WO2003072940A2 - Hubkolbenmaschine - Google Patents

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WO2003072940A2
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Georg Weber
Peter Barth
Willi Parsch
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Luk Fahrzeug-Hydraulik Gmbh & Co. Kg
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    • 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
    • F04B27/08—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
    • 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
    • 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
    • F04B27/08—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
    • F04B27/0873—Component parts, e.g. sealings; Manufacturing or assembly thereof
    • F04B27/0878—Pistons
    • F04B27/0886—Piston shoes
    • 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 invention relates to a reciprocating piston machine, in particular an air conditioning compressor for motor vehicles, with a cylinder block, with pistons reciprocating in the cylinder block, with piston shoes which are guided with a spherical section-shaped side in a piston grip and with a flat side on a more or less obliquely Sliding disc or a ring, the disc or ring being driven in rotation by a shaft and thus the rotational movement of the shaft is converted into a lifting movement of the pistons.
  • piston shoes are coated both on the ball section side and on the flat side and run on swivel disks or swivel rings made of steel.
  • Embossed case-hardened steel shoes which run on brass swivel plates or bronze-coated swivel plates, are also known.
  • the raw material of a brass swivel disk with around 700 g or the production of a bronze-coated swivel disk is relatively expensive.
  • a reciprocating piston machine in particular an air conditioning compressor for motor vehicles, with a cylinder block, with pistons reciprocating in the cylinder block, with piston shoes which are guided with a spherical section-shaped side in a piston wrap and with a flat side on a more or less slanted disc or a ring slide, the disc or ring being rotated by a shaft and thus the rotational movement of the shaft is converted into a stroke movement of the pistons, the piston shoes and / or the two running surfaces of the disk / ring being designed differently according to their load, so that the less loaded piston shoes or the less loaded running surface of the disk / ring are on the tensile force side or suction power side have lower emergency running properties than on the cylinder block side (pressure power side).
  • the piston shoes and / or running surfaces of the disk / ring thus lead to lower manufacturing costs because the piston shoes and / or running surfaces can be manufactured more cost-effectively without emergency running properties. Because the less stressed piston shoes are not coated, they can be easily recognized during assembly and do not lead to confusion and incorrect assembly.
  • piston shoes have a one-sided wear protection coating, and only on the flat side, or the disk / ring has only one wear protection coating on the cylinder block side (compressive force side).
  • the ball side is not subjected to high loads and therefore does not have to be coated, which in turn reduces the manufacturing costs. Coating the piston shoes on both sides is more expensive with the hard material coatings used.
  • Piston shoes made of anodized aluminum are also preferred. This has the advantage that a ceramic layer is applied to an inexpensive starting material, which reduces the friction and the tendency to seize.
  • piston shoes are made of sintered bronze, bronze, brass or aluminum and have a step outside the spherical segment touching the piston with the spherical radius RK before the spherical segment with lateral surfaces with the radius RN is reached the flat surface continues.
  • a reciprocating piston machine is also preferred, in which the wear protection coating is a hard material layer and is applied to the piston shoes after grinding and / or lapping and trovalizing.
  • a reciprocating piston machine according to the invention is characterized in that the step serves as an overflow surface when deforming or repressing or calibrating the sintered piston shoes.
  • a reciprocating piston machine is preferred in which the sliding shoes made of bronze, brass or aluminum are cast close to the shape and the dimensional accuracy of the ball segment is then achieved by stamping.
  • a reciprocating piston machine in which the flat side of the sliding shoes is machined by grinding and / or lapping and the sliding shoes are then trovalized to avoid protruding unevenness.
  • a further reciprocating piston machine is characterized in that the less loaded piston shoes or the less loaded side of the disk / ring have no wear protection coating.
  • a reciprocating piston machine is preferred in which the piston shoes with a higher load have a wear protection coating only on the flat side or only the tread surface with a higher load, the wear protection coating can be a hard material layer and with the piston shoes after grinding and / or Lapping and trovalizing is applied.
