radialkolbenverdichters, wobei mindestens eine Axiallagerscheibe an dem Bund anliegt und an der Stirnfläche eine Federanlage ausbildet. Die Feder, insbesondere verspannt mit einem gehäusefesten Bauteil, spannt die Axiallagerscheibe federelastisch ein. Die Axiallagerscheibe muss nicht weiter befestigt werden, sprich für die Axiallagerscheibe ist grundsätzlich kein weiteres Befestigungselement erforderlich, wie beispielsweise eine Verschraubung gegen das Gehäuse. Durch den Entfall von weiteren Befestigungselementen entstehen unter anderem auch Kostenvorteile.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Axiallagerscheibenfläche, insbesondere im Hochdruckbereich des Radialkolbenverdichters, planparallel zu einer Anlagefläche zwischen Zylindergehäuse und Axiallagerscheibe auf der Hochdruckseite ausgerichtet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein Exzenterlager mit Borden für einen Nadelkäfig / Rollenkäfig vorgesehen ist. Vorzugsweise ist ein Exzenterlager mit Borden, insbesondere am Außenring des Exzenterlagers, verbaut. Die Borde fixieren bzw. führen den Nadelkäfig, bzw. begrenzen die axiale Beweglichkeit des Nadelkäfigs. Das hat den Vorteil, dass bei axialer Fixierung, insbesondere über die Axiallagerscheiben, des Nadellagers am Außenring, gleichzeitig der Käfig des Lagers mit fixiert bzw. geführt ist. Bei Verwendung eines Nadellagers ohne Borde sollte der Käfig des Lagers bzw. der Nadellagerkranz zusätzlich noch z.B. über die Axiallagerscheibe gegen axiales Verschieben gesichert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein Freigang für die Axiallagerscheiben vorgesehen ist. Hierdurch kann vorteilhafterweise sichergestellt werden, dass sowohl ein Freigang für die Scheiben zur Welle vorhanden ist als auch eine ausreichend große axiale Anlagefläche zum Führen der Elemente vorhanden ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mindestens eine der gehäusefesten Axiallagerscheiben demontierbar zum Zylindergehäuse selbst ausgestaltet ist. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhafte Montagefreundlichkeit erreicht werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass planparallele axiale Anlageflächen an den gehäusefesten Axiallagerscheiben zu den zu sichernden Elementen vorgesehen sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine planparallele Anlage der Axiallagerscheiben selbst zum Gehäuse vorgesehen ist. In einer Ausgestaltung ist eine der Axiallagerscheiben zur Fixierung für das Exzenterlager und Schwenksegment direkt im, am oder durch das Gehäuse bzw. am Zylindergehäuse ausgebildet. Vorteilhafterweise kann ein zusätzliches Bauteil entfallen. Aufgrund der eingeschränkten Zugänglichkeit des Kolbens, wird bei dieser Ausgestaltung vorzugsweise lediglich ein Kolbenführungsring montiert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Befestigung der gehäusefesten Axiallagerscheiben, insbesondere durch Schrauben oder federvorgespannte Anlage, vorgesehen ist. Die vorgenannten Maßnahmen zeichnen sich durch eine schnelle Montierbarkeit und ggf. Demontierbarkeit, insbesondere zu Wartungszwecken, aus.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Winkelorientierung der gehäusefesten Axiallagerscheiben zum Gehäuse vorgesehen ist. Hierdurch kann insbesondere der Vorteil erreicht werden, dass die Anlagefläche für die Schwenksegmente gesondert ausgeführt werden könnte.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen
Fig. 1 eine perspektivische, geschnittene Ansicht auf einen Radialkolbenverdichter gemäß dem Stand der Technik;
Fig. la eine vergrößerte Detaildarstellung aus Fig. 1 ;
Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Geschwindigkeiten in
Gleitkontakten - wellenfest;
Fig. 2a eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Geschwindigkeiten in Gleitkontakten - wellenfest;
Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Geschwindigkeiten in Gleitkontakten - wellenfest;
Fig. 3a eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Geschwindigkeiten in Gleitkontakten - wellenfest;
Fig. 4 ein erfindungsgemäßer Radialkolbenverdichter in einer seitlichen, geschnittenen Darstellung;
Fig. 5 ein Detail eines erfindungsgemäßen Radialkolbenverdichters;
Fig. 6 ein Detail eines erfindungsgemäßen Radialkolbenverdichters;
Fig. 6a ein Detail einer weiteren Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Radialkolbenverdichters;
