HUBKOLBENMASCHINE MIT EINER SCHIEBEHÜLSE

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Aus der Patentschrift DE 197 49 727 C2 ist eine gattungsgemäße Hubkolbenmaschine bekannt. Sie umfasst ein Maschinengehäuse, in dem in einer kreisförmigen Anordnung mehrere Kolben um eine rotierende Antriebswelle herum angeordnet sind. Die Antriebskraft wird von der Antriebswelle über einen Mitnehmer auf eine ringförmige Schwenkscheibe und von dieser wiederum auf die parallel zur Maschinenwelle translatorisch verschiebbaren Kolben übertragen. Dabei ist die Schwenkscheibe an einer linear verschieblich an der Maschinenwelle befestigten Hülse schwenkbar gelagert. In der Hülse ist ein Langloch vorgesehen, durch das der Mitnehmer hindurchgreift, somit ist die axiale Beweglichkeit der Hülse auf der Maschinenwelle durch die Abmessungen des Langloches begrenzt. Eine Montage erfolgt durch ein Hindurchstecken des Mitnehmers durch das Langloch. Maschinenwelle, Mitnehmer, Schiebehülse und Schwenkscheibe sind in einem sogenannten Triebraum angeordnet, in dem gasförmiges Arbeitsmedium der Hubkolbenmaschine mit einem bestimmten Druck vorliegt. Das Fördervolumen und damit die Förderleistung der Hubkolbenmaschine sind abhängig vom Druckverhältnis zwischen Saugseite und Druckseite der Kolben bzw. entsprechend abhängig von den Drücken in den Zylindern einerseits und im Triebraum andererseits.

[0003] Aus der EP 0 896 153 A2 ist eine als Kältemittelkompressor für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage ausgebildete Hubkolbenmaschine zu entnehmen, welche eine Maschinenwelle, mehrere kreisförmig um die Maschinenwelle herum angeordneten Kolben, sowie eine von der Maschinenwelle angetriebene Schwenkscheibe umfasst, die über eine Gelenkanordnung an den Kolben angreift. Die Schwenkscheibe ist dabei über einen Mitnehmer zur Übertragung der Antriebskräfte gelenkig mit der Maschinenwelle verbunden und schwenkbar um eine quer zur Maschinenwelle orientierten Scharnierachse an einem als Schiebehülse ausgebildeten Schiebekörper gelagert. Beim Betrieb der Hubkolbenmaschine umfasst das mit Hilfe der Kolben zu verdichtende, gasförmige Arbeitsmedium im allgemeinen auch weitere, insbesondere flüssige Substanzen wie Schmieröl und/oder Wasser. Daraus kann sich in einem Triebraum der Hubkolbenmaschine in unerwünschter Weise ein Gemisch aus dem Arbeitsmedium und den weiteren Substanzen ergeben. Der Schiebekörper weist daher auf seiner der Maschinenwelle zugewandten Innenseite einen Hohlraum zur Trennung der festen bzw. flüssigen von den gasförmigen Bestandteilen des Arbeitsmediums auf, in welchem eine durch die Maschinenwelle geführte Bohrung mündet. Über eine Öffnung steht der Hohlraum mit dem Triebraum der Hubkolbenmaschine in Wirkverbindung, wobei die Öffnung in Abhängigkeit einer Position des Schiebekörpers bzw. einer damit verbundenen Auslenkung der Schwenkscheibe in einem Abstand in Richtung der Drehachse der Maschinenwelle zur Mündung der durch die Maschinenwelle geführten Bohrung angeordnet ist. Die Bohrung kann dabei grundsätzlich als Abflußleitung zum Entfernen von abgetrennten festen oder flüssigen Bestandteilen des Arbeitsmediums mit entsprechendem Druckausgleich verwendet werden.

[0004] Als nachteilig an der bekannten Hubkolbenmaschine ist dabei der Umstand anzusehen, dass die Abtrennung bzw. Entfernung der festen bzw. flüssigen Bestandteile vom gasförmigen Arbeitsmedium nur im Bereich eines minimalen Auslenkungszustands der Schwenkscheibe in nennenswertem Umfang erfolgen kann, wodurch das Betriebsverhalten der Hubkolbenmaschine entsprechend nachteilig beeinflusst wird.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hubkolbenmaschine mit einem verbesserten Betriebsverhalten bereitzustellen.