  • a reciprocating piston machine is preferred in which the less loaded piston shoes are made of plastic. Furthermore, a reciprocating piston machine is preferred in which the pistons which are subjected to higher loads are designed with the production methods, materials and coatings described above.
  • Figure 1 shows the cross section through a reciprocating piston machine.
  • Figure 2 shows a piston shoe
  • Figure 3 shows a piston shoe with step.
  • a reciprocating piston machine is shown in cross section in FIG.
  • the rotation of a drive shaft 1 must be converted into a lifting movement of the pistons 2.
  • the shaft 1 rotates a more or less inclined disc or a ring 3.
  • the power transmission from the disc or the ring 3 to the pistons 2 takes place via sliding shoes 4 which, with their flat side 5, incline the disc or Follow the ring 3 and slide on the rotating disc or ring 3 and transmit the force to the pistons 2 via their spherical side 6.
  • the pistons 2 slide in a cylinder block 9, in which refrigerant is sucked in and compressed.
  • the refrigerant is compressed to a high pressure, which generates a correspondingly high reaction force on the surface of the piston 2.
  • This reaction force in turn is transmitted to the swivel ring 3 (and further to the shaft 1) via the piston shoe 4.1 facing the cylinder block side.
  • the piston 2 is partially pulled out of the cylinder block by means of the swivel plate or the swivel ring 3 via the piston shoe 4.2, the resulting forces acting on the piston 2 due to the suction pressure and the pressure in the engine compartment being substantially smaller than in the compression stroke.
  • the cylinder block 9 is arranged in the housing 11 of the reciprocating piston machine, which is closed by a cylinder head 13 formed as a cover. In the cylinder head 13 there are suction areas 15 and pressure areas 17, from which the refrigerant is sucked into the machine from the outside or conveyed to the outside. A valve plate 19 with inlet valves for the suction side and outlet valves for the pressure side is between the cylinder block 9 and the cylinder head 13 are arranged.
  • the shaft 1 is mounted in the housing 11 via a front radial bearing 21 and in the cylinder block a via a rear radial bearing 23 and an axial bearing 25.
  • the swivel ring 3 is arranged on the shaft 1 by means of a driver pin (not shown here) and a sliding sleeve 27 and can make various adjustment angles by means of a corresponding control device.
  • a spring 29 can set the sliding sleeve 27 and thus the angle of the swivel ring 3 to a minimum starting stroke when the machine is at a standstill.
  • the shaft 1 is sealed to the outside in the housing 11 by a mechanical seal 31.
  • FIG. 2 shows the side view of a piston shoe 4 according to the invention.
  • the piston shoe 4 has a spherical section-shaped side 6, which is mounted in the grip of the piston 2, and a flat side 5, which slides on the rotating swivel disk 3.
  • the spherical section-shaped side 6 consists of an arcuate part with the spherical radius RK, which makes up the bearing point within the grip of the piston 2, and a lateral arcuate surface 8, which is designed with a narrower radius, the radius RN of the secondary surface.
  • the sliding block 4 is provided on its flat surface 5 with a hard material coating 100, in the case of aluminum, for example, with an anodized layer.
  • a step 7 with the ball radius RK can be provided outside the ball segment 6 touching the piston, in order to be able to achieve the spherical shape more precisely by re-pressing or calibrating.
  • the lateral surfaces 8 of the piston shoe 4, like the step 7, serve as an overflow surface during the deformation.
  • Piston shoes made of bronze, brass or aluminum can also be cast close to the shape. The dimensional accuracy of the spherical segment is then achieved by stamping.
  • the flat side 5 is machined by grinding and / or lapping, and the piston shoes are trovalised to avoid protruding unevenness.