Fig. 7 eine Axiallagerscheibe für einen erfindungsgemäßen Radialkolbenverdichter, insbesondere für den Niederdruckbereich, in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 7a eine Axiallagerscheibe für einen erfindungsgemäßen Radialkolbenverdichter, insbesondere für den Niederdruckbereich, in einer Draufsicht;
Fig. 7b eine Axiallagerscheibe für einen erfindungsgemäßen Radialkolbenverdichter, insbesondere für den Niederdruckbereich, in einer seitlichen, geschnittenen Ansicht;
Fig. 8 ein Teil des Gehäuses in einer perspektivischen Darstellung;
Fig. 8a ein Teil des Gehäuses in einer perspektivischen Darstellung;
Fig. 8b ein Detail «Z» gemäß Fig. 8;
Fig. 9 eine Axiallagerscheibe für einen erfindungsgemäßen Radialkolbenverdichter, insbesondere für den Hochdruckbereich, in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 9a eine Axiallagerscheibe für einen erfindungsgemäßen Radialkolbenverdichter, insbesondere für den Hochdruckbereich, in einer Draufsicht; Fig. 9b eine Axiallagerscheibe für einen erfindungsgemäßen Radialkolbenverdichter, insbesondere für den Hochdruckbereich, in einer seitlichen, geschnittenen Ansicht;
Fig. 10 eine geschnittene Ansicht auf einen Radialkolbenverdichter gemäß dem Stand der Technik - wellenfeste Axialanlage;
Fig. 10a eine geschnittene Ansicht auf einen erfindungsgemäßen Radialkolbenverdichter - gehäusefeste Axialanlage;
Fig. 11 eine Toleranzkette für einen Radialkolbenverdichter gemäß dem Stand der Technik - wellenfeste Axialanlage;
Fig. 11a eine Toleranzkette für einen erfindungsgemäßen Radialkolbenverdichter - gehäusefeste Axialanlage.
Folgende Bezugszeichen werden in den Abbildungen verwendet:
K Kolbenachse
L Drehachse
H Gehäuse
KA Kolben-Arbeitsraum-Kombination
R Arbeitsraum
I Exzenterwelle lla Axiallagerscheibe rechts llb Axiallagerscheibe links
III Exzenterlager
IV Schwenksegment
V Kolben
VI Massenausgleichselement
VII axialer Anlagebund rechts
VIII axialer Anlagebund links
HD Hochdruckseite
ND Niederdruckseite
1 Zylindergehäuse
2 Exzenterwelle
3 Kolben 4 Kolbenführungsring
5 Schwenksegment
6 Exzenterlager
7 Axiallagerscheibe - Niederdruckseite
8 Axiallagerscheibe - Hochdruckseite
9 Verdichtergehäuse
10 Ausgleichmasse (AGM) - Hochdruckseite
11 Lager - Hochdruckseite
12 Statorgehäuse
13 Lager - Niederdruckseite
2a Exzenter(scheibe)
6a Lageraußenring
7a Schraube für Axiallagerscheibe - Niederdruckseite
7b Befestigungsbohrung
8a Federelement für Axiallagerscheibe - Hochdruckseite
51 Kontakt Schwenksegment/Axiallagerscheibe auf der Niederdruckseite
52 Kontakt Schwenksegment/ Axiallagerscheibe auf der Hochdruckseite
LI Kontakt Lagerring/Axiallagerscheibe auf der Niederdruckseite
L2 Kontakt Lagerring/Axiallagerscheibe auf der Hochdruckseite
Al Axiallagerscheibenfläche der Axiallagerscheibe auf der Niederdruckseite
A2 Axiallagerscheibenfläche der Axiallagerscheibe auf der Hochdruckseite
Gl , Gl ‘ Anlagefläche Zylindergehäuse/Axiallagerscheibe auf der Niederdruckseite
G2, G2‘ Anlagefläche Zylindergehäuse/Axiallagerscheibe auf der Hochdruckseite
Fl Anlagefläche Lager auf der Hochdruckseite/Federelement
F2 Anlagefläche Axiallagerscheibe auf der Hochdruckseite/Federelement
Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben sind selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Außerdem kann ein ggf. beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden. Die hierin verwendete Terminologie dient nur zum Zweck des Beschreibens bestimmter Ausführungsformen und soll die Offenbarung nicht beschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein/eine" und „der/die/das" auch die Pluralformen enthalten, sofern der Kontext dies nicht anderweitig klar erkennen lässt. Es wird zudem klar sein, dass die Ausdrücke „weist auf" und/oder „aufweisend", wenn in dieser Beschreibung verwendet, das Vorhandensein der genannten Merkmale, ganzen Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bauteile spezifizieren, aber nicht das Vorhandensein oder den Zusatz von einem/einer oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Bauteilen und/oder Gruppen derselben ausschließen. Wie hierin verwendet, enthält der Ausdruck „und/oder" jedes beliebige und alle Kombinationen von einem oder mehreren der assoziierten, aufgelisteten Elemente.
Zunächst wird auf die Fig. 1 bis 3a Bezug genommen.