[0006] Diese Aufgabe wird durch eine Hubkolbenmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

[0007] Die erfindungsgemäße Hubkolbenmaschine zeichnet sich dadurch aus, daß der vom Schiebekörper umschlossene Hohlraum durch eine ringförmige Nut gebildet ist, die sich entlang des gesamten Umfangs des Schiebekörpers über einen Großteil seiner Innenseite erstreckt. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Nut und der Bohrung können insbesondere flüssige und/oder feste Substanzen aus dem Arbeitsmedium der Hubkolbenmaschine abgeschieden werden. Hierdurch ermöglicht die erfindungsgemäße Hubkolbenmaschine mit dem die Nut umfassenden Schiebekörper in Verbindung mit der Abflußleitung bzw. der Bohrung in der Maschinenwelle eine Abscheidung von unerwünschten Substanzen aus dem Arbeitsmedium der Hubkolbenmaschine unter Ausnutzung von Flieh- und Schwerkrafteinflüssen. Der im Schiebekörper vorgesehene Hohlraum bzw. die Nut dienen mit anderen Worten zur Umlenkung und Führung der in die Bohrung bzw. die Abflußleitung gelangenden Strömung. Infolge der gemeinsamen Rotation des Schiebekörpers mit der Maschinenwelle wird auf das in der Nut bzw. im Hohlraum befindliche Arbeitsmedium eine Zentrifugalkraft ausgeübt. Innerhalb der Nut bzw. des Hohlraumes kann eine Phasentrennung eines durchströmenden Stoffgemisches erfolgen. Somit kann reines Arbeitsmedium aus dem Triebraum abgeführt werden, wodurch sich eine verbesserte Steuerbarkeit und somit ein verbessertes Betriebsverhalten der Hubkolbenmaschine ergibt.

[0008] In Ausgestaltung der Erfindung weist der Hohlraum eine Öffnung zu einem Triebraum der Hubkolbenmaschine auf, wobei die Öffnung mit einem Abstand in Richtung der Drehachse der Maschinenwelle zur Mündung der in der Maschinenwelle vorgesehenen Bohrung bzw. Abflußleitung angeordnet ist. Das der Abflußleitung zugeführte Arbeitsmedium gelangt über die Öffnung zunächst in den Hohlraum, wird in diesem eine gewisse Wegstrecke parallel zur Drehachse der Maschinenwelle geführt und gelangt nachfolgend in die Abflußleitung. In dem Hohlraum werden flüssige und gasförmige Bestandteile des Arbeitsmediums voneinander getrennt, insbesondere werden Schmierstoffe und andere Flüssigkeiten aus einem gasförmigen Arbeitsmedium abgeschieden und bei einer entsprechenden Anordnung durch Schwerkrafteinflüsse in den Triebraum zurückgeführt.

[0009] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Öffnung im Bereich einer Ausnehmung des Schiebekörpers angeordnet. Dadurch ist auf einfache Weise eine relativ große Öffnung geschaffen, die in ausreichender Entfernung zur Mündung der Abflußleitung angeordnet ist.

[0010] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bohrung geneigt und/oder senkrecht und/oder koaxial zur Drehachse verläuft. Durch eine senkrecht bzw. koaxial zur Drehachse verlaufende Bohrung kann eine besonders effektive Abtrennung bzw. Entfernung der festen bzw. flüssiges Bestandteile vom gasförmigen Arbeitsmedium erzielt werden. Eine Separierung erfolgt besonders effektiv auch in einer Bohrung, die gegenüber der Drehachse geneigt angeordnet ist.

[0011] Zur einfachen Montage der Hubkolbenmaschine trägt erläuternd bei, dass die Schwenkscheibe, die zum einen über einen Mitnehmer zur Übertragung der Antriebskräfte gelenkig mit der Maschinenwelle verbunden und zum anderen schwenkbar um eine quer zur Maschinenwelle orientierte Scharnierachse an einem Schiebekörper gelagert ist, wobei der Schiebekörper eine in Richtung der Drehachse der Maschinenwelle geöffnete Ausnehmung aufweist, die den Mitnehmer wenigstens teilweise umgreift. Der Schiebekörper ist vorzugsweise als Hülse mit einer Ausnehmung in Form eines einseitig offenen Langloches gestaltet. Damit lässt sich die Hülse über Maschinenwelle und Mitnehmer stecken, auch wenn diese fest miteinander verbunden sind. Der Mitnehmer ragt dabei im montierten Zustand durch das Langloch und ist somit an mehreren Seiten von der Hülse umgeben. Maschinenwelle, Schwenkscheibe und Schiebekörper sind vorzugsweise wenigstens teilweise im Triebraum innerhalb des Gehäuses der Hubkolbenmaschine angeordnet, in dem das zu verdichtende Arbeitsmedium vorliegt.