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Abstract

Hubkolbenmaschine, insbesondere Klimakompressor für Kraftfahrzeuge, mit einem Zylinderblock, mit im Zylinderblock hin- und hergehenden Kolben, mit Kolbenschuhen, die mit einer kugelabschnittsförmigen Seite in einem Kolbenumgriff geführt sind und mit einer ebenen Seite auf einer mehr oder weniger schräg angestellten Scheibe oder einem Ring gleiten, wobei die Scheibe oder der Ring durch eine Welle drehangetrieben sind und somit die Drehbewegung der Welle in eine Hubbewegung der Kolben umgesetzt wird.

Description

Hubkolbenmaschine
Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine, insbesondere einen Klimakompressor für Kraftfahrzeuge, mit einem Zylinderblock, mit im Zylinderblock hin- und hergehenden Kolben, mit Kolbenschuhen, die mit einer kugelabschnittsförmigen Seite in einem Kolbenumgriff geführt sind und mit einer ebenen Seite auf einer mehr oder weniger schräg angestellten Scheibe oder einem Ring gleiten, wobei die Scheibe oder der Ring durch eine Welle drehangetrieben sind und somit die Drehbewegung der Welle in eine Hubbewegung der Kolben umgesetzt wird.
Derartige Hubkolbenmaschinen sind bekannt.
Bei diesen Hubkolbenmaschinen wird bisher ein Einsatz von gleichartigen Kolbenschuhen sowohl auf der Riemenscheibenseite als auch auf der Zylinderblockseite der Taumelscheibe bzw. des Schwenkrings beobachtet.
Weiterhin ist bekannt, daß diese Kolbenschuhe sowohl auf der Kugelabschnittseite als auch auf der ebenen Seite beschichtet sind und auf Schwenkscheiben bzw. Schwenkringen aus Stahl laufen. Weiterhin bekannt sind geprägte einsatzgehärtete Stahlschuhe, die auf Messingschwenkscheiben oder bronzebeschichteten Schwenkscheiben laufen. Das Rohmaterial einer Messingschwenkscheibe mit rund 700 g bzw. die Herstellung einer bronzebeschichteten Schwenkscheibe ist relativ teuer.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Hubkolbenmaschine zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweist.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Hubkolbenmaschine, insbesondere einen Klimakompressor für Kraftfahrzeuge, mit einem Zylinderblock, mit im Zylinderblock hin- und hergehenden Kolben, mit Kolbenschuhen, die mit einer kugelabschnittsförmigen Seite in einem Kolbenumgriff geführt sind und mit einer ebenen Seite auf einer mehr oder weniger schräg angestellten Scheibe oder einem Ring gleiten, wobei die Scheibe oder der Ring durch eine Welle drehangetrieben sind und somit die Drehbewegung der Welle in eine Hubbewegung der Kolben umgesetzt wird, wobei erfindungsgemäß die KoJbenschuhe und / oder die beiden Laufflächen der Scheibe / des Ringes entsprechend ihrer Belastung unterschiedlich ausgebildet sind, so daß die weniger belasteten Kolbenschuhe bzw. die weniger belastete Lauffläche der Scheibe / des Ringes auf der Zugkraftseite oder Saugkraftseite geringere Notlaufeigenschaften aufweisen als auf der Zylinderblockseite (Druckkraftseite). Die erfindungsgemäßen Kolbenschuhe und / oder Laufflächen der Scheibe / des Ringes führen damit zu geringeren Herstellkosten, weil die Kolbenschuhe und / oder Laufflächen ohne Notlaufeigenschaften kostengünstiger zu fertigen sind. Dadurch, daß die weniger belasteten Kolbenschuhe auch nicht beschichtet sind, sind sie bei der Montage gut zu erkennen und führen nicht zur Verwechslung und zur Fehlmontage.