In der Fig. 1 bzw. la ist ein Radialkolbenverdichter mit einer „wellenfesten Axialsicherung“ für das Exzenterlager und die Schwenksegmente gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Ein hier dargestellter Radialkolbenverdichter umfasst im Wesentlichen eine Exzenterwelle I, eine Axiallagerscheibe rechts lla, eine Axiallagerscheibe links llb, ein Exzenterlager III, ein Schwenksegment IV, ein Kolben V, Massenausgleichselement VI, ein axialer Anlagebund rechts VII und ein axialer Anlagebund links VIII.
Fig. 1 zeigt eine meist verwendete Strategie zur axialen Fixierung von Exzenterlager III und Schwenksegmenten IV. Dabei ist an der Exzenterwelle I ein axialer Anlagebund für die rechte Axiallagerscheibe lla ausgeführt. Diese ist wellenfest und bildet mit ihrer linken Axialfläche VII die axiale Begrenzung, welche die Verschiebung „nach rechts“ begrenzt. Die Begrenzung der axialen Verschiebung von Exzenterlager III und Schwenksegmenten IV „nach links“ erfolgt über eine Axiallagerscheibe llb und deren axiale Anlagefläche VIII, deren Bewegung wiederum zur Planfläche des Massenausgleichselementes VI begrenzt wird. Das Massenausgleichselement VI ist in diesem Fall mittels Kraftschluss (über einen Quer- oder Längspressverband) mit der Exzenterwelle I verbunden. Die beiden Axiallagerscheiben lla und llb sind wellenfest, drehen sich also mit der gleichen Geschwindigkeit, wie die Exzenterwelle I.
Eine detaillierte Problembeschreibung der Gleitgeschwindigkeiten ergibt sich insbesondere aus den Fig. 2,2a bzw. 3, 3a, auf die nachfolgend Bezug genommen werden soll. Fig. 2 bzw. Fig. 2a liefert hier eine beispielshafte Darstellung der Gleitgeschwindigkeit zwischen Schwenksegment IV und Axiallagerscheibe lla bzw. Ilb (wellenfest), insbesondere eine detaillierte Problembeschreibung der Gleitgeschwindigkeiten.
Eine Betrachtung der Bewegung der Schwenksegmente IV und deren axialen Flächen (Kontaktflächen) liefert insbesondere folgende Erkenntnis. Die Schwenksegmente IV führen als Hauptbewegung eine lineare Bewegung in Richtung der Kolbenachse K aus, der Geschwindigkeitsverlauf in dieser Richtung ist sinusförmig. Die mittlere Gleitgeschwindigkeit in dieser Richtung (bei einer Wellendrehzahl von 8000 1/min) ist bei dem Hub von 8mm rund 2m/s, im Maximum ca: 4m/s. Bei einer „wellenfesten“ axialen Anlage beträgt die Kontaktgeschwindigkeit in Drehrichtung der Welle (bei Drehzahl 8000 1/min und einem mittleren Kontaktradius von 21mm ca. 17,6m/s.
Nachfolgend wird auf Fig. 3 und 3a Bezug genommen. Fig. 3 bzw. 3a zeigt insbesondere eine Darstellung der Gleitgeschwindigkeit zwischen Exzenterlageraußenring und Axiallagerscheibe (wellenfest).
Die Geschwindigkeit des Exzenterlageraußenringes des Exzenterlagers III in Kolbenachsrichtung K ist analog der Geschwindigkeit des Schwenksegmentes IV, da diese beiden Körper immer in Kontakt sind. In Drehrichtung (um die Exzenterachse I) führt der Lageraußenring des Exzenterlagers III eine zusätzliche Bewegung aus (entgegen der Wellendrehrichtung) mit ca: 1/40 der Wellendrehzahl (hier ca: 200 1/min), aufgrund der Kinematik des Kolbentriebes. D.h. die Stirnflächen des Außenrings des Exzenterlagers III haben eine max. Relativgeschwindigkeit bezüglich einer „wellenfesten“ Anlage (bei einem mittleren Anlagedurchmesser von 17,5mm) von ca.: 15m/s. (Geschwindigkeit Lageraußenring + Relativgeschwindigkeit Scheibe/Gehäuse - Relativgeschwindigkeit Lagerring/Gehäuse = Geschwindigkeit im Kontaktpunkt Lageraußenring/Axiallagerscheibe).
An beiden Kontakten wird der zulässige Grenzwert (für Sinterwerkstoffe ca: 5m/s; für Spezialanwendungen mit gesicherter Ölzuführung von ca: 10m/s) überschritten.
Nachfolgend wird auf die Fig. 4 bis 11 Bezug genommen.