[0012] Weiterhin kann der Schiebekörper eine gegen den Mitnehmer wirkende erste Anschlagfläche im Bereich seiner Ausnehmung und eine gegen ein Halteelement seitens der Maschinenwelle wirkende zweite Anschlagfläche an einer axialen Stirnseite aufweisen. Die Anschlagflächen dienen zur Begrenzung der Bewegung des Schiebekörpers auf der Maschinenwelle; sie sind bezüglich des Mitnehmers in axialer Richtung jeweils auf der gleiche Seite des Schiebekörpers angeordnet. Mit Hilfe der Anschlagflächen sind die Extrempositionen des Schiebekörpers definiert, wobei die erste Extremposition dann erreicht sein soll, wenn Schwenkscheibe und Maschinenwelle einen minimalen Winkel einschließen und die Kolben bei einer Rotation der Schwenkscheibe einen maximalen Hub ausführen. In diesem Fall stößt die erste Anschlagfläche gegen den Mitnehmer. Die zweite Extremposition soll erreicht sein, wenn die Schwenkscheibe mit der Maschinenwelle wenigstens näherungsweise einen rechten Winkel einschließt und somit eine "Neutralposition" einnimmt, in der die Kolben der Hubkolbenmaschine durch die Schwenkscheibe nicht bewegt werden. In diesem Fall stößt die zweite Anschlagfläche gegen das Halteelement seitens der Maschinenwelle. Das Halteelement ist vorzugsweise als von der Maschinenwelle lösbarer Sicherungsring gestaltet.

[0013] Als weiteres Erläuterungsbeispiel ist zwischen dem Halteelement und der zweiten Anschlagfläche des Schiebekörpers ein Federelement, insbesondere eine schwache Tellerfeder, angeordnet. Vorzugsweise ist das Federelement dem Halteelement derart zugeordnet, daß wenn der Schiebekörper mit seiner zweiten Anschlagfläche das Federelement vollständig zusammendrückt, die Schwenkscheibe ihre "Neutralposition" einnimmt. Das Federelement ist vorzugsweise lediglich dann aktiv, wenn sich der Schiebekörper in der Nähe seiner zweiten Extremposition befindet. In einem modifizierten Beispiel dient das Federelement kontinuierlich zur Ausbalancierung von Kräften am Schiebekörper.

[0014] Weitere Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der Beschreibung sowie den Zeichnungen. Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

einen Längsschnitt durch eine Hubkolbenmaschine,

Fig. 2

eine Prinzipskizze zur Funktion der Hubkolbenmaschine gemäss Fig.1,

Fig. 3

ein Schiebekörper der Hubkolbenmaschine in einer räumlichen Garstellung,

Fig. 4

eine Querschnitt durch Schiebekörper und Maschinenwelle der Hubkolbenmaschine gemäss Fig.1 sowie

Fig. 5

einen Querschnitt durch einen Schiebekörper und eine gegenüber Fig. 4 modifizierte Maschinenwelle der Hubkolbenmaschine.