Bevorzugt wird weiterhin eine Hubkolbenmaschine, bei welcher die Kolbenschuhe eine einseitige Verschleißschutzbeschichtung, und zwar nur auf der ebenen Seite, aufweisen bzw. die Scheibe / der Ring nur eine Verschleißschutzbeschichtung auf der Zylinderblockseite (Druckkraftseite) aufweist. Die Kugelseite erfährt keine hohen Belastungen und muß daher nicht beschichtet werden, was wiederum die Herstellkosten reduziert. Eine beidseitige Beschichtung der Kolbenschuhe ist bei den eingesetzten Hartstoffbeschichtungen teurer. Bevorzugt werden auch Kolbenschuhe aus eloxiertem Aluminium. Das hat den Vorteil, daß auf einem kostengünstigen Ausgangsmaterial eine keramische Schicht aufgebracht wird, welche die Reibung und die Neigung zum Fressen reduzierte.
Eine weitere erfindungsgemäße Hubkolbenmaschine zeichnet sich dadurch aus, daß die Kolbenschuhe aus Sinterbronze, Bronze, Messing oder Aluminium hergestellt sind und außerhalb des den Kolben berührenden Kugelsegments mit dem Kugelradius RK eine Stufe aufweisen, bevor das Kugelsegment mit seitlichen Flächen mit dem Radius RN bis zum Erreichen der ebenen Fläche weiterläuft.
Bevorzugt wird auch eine Hubkolbenmaschine, bei der die Verschleißschutzbeschichtung eine Hartstoffschicht ist und auf die Kolbenschuhe nach dem Schleifen und / oder Läppen und Trovalisieren aufgebracht wird. Eine erfindungsgemäße Hubkolbenmaschine zeichnet sich dadurch aus, daß die Stufe als Überlauffläche beim Verformen oder Nachpressen oder Kalibrieren der gesinterten Kolbenschuhe dient. Weiterhin wird eine Hubkolbenmaschine bevorzugt, bei welcher die Gleitschuhe aus Bronze, Messing oder Aluminium formnah gegossen werden und die Maßgenauigkeit des Kugelsegments dann durch Prägen erreicht wird. Ebenfalls bevorzugt wird eine Hubkolbenmaschine, bei welcher die ebene Seite der Gleitschuhe durch Schleifen und / oder Läppen bearbeitet wird und die Gleitschuhe zur Vermeidung von hervorstehenden Unebenheiten danach trovalisiert werden.
Eine weitere erfindungsgemäße Hubkolbenmaschine zeichnet sich dadurch aus, daß die weniger belasteten Kolbenschuhe bzw. die weniger belastete Seite der Scheibe / des Ringes keine Verschleißschutzbeschichtung aufweisen. Ebenso wird eine Hubkolbenmaschine bevorzugt, bei der die höher belasteten Kolbenschuhe nur auf der ebenen Seite bzw. nur die höher belastete Lauffläche der Scheibe / des Ringes eine Verschleißschutzbeschichtung aufweisen, wobei die Verschleißschutzbeschichtung eine Hartstoffschicht sein kann und bei den Kolbenschuhen nach dem Schleifen und / oder Läppen und Trovalisieren aufgebracht wird.
Ebenso wird eine Hubkolbenmaschine bevorzugt, bei welcher die weniger belasteten Kolbenschuhe aus Kunststoff hergestellt sind. Weiterhin wird eine Hubkolbenmaschine bevorzugt, bei welcher die höher belasteten Koben mit den vorab beschriebenen Fertigungsverfahren, Werkstoffen und Beschichtungen ausgestaltet sind.
Die Erfindung wird nun anhand der Figuren beschrieben.
Figur 1 zeigt den Querschnitt durch eine Hubkolbenmaschine.
Figur 2 zeigt einen Kolbenschuh.