Ein erfindungsgemäßer Radialkolbenverdichter umfasst mindestens eine Kolben-Arbeitsraum- Kombination KA, vorzugsweise mehrere Kolben-Arbeitsraum-Kombinationen KA, die sich radial von einer Exzenterwelle 2 erstrecken. Vorzugsweise sind die Kolben-Arbeitsraum-Kombinationen KA sternförmig um die Exzenterwelle 2 angeordnet. Eine Kolben-Arbeitsraumkombination KA als solches umfasst einen Arbeitsraum R und einen in dem Arbeitsraum entlang einer Kolbenachse K verschiebbaren Kolben 3, der von der Exzenterwelle 2 angetrieben werden kann. Die Exzenterwelle 2 weist eine Drehachse L auf.
Ein erfindungsgemäßer Radialkolbenverdichter umfasst insbesondere ferner ein Zylindergehäuse 1, die Exzenterwelle 2, den bzw. die Kolben 3, einen Kolbenführungsring 4, ein Schwenksegment 5, ein Exzenterlager 6, eine Axiallagerscheibe 7 auf der Niederdruckseite ND, Schraube 7a für Axiallagerscheibe 7 auf der Niederdruckseite, eine Axiallagerscheibe 8 auf der Hochdruckseite, Federelement 8a für Axiallagerscheibe auf der Hochdruckseite HD, ein Verdichtergehäuse 9, eine Ausgleichmasse 10 (abgekürzt AGM) auf der Hochdruckseite, ein Lager 11 auf der Hochdruckseite, ein Statorgehäuse 12, sowie ein Lager 13 auf der Niederdruckseite.
Der Fig. 4 ist insbesondere eine Übersicht der Baugruppe eines Radialkolbenverdichters mit gehäusefesten Axiallagerscheiben 7, 8 für Schwenksegmente 5 und Exzenterlager 6 im Längsschnitt zu entnehmen.
Fig. 4 zeigt die Ausführung einer „gehäusefesten“ Axialsicherung für die Komponenten Schenksegment 5 und Exzenterlager 6. Die Exzenterwelle 2 wird über die Gehäuselagerung 13 im Niederdruckbereich ND im Statorgehäuse 12, im Hochdruckbereich im Verdichtergehäuse 9 in deren Lager 13 gelagert. Im Bereich der Kolbenachsen K ist an der Exzenterwelle 2 der Exzenter 2a bzw. die Exzenterscheibe 2a ausgebildet, der über das Exzenterlager 6, die Schwenksegmente 5 die Hubbewegung auf den Kolben 3 überträgt. Die Rückführbewegung der Kolben 3 erfolgt über die beiden Kolbenführungsringe 4, die gleichzeitig mit allen Kolben 3 gekoppelt sind.
Auf der Niederdruckseite ND wird eine Axiallagerscheibe 7 mittels Befestigungselementen 7a (im Beispiel 3x Schrauben M5) zum Zylindergehäuse 1 fixiert. Dadurch wird die axiale Position der Schwenksegmente 5 und des Exzenterlagers 6 zum Zylindergehäuse 1 begrenzt. Auf der Hochdruckseite HD wird die Axiallagerscheibe 8 in das Zylindergehäuse 1 von „links“ eingelegt und über den Zusammenbau und einem Federelement 8a und dessen Federkraft am Zylindergehäuse 1 fixiert. Die Abstützung der Federkraft kann beispielsweise am Lageraußenring des HD-Lagers 11 erfolgen Dies begrenzt die axiale Position von Schwenksegmenten 5 und Exzenterlager 6 zur HD-Seite hin. Fig. 5 zeigt insbesondere eine Detailansicht der axialen Kontaktpunkte der Schwenksegmente 5 und des Exzenterlageraußenringes 6a.
Wie oben ersichtlich, kann ein Gehäuse H des Radialkolbenverdichters aus mehreren Gehäusekomponenten, wie beispielsweise dem Zylindergehäuse 1, dem Verdichtergehäuse 9, sowie dem Statorgehäuse 12 zusammengesetzt sein. Vorzugsweise sind die Axiallagerscheiben 7, 8 an dem Zylindergehäuse 1 befestigt. Das Zylindergehäuse bildet bzw. beinhaltet vorzugsweise die Arbeitsräume R der Kolben-Arbeitsraum-Kombinationen KA aus, zumindest abschnittsweise.
Fig. 5 zeigt in der Vergrößerung die relevanten Kontaktstellen der gehäusefesten Axiallagerscheiben 7, 8 zu den Komponenten Schwenksegment 5 und Nadellageraußenring 6.
Insbesondere ist der Kontakt S1 zwischen Schwenksegment 5 und Axiallagerscheibe 7 auf der Niederdruckseite ND, der Kontakt S2 zwischen Schwenksegment 5 und Axiallagerscheibe 8 auf der Hochdruckseite HD, der Kontakt LI zwischen Lagerring 6a und Axiallagerscheibe 7 auf der Niederdruckseite ND, sowie der Kontakt L2 zwischen Lagerring 6 und Axiallagerscheibe 7 auf der Hochdruckseite HD dargestellt.
Wie in Fig. 5 dargestellt, ist der Lageraußenring 6a des Exzenterlagers 6 als ein Ring mit zwei Borden ausgeführt, deren jeweilige innere Stirnseiten die Rollen des Nadellagers 6 über den Lagerkäfig axial führen. Der Kolben 3 befindet sich hier in UT-Lage, also der geringsten Erhebung des Exzenters 6a. Die Borde fixieren bzw. führen vorzugsweise den Nadelkäfig des Nadellagers 6, bzw. begrenzen die axiale Beweglichkeit des Nadelkäfigs. Hierdurch kann der Vorteil erreicht werden, dass bei axialer Fixierung, insbesondere über die Axiallagerscheiben 7, 8, des Nadellagers am Außenring, gleichzeitig der Käfig des Lagers mit fixiert bzw. geführt ist.
Fig. 6 zeigt insbesondere Detaildarstellung der Anlageflächen der Axiallagerscheiben zum Gehäuse.
Der Fig. 6 ist insbesondere eine Detaildarstellung der Anlageflächen der Axiallagerscheiben 7, 8 zum Gehäuse 1 ist der Exzenter 2a in der maximalen Erhebung (bei geradzahliger Kolbenanzahl wäre hier der Kolben in OT-Lage) zu entnehmen.
Insbesondere ist eine Axiallagerscheibenfläche Al der Axiallagerscheibe 7 auf der Niederdruckseite ND, eine Axiallagerscheibenfläche A2 der Axiallagerscheibe 8 auf der Hochdruckseite HD, eine Anlagefläche Gl vom Zylindergehäuse 1 zur Axiallagerscheibe 7 auf der Niederdruckseite ND, eine Anlagefläche G2 vom Zylindergehäuse 1 zur Axiallagerscheibe 8 auf der Hochdruckseite HD, eine Anlagefläche Fl vom Lager 6 auf der Hochdruckseite zum Federelement 8a, sowie eine Anlagefläche F2 von der Axiallagerscheibe 8 auf der Hochdruckseite zum Federelement 8a dargestellt. Die Axiallagerscheiben 7, 8 liegen an dem Lager 6 an.
Da die Breite des Exzenterlagers 6 größer ist, als die Breite des Exzenters 2a, „taucht“ der Exzenter 2a und damit auch das Exzenterlager 6 radial zwischen die beiden Axiallagerscheiben ein. Dadurch ist gewährleistet, dass die axiale Anlage der Komponenten - Schwenksegmente 5 und Lageraußenring 6a - vollumfänglich und vollflächig erfolgt.
In Fig. 6a ist eine Ausgestaltung der gehäusefesten Axiallagerscheibe 7 gezeigt, wobei die Axiallagerscheibe 7 hier durch das Zylindergehäuse 1 ausgebildet wird. Die gehäusefeste Axiallagerscheibe 8 ist, wie in den anderen Ausführungsbeispielen beschrieben, am Zylindergehäuse 1 fixiert.
In den Fig. 7 bis 7b ist eine beispielhafte Ausführung der Axiallagerscheibe 7 für den Niederdruckbereich ND und deren Winkelteilung der Befestigungsbohrungen 7b dargestellt.
Fig. 7 bis 7b stellt eine mögliche Ausführungsform der gehäusefesten Axiallagerscheibe 7 auf der ND-Seite dar. Dabei entspricht der Wert der Winkel zwischen den Befestigungsbohrungen 7b vorteilhafterweise einem ganzzahligen Vielfachen der Kolbenanzahl (hier im Beispiel ein 7 Kolben- Kältemittelverdichter). Im Bild 3/7x360° bzw. 2/7x360°. Das hat den Vorteil, dass die Gewindebohrungen im Zylindergehäuse 1 platzsparend zwischen den Kolben 3 angeordnet werden können.
Zudem ist in Fig. 7 bis 7b die Axiallagerscheibenfläche Al für die Anlage der Axiallagerscheibe 7 am Exzenterlageraußenring 6a bzw. dem Schwenksegment 5 sowie die Anlagefläche Gl zur Anlage der Axiallagerscheibe 7 am Zylindergehäuse 1. Zudem sind auch die Befestigungsbohrungen 7b zur Aufnahme der Schrauben 7a gezeigt.