Figur 3 zeigt einen Kolbenschuh mit Stufe. In Figur 1 ist im Querschnitt eine Hubkolbenmaschine dargestellt. In dieser Hubkolbenmaschine muß die Drehung einer Antriebswelle 1 in eine Hubbewegung der Kolben 2 umgesetzt werden. Hierzu dreht sich mit der Welle 1 eine mehr oder weniger schräg angestellte Scheibe bzw. ein Ring 3. Die Kraftübertragung von der Scheibe bzw. dem Ring 3 auf die Kolben 2 erfolgt über Gleitschuhe 4, die mit ihrer ebenen Seite 5 der Neigung der Scheibe bzw. des Ringes 3 folgen und auf der rotierenden Scheibe bzw. dem Ring 3 gleiten und über ihre kugelförmige Seite 6 die Kraft auf die Kolben 2 übertragen. Die Kolben 2 gleiten in einem Zylinderblock 9, in welchem Kältemittel angesaugt und komprimiert wird.
Dabei wird während des Kompressionshubes das Kältemittel auf einen hohen Druck verdichtet, der auf die Fläche des Kolbens 2 eine entsprechend hohe Reaktionskraft erzeugt. Diese Reaktionskraft wiederum wird über den der Zylinderblockseite zugewandten Kolbenschuh 4.1 auf den Schwenkring 3 (und weiter auf die Welle 1) übertragen. Beim Saughub wird der Kolben 2 mittels der Schwenkscheibe oder des Schwenkrings 3 über den Kolbenschuh 4.2 aus dem Zylinderblock teilweise herausgezogen, wobei die auf den Kolben 2 durch den Saugdruck und den Triebraumdruck wirkenden resultierenden Kräfte wesentlich kleiner sind als beim Kompressionshub. Das hat zur Folge, daß das Kräfte- und Reibungssystem auf der Seite der Kolbenschuhe 4.2 wesentlich geringere Belastungen erfährt als das Kräfte- und Reibungssystem der Kolbenschuhe 4.1 und deren Laufflächen auf der Schwenkscheibe oder dem Schwenkring 3 auf der Zylinderblockseite. Daher erweisen sich Verschleißschutzmaßnahmen, welche auf der höher belasteten Seite getroffen werden müssen, erfindungsgemäß auf der weniger belasteten Seite als unnötig. Als Verschleißschutzmaßnahmen bieten sich die im nachhinein beschriebenen Beschichtungen und/oder Werkstoffauswahlen an.
Der Zylinderblock 9 ist im Gehäuse 11 der Hubkolbenmaschine angeordnet, welches durch einen als Deckel ausgeformten Zylinderkopf 13 verschlossen wird. Im Zylinderkopf 13 befinden sich Saugbereiche 15 und Druckbereiche 17, aus denen das Kältemittel von außen in die Maschine angesaugt oder nach außen gefördert wird. Eine Ventilplatte 19 mit Einlaßventilen für die Saugseite und Auslaßventilen für die Druckseite ist zwischen dem Zylinderblock 9 und dem Zylinderkopf 13 angeordnet. Die Welle 1 ist im Gehäuse 11 über ein vorderes Radiallager 21 und im Zylinderblock a über ein hinteres Radiallager 23 und ein Axiallager 25 gelagert. Der Schwenkring 3 ist mittels eines hier nicht dargestellten Mitnehmerstiftes und einer Schiebehülse 27 an der Welle 1 angeordnet und kann verschiedene Einstellwinkel durch eine entsprechende Regeleinrichtung vornehmen. Eine Feder 29 kann im Stillstand der Maschine die Schiebehülse 27 und damit den Winkel des Schwenkringes 3 auf einen minimalen Anfahrhub einstellen. Nach außen ist die Welle 1 im Gehäuse 11 durch eine Gleitringdichtung 31 abgedichtet.