Die Anlageflächen Gl an der Axiallagerscheibe 7 sollten vorteilhafterweise planparallel (mind. 0,15) zu ausgebildeten Axiallagerscheibenfläche Al ausgeführt sein, insbesondere zur Anlage am Zylindergehäuse auf ND Seite. Ebenso sollten die korrespondierenden Flächen (bzw. Fläche, wenn als nur eine Fläche ausgeführt) Gl 1 am Zylindergehäuse 1 planparallel zu den Kolbenachsen K liegen, um eine exakte Anlage für die Axiallagerscheibe 7 bzw. der Anlageflächen Gl zu bilden.
Die Fig. 8 bis 8b zeigt insbesondere eine Darstellung der Anlageflächen G1‘ für die Anlage der Axiallagerscheibe 7 am Zylindergehäuse 1 auf der Niederdruckseite ND dargestellt. Zudem sind die Befestigungsbohrungen 7b‘ zur Aufnahme der Befestigungsschrauben 7a gezeigt.
Ebenso sind auch die Anlageflächen G2‘ für die Anlage der Axiallagerscheibe 8 am Zylindergehäuse 1 auf der Hochdruckseite dargestellt.
Die Fig. 9 bis 9b zeigt insbesondere eine Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform der HD-seitigen Axiallagerscheibe 8.
Die Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform der HD-seitigen Axiallagerscheibe 8, welche an einem kleinen Bund G2‘ zu einem Absatz im Zylindergehäuse 1 anliegt (vgl. insbesondere Fig. 8a) und an der Stirnfläche F2 die Federanlage ausbildet.
Die Axiallagerscheibenfläche A2 sollte analog zur ND-seitigen Axiallagerscheibe 7 ebenfalls planparallel zur Fläche G2 sein.
Fig. 10 und Fig. 10a zeigt eine Gegenüberstellung möglicher Lagermittenversätze, insbesondere in axialer Richtung, (Exzenterlagermitte zu Kolbenachsmitte) der beiden Varianten „wellenfeste“ und „gehäusefeste“ Axialanlage. Bei der wellenfesten Variante ist das Schließmaß S rund 1mm, bei der gehäusefesten Variante ist selbiges nur rund 0,25mm. Grund für den großen Unterschied ist die stark verkürzte Toleranzkette bei der gehäusefesten Variante mit nur 4 eingehenden Maßen, gegenüber der wellenfesten Variante mit 10 Maßen.
Fig. 10 und Fig. 10a zeigt ferner insbesondere eine Darstellung des möglichen Mittenversatzes von Exzenterlagermitte zur Mitte der Kolbenachse für beide Varianten. Hieraus kann sich eine Verringerung der bewegten exzentrischen Massen ergeben, da die Axiallagerelemente 7, 8 gehäusefest sind. Bei „wellenfester“ Axialanlage ist immer ein Wellenbund am Exzenter notwendig, der die exzentrischen Massen erhöht. In den Detaildarstellungen der Figuren 10,10a ist zudem ersichtlich, dass der Exzenter 2 (der Exzenterwelle) bei der wellenfesten Ausführung der Axiallagerscheiben breiter ausgeführt ist und rechts des Exzenters 2 ein zusätzlicher Bund an der Welle ausgebildet ist (axiale Anlage des Lagers) und ebenfalls exzentrisch zur Drehachse angeordnet ist. Es wird insbesondere eine bewegte exzentrische Masse bereitgestellt. Zusätzlich kommt noch die Masse der beiden Axiallagerscheiben (Bordscheiben) hinzu, die (da wellenfest) ebenfalls exzentrisch umlaufen.
Die Fig. 11 und Fig. 11a betrifft insbesondere eine Darstellung der am Exzenter wirksamen Unwuchten im Vergleich wellenfeste Axialanlage zu gehäusefester Axialanlage.
Die Fig. 11 und Fig. 11a zeigt die Gegenüberstellung der Toleranzketten der beiden Varianten „wellenfeste“ und „gehäusefeste“ Axialanlage in Bezug auf die am Exzenter erzeugten Unwuchten. Es ist zu erkennen, dass diese aufgrund der geringeren exzentrischen Massen bei der gehäusefesten Axialanlage bei nur ca: 80% gegenüber der wellenfesten Axialanlage ist.
Die Fig. 11 zeigt eine Toleranzkette einer Ausgestaltung mit wellenfester Axiallagerscheibe, insbesondere gemäß Fig. 10, wobei folgende Werte Berücksichtigung finden: TI für den Mittenversatz der Achsen Kolben zu Achse K, mit T3 der Abstand Zylinderbohrungsachse zu Dichtflansch ND-Dichtung (Zylindergehäuse), T4 die Breite der ND-Dichtung 1 ; T5 für die Breite Gehäusehaltering, mit ist T6 Breite der ND-Dichtung 2, mit T7 der axialer Anschlag Lagerbohrung / Dichtfläche (Statorgehäuse), mit T8 die Breite Lager ND, mit T9 der Abstand Lagerbund ND /Axialbund Exzenterlager (Exzenterwelle), mit TIO die Breite Axialscheibe sowie mit Tll die Mitte des Exzenterlagers berücksichtigt. Dieses ist mit ME dargestellt. Für die wellenfeste Axiallager ergibt sich S= -0,34 bis 0,67. Die Toleranzkette umfasst 10 Maße.
Eine Toleranzkette einer gehäusefesten Axiallagerscheibe ist in Fig. 11a dargestellt, wobei folgende Größen berücksichtigt sind: TI für den Mittenversatz Achsen Kolben/Achse Zylinder (aus max. Spiel der Kolben 3), mit T2 der Abstand der (Blech)Anlage im Zylindergehäuse zu Zylinderbohrungsmitten, mit T12 der Abstand Anlage/Axiallagerfläche am Axialblech ND.
Sowie mit T 13 die halbe Breite des Exzenterlageraußenrings (Nadellager). Für die erfindungsgemäße gehäusefeste Axiallagerscheibe 7, 8 ergibt sich S= -0,13 bis 0,1. Die Toleranzkette umfasst hier 4 Maße. Die axiale Lagerung ist hier von weniger Komponenten des Verdichters bzw. deren Anlageflächen und deren Einbaulage abhängig, Es ist auch ersichtlich bzw. nachvollziehbar, dass der Entfall der wellenfesten Axialanlagescheiben lla, llb, das weniger breite Schwenksegment 5, das weniger breite Exzenterlager 6, 6a, die geringere Breite des Exzenters 2a der Welle sowie der Entfall des axialen Anlagebundes an der Exzenterwelle eine wesentliche Verringerung der wirksamen Unwucht bewirken.
Der vorgeschlagene Radialkolbenverdichter kann sich insbesondere durch nachfolgende Merkmale auszeichnen.
Es können Schwenksegmente 7, 8 und ein Exzenterlager 3 mit Borden für den Nadelkäfig / Rollenkäfig vorgesehen sein.
Es kann eine Freigang für die axialen Axiallagerscheiben 7, 8 an der Welle (links und rechts des Exzenters 6a) vorgesehen sein, insbesondere damit sichergestellt ist, dass sowohl ein Freigang für die Axiallagerscheiben 7, 8 zur Welle vorhanden ist als auch eine ausreichend große axiale Anlagefläche zum Führen der Elemente vorhanden ist.
Es sollte eine Fügbarkeit / Montierbarkeit des Gesamtsystems, insbesondere der Welle mit/ohne Rotor, gegeben sein.
Es sollte mindestens eine der gehäusefesten Axiallagerscheiben 7 bzw. 8 demontierbar zum Zylindergehäuse 1 selbst ausgestaltet sein.
Es sollten planparallele axiale Anlageflächen an den gehäusefesten Axiallagerscheiben 7, 8 zu den zu sichernden Elementen vorgesehen sein.
Es sollte eine ebenfalls planparallele Anlage der Axiallagerscheiben 7, 8 selbst zum Gehäuse vorgesehen sein.
Es sollte eine „Befestigung“ (z.B. Schrauben) der gehäusefesten Axiallagerscheiben 7, 8, oder federvorgespannte Anlage vorgesehen sein.
Der vorgeschlagene Radialkolbenverdichter kann sich ferner insbesondere durch nachfolgende Merkmale auszeichnen.
Es kann eine Winkelorientierung der gehäusefesten Axiallagerscheiben 7, 8 zum Gehäuse 1 vorgesehen sein, mit dem Vorteil, dass die Anlagefläche für die Schwenksegmente 5 gesondert ausgeführt werden könnte. Es kann ein Winkelversatz zwischen Befestigungsbohrungen 7b an der Axiallagerscheibe 7 als ein ganzzahliges Vielfaches der Teilung für die Kolbenanzahl vorgesehen sein, beispielsweise 7 Kolben: Winkelversatz = 1/7x360° oder 2/7x360° (vgl. insbesondere Fig. 7).
Es ist von Vorteil, wenn die Breite des Exzenterlagers 6 größer ist, als die Breite des Exzenters 2a auf der Welle. Dann ist gewährleistet, dass der Lageraußenring 6a an der gesamten Axialfläche der gehäusefesten Axiallagerscheibe anliegt (vgl. insbesondere Fig. 6a, 6b).
Die geometrische Ausführungsform der Axiallagerscheiben 7, 8, insbesondere Dicke, Durchmesser, etc., die Materialpaarung, insbesondere Axiallagerscheiben/Schwenksegment; Axiallagerscheiben/Lager, die zusätzliche Ausgestaltung der axialen Anlagefläche, insbesondere geometrisch, materialtechnisch-Beschichtung etc., und/oder die Art der Befestigung der Axiallagerscheiben zum Gehäuse, insbesondere Kraft-Formschluss; verschraubt; geklemmt, federvorgespannt, etc., kann variieren bzw. kann vom Fachmann ausgelegt werden.