Figur 2 zeigt die Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kolbenschuhs 4. Der Kolbenschuh 4 hat, wie schon in Figur 1 beschrieben, eine kugelabschnittsförmige Seite 6, welche im Umgriff des Kolbens 2 gelagert ist, und eine ebene Seite 5, welche auf der rotierenden Schwenkscheibe 3 gleitet. Die kugelabschnittsförmige Seite 6 besteht aus einem bogenförmigen Teil mit dem Kugelradius RK, welcher die Lagerstelle innerhalb des Umgriffes des Kolbens 2 ausmacht, und einer seitlichen bogenförmigen Fläche 8, die mit einem engeren Radius, dem Radius RN der Nebenfläche, ausgestaltet ist. In Figur 2 ist der Gleitschuh 4 auf seiner ebenen Fläche 5 mit einer Hartstoffbeschichtung 100, bei Aluminium beispielsweise mit einer Eloxalschicht, versehen. Aufgrund der tribologischen Situation müssen vor allem auf der höher belasteten Seite der Schwenkscheibe oder des Schwenkrings 3 Notlaufeigenschaften zwischen Kolben 2 und Kolbenschuh 4 sowie zwischen Schwenkscheibe bzw. Schwenkring 3 und Kolbenschuh 4 vorhanden sein. Dies kann mit Hartstoffschichten erreicht werden. Dabei genügt es, die ebene Seite 5 des Kugelsegments 4 zu beschichten. Die Hartstoffschicht 100 wird nach dem Schleifen und / oder Läppen und Trovalisieren der Kolbenschuhe 4 aufgebracht. Weiterhin können gute Notlaufeigenschaften durch Kolbenschuhe aus Sinterbronze, Bronze, Messinglegierungen oder Aluminium erreicht werden. Eine weitere Ausgestaltung eines Kolbenschuhs für diese Materialien ist in Figur 3 dargestellt. Bei gesinterten Kolbenschuhen kann außerhalb des den Kolben berührenden Kugelsegments 6 mit dem Kugelradius RK eine Stufe 7 vorgesehen werden, um durch Nachpressen bzw. Kalibrieren die Kugelform genauer erreichen zu können. Die seitlichen Flächen 8 des Kolbenschuhs 4 dienen dabei ebenso wie die Stufe 7 als Überlauffläche bei der Verformung. Kolbenschuhe aus Bronze, Messing oder Aluminium können auch formnah gegossen werden. Die Maßgenauigkeit des Kugelsegments wird danach durch Prägen erreicht. Bei den Werkstoffen Sinterbronze, Bronze, Messing und Aluminium wird die ebene Seite 5 durch Schleifen und / oder Läppen bearbeitet, und die Kolbenschuhe werden zur Vermeidung von hervorstehenden Unebenheiten trovalisiert.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder den Zeichnungen offenbarte Merkmalskombinationen zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmals-kombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

Patentansprüche
1. Hubkolbenmaschine, insbesondere Klimakompressor für Kraftfahrzeuge, mit einem Zylinderblock, mit im Zylinderblock hin- und hergehenden Kolben, mit Kolbenschuhen, die mit einer kugelabschnittsförmigen Seite in einem Kolbenumgriff geführt sind und mit einer ebenen Seite auf einer mehr oder weniger schräg angestellten Scheibe oder einem Ring gleiten, wobei die Scheibe oder der Ring durch eine Welle drehangetrieben sind und somit die Drehbewegung der Welle in eine Hubbewegung der Kolben umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenschuhe und / oder die beiden Laufflächen der Scheibe / des Ringes entsprechend ihrer Belastung unterschiedlich ausgebildet sind, wobei die weniger belasteten Kolbenschuhe bzw. die Lauffläche der Scheibe / des Ringes auf der weniger belasteten Seite (Zugkraftseite, Saugkraftseite) geringere Notlaufeigenschaften aufweisen als auf der Zylinderblockseite (Druckkraftseite).
2. Hubkolbenmaschine, insbesondere Klimakompressor für Kraftfahrzeuge, mit einem Zylinderblock, mit im Zylinderblock hin- und hergehenden Kolben, mit Kolbenschuhen, die mit einer kugelabschnittsförmigen Seite in einem Kolbenumgriff geführt sind und mit einer ebenen Seite auf einer mehr oder weniger schräg angestellten Scheibe oder einem Ring gleiten, wobei die Scheibe oder der Ring durch eine Welle drehangetrieben sind und somit die Drehbewegung der Welle in eine Hubbewegung der Kolben umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenschuhe eine einseitige Verschleißschutzbeschichtung, und zwar nur auf der ebenen Seite, aufweisen bzw. die Scheibe / der Ring nur eine Verschleißschutzbeschichtung auf der Zylinderblockseite (Druckkraftseite) aufweist.
3. Hubkolbenmaschine nach A 1 oder A 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenschuhe aus eloxiertem Aluminium hergestellt sind.
4. Hubkolbenmaschine, insbesondere Klimakompressor für Kraftfahrzeuge, mit einem Zylinderblock, mit im Zylinderblock hin- und hergehenden Kolben, mit Kolbenschuhen, die mit einer kugelabschnittsförmigen Seite in einem Kolbenumgriff geführt sind und mit einer ebenen Seite auf einer mehr oder weniger schräg angestellten Scheibe oder einem Ring gleiten, wobei die Scheibe oder der Ring durch eine Welle drehangetrieben sind und somit die Drehbewegung der Welle in eine Hubbewegung der Kolben umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenschuhe aus Sinterbronze, Bronze oder Aluminium, Messing hergestellt sind und außerhalb des die Kolben berührenden Kugelsegments mit dem Kugelradius RK eine Stufe aufweisen, bevor das Kugelsegment mit seitlichen Flächen 8 mit dem Radius RN bis zum Erreichen der e- benen Fläche weiterläuft.
5. Hubkolbenmaschine, insbesondere nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißschutzbeschichtung eine Hartstoffschicht ist und auf die Kolbenschuhe nach dem Schleifen und / oder Läppen und Trovalisieren aufgebracht wird.
6. Hubkolbenmaschine, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufe und die seitlichen Flächen als Überlaufflächen beim Verformen oder Nach-" pressen oder Kalibrieren der gegebenenfalls gesinterten Kolbenschuhe dienen.
7. Hubkolbenmaschine, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitschuhe aus Bronze, Messing oder Aluminium formnah gegossen werden und die Maßgenauigkeit des Kugelsegments dann durch Prägen erreicht wird.
8. Hubkolbenmaschine, insbesondere nach Anspruch 2, Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Seite der Gleitschuhe durch Schleifen und / oder Läppen bearbeitet wird und die Gleitschuhe danach trovalisiert werden.
9. Hubkolbenmaschine, insbesondere nach Anspruch 1 bis Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die weniger belasteten Kolbenschuhe bzw. die weniger belastete Seite der Scheibe / des Rings keine Verschleißschutzbeschichtung aufweisen.
10. Hubkolbenmaschine, insbesondere nach Anspruch 1 bis Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die höher belasteten Kolbenschuhe bzw. die höher belastete Lauffläche der Scheibe / des Rings eine Verschleißschutzbeschichtung aufweisen.
11. Hubkolbenmaschine, insbesondere nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die weniger belasteten Kolbenschuhe aus Kunststoff hergestellt sind.
12. Hubkolbenmaschine, insbesondere nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die höher belasteten Kolbenschuhe nach Anspruch 2 bis Anspruch 8 ausgestaltet sind.
13. Hubkolbenmaschine, insbesondere Klimakompressor für Kraftfahrzeuge, mit einem Zylinderblock, mit im Zylinderblock hin- und hergehenden Kolben, mit Kolbenschuhen, die mit einer kugelabschnittsförmigen Seite in einem Kolbenumgriff geführt sind und mit einer ebenen Seite auf einer mehr oder weniger schräg angestellten Scheibe oder einem Ring gleiten, wobei die Scheibe oder der Ring durch eine Welle drehangetrieben sind und somit die Drehbewegung der Welle in eine Hubbewegung der Kolben umgesetzt wird, gekennzeichnet durch mindestens ein in den Anmeldeunterlagen offenbartes erfinderisches Merkmal.
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