Claims

Ansprüche
1. Radialkolbenverdichter, umfassend
- eine Exzenterwelle (2) mit einer Drehachse (L), umfassend eine Exzenterscheibe (2a) mit einem Exzenterlager (6),
- mindestens eine Kolben-Arbeitsraumkombination (KA), die sich radial von der Exzenterwelle (2) erstreckt,
- ein Gehäuse (H), wobei
- die Kolben-Arbeitsraumkombination (KA) einen Arbeitsraum (R) und einen in dem Arbeitsraum entlang einer Kolbenachse (K) verschiebbaren Kolben (3) umfasst, der von der Exzenterwelle (2) angetrieben werden kann, wobei
- ein Schwenksegment (5) zwischen Exzenterlager (6) und dem Kolben (3) angeordnet ist, wobei
- das Exzenterlager (6) und das Schwenksegment (5) zumindest abschnittsweise zwischen einer ersten Axiallagerscheibe (7) und einer zweiten Axiallagerscheibe (8) axial fixiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass
- mindestens eine der Axiallagerscheiben (7 bzw. 8), vorzugsweise beide Axiallagerscheiben, mit dem Gehäuse (H) drehfest verbunden sind.
2. Radialkolbenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei, vorzugsweise sieben, Kolben-Arbeitsraumkombinationen (KA) sternförmig um die Exzenterwelle (2) angeordnet sind.
3. Radialkolbenverdichter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radialkolbenverdichter einen Niederdruckbereich (ND) und einen Hochdruckbereich (HD) ausbildet.
4. Radialkolbenverdichter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterwelle (2) eine Exzenterscheibe (2a) umfasst, wobei die Breite des Exzenterlagers (6) größer ist, als die Breite der Exzenterscheibe (2a).
5. Radialkolbenverdichter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Axiallagerscheibe, vorzugsweise beide Axiallagerscheiben (7, 8), mit Schraubverbindungen, umfassend Befestigungsbohrungen (7b), an dem Gehäuse (H) befestigt ist, wobei die Befestigungsbohrungen (7b) koaxial um die Drehachse (L) angeordnet sind, wobei der Winkel zwischen den Befestigungsbohrungen (7b) vorteilhafterweise einem ganzzahligen Vielfachen der Kolbenanzahl entspricht.
6. Radialkolbenverdichter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anlagefläche (Gl bzw. G2) zwischen der mindestens einen Axiallagerscheibe (7, 8) und dem Gehäuse (H) vorgesehen ist, wobei die Anlagefläche (Gl bzw. G2) planparallel zu der mindestens einen Kolbenachse (K) bzw. den Kolbenachsen ausgerichtet ist.
7. Radialkolbenverdichter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (H) einen Bund (G2) zu einem Absatz im Gehäuse umfasst, insbesondere im Hochdruckbereich des Radialkolbenverdichters, wobei mindestens eine Axiallagerscheibe (7 bzw. 8) an dem Bund (G2) anliegt und an einer Stirnfläche (F2) eine Federanlage ausbildet.
8. Radialkolbenverdichter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Axiallagerscheibenfläche (A2), insbesondere im Hochdruckbereich des Radialkolbenverdichters, planparallel zu einer Anlagefläche (G2) zwischen Gehäuse (H) und Axiallagerscheibe (8) auf der Hochdruckseite ist.
9. Radialkolbenverdichter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Exzenterlager (6) mit Borden für einen Nadelkäfig / Rollenkäfig des Exzenterlagers (6) ausgestattet ist.
10. Radialkolbenverdichter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Freigang für die Axiallagerscheiben (7, 8) vorgesehen ist.
11. Radialkolbenverdichter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der gehäusefesten Axiallagerscheiben (7, 9) demontierbar zum Gehäuse (H) selbst ausgestaltet ist.
12. Radialkolbenverdichter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass planparallele axiale Anlageflächen (Gl, G2) an den gehäusefesten Axiallagerscheiben (7, 8) zu den zu sichernden Elementen vorgesehen sind.
13. Radialkolbenverdichter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine planparallele Anlage der Axiallagerscheiben (7, 8) selbst zum Gehäuse (H) vorgesehen ist.
14. Radialkolbenverdichter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Befestigung der gehäusefesten Axiallagerscheiben (7, 8), insbesondere durch Schrauben oder federvorgespannte Anlage, vorgesehen ist.
15. Radialkolbenverdichter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Winkelorientierung der gehäusefesten Axiallagerscheiben (7, 8) zum Gehäuse (H) vorgesehen ist.
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