[0015] In Fig.1 ist ein Längsschnitt durch eine Hubkolbenmaschine 1 in Form eines Kältemittelkompressors für eine Kraftfahrzeug Klimaanlage dargestellt. Die Hubkolbenmaschine 1 weist mehrere in einem Maschinengehäuse 3 angeordnete Kolben 4 auf. Sämtliche Kolbenachsen 12 sind in einem festen Abstand zur Drehachse 11, d. h. geometrisch auf einem Zylindermantel um die Maschinenwelle 2 herum angeordnet. Die Kolben 4 sind in zylindrischen Laufbuchsen 10 geführt, in denen zylindrische Verdichtungsräume 13 gebildet sind, wobei die Kolben 4 die Verdichtungsräume 13 von einem sogenannten Triebraum 14 ("Kurbelgehäuse") abtrennen. Alle Kolbenachsen 12 sind parallel zur Drehachse 11 der Maschinenwelle 2 ausgerichtet. Über eine nachfolgend näher erläuterte Kraftübertragungsanordnung wird die Rotationsbewegung der Maschinenwelle 2 in eine Translationsbewegung der Kolben 4 übergeführt. Auf der Maschinenwelle 2 ist ein Schiebekörper in Form einer Schiebehülse 9 geführt. An der Schiebehülse 9 ist wiederum eine kreisringförmige Schwenkscheibe 5 gelagert, wobei die Schwenkscheibe 5 gemeinsam mit der Schiebehülse 9 parallel zur Richtung der Drehachse 11 verschiebbar ist. An der Schiebehülse 9 sind beidseitig zwei kurze Zapfen angebracht, die eine quer zur Drehachse 11 der Maschinenwelle 2 ausgerichtete Scharnierachse 8 definieren, um die die Schwenkscheibe 5 schwenkbar ist.

[0016] In einer Ausnehmung 2a der Maschinenwelle 2 ist ein Mitnehmer 7 festgelegt. Der Mitnehmer 7 ragt in etwa rechtwinklig von der Maschinenwelle 2 ab und greift mit einem kugelförmigen Anlenkabschnitt in eine radial geöffnete Aufnahme 15 seitens der Schwenkscheibe 5 ein (vgl. Fig. 2). Da der Mitnehmer 7 an der Maschinenwelle 2 festgelegt ist, ist das Verschwenken der Schwenkscheibe 5 um die Scharnierachse 8 an das Verschieben der Schiebehülse 9 gekoppelt. Über den Mitnehmer 7 wird im Betrieb der Hubkolbenmaschine 1 die Rotation der Maschinenwelle 2 auf die Schwenkscheibe 5 übertragen (Drehbewegung in Richtung des Pfeils w).

[0017] Senkrecht zur Scharnierachse 8 ist eine durch die Drehachse 11 verlaufende Hauptmittelebene definiert, die eine Saugseite von einer Druckseite der Hubkolbenmaschine 1 trennt. Die Hauptmittelebene rotiert mit der Maschinenwelle 2. Die Schwenkscheibe 5 ist an ihrem Umfang im Bereich eines jeden Kolbens 4 von einer Gelenkanordnung 6 umgriffen, die über die Schwenkscheibe 5 gleitet, wenn diese ihre Rotationsbewegung w ausführt. Bei einer (in den Fig. 1 und 2 dargestellten) Neigung der Schwenkscheibe 5 gegenüber der Maschinenwelle 2, veranlasst die Schwenkscheibe 5 im Verlauf ihrer Rotationsbewegung die auf der Druckseite befindlichen Kolben 4 zu einer Kompressionsbewegung und die auf der Saugseite liegenden Kolben 4 zu einer Ansaugbewegung.

[0018] In Fig. 2 ist eine vereinfachte Prinzipskizze zur Kraftübertragung zwischen der Maschinenwelle 2 und dem Kolben 4 dargestellt. Weitere Angaben zum Aufbau und zur Funktion der Hubkolbenmaschine 1 sind aus der DE 197 49 727 A1 zu entnehmen, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird. Bei der aus der DE 197 49 727 A1 bekannten Ausführungsvariante der Hubkolbenmaschine wird der Schiebeweg der Schiebehülse durch Anschlag eines Langlochs am Mitnehmer nach beiden Seiten begrenzt. Dies bedeutet, daß der Mitnehmer durch das Langloch hindurch ragt und erst nach Aufschieben der Schiebehülse auf die Maschinenwelle in diese eingepresst werden kann. Dies verursacht erhebliche Montageprobleme.

[0019] Gemäß der vorliegenden Ausführungsvariante ist in der Schiebehülse 9 anstelle eines Langloches eine in Richtung der Drehachse 11 der Maschinenwelle 2 geöffnete Ausnehmung 9a vorgesehen, die im montierten Zustand den Mitnehmer 7 teilweise umgreift. An der Schiebehülse 9 ist im Bereich der Ausnehmung 9a eine erste Anschlagfläche 21 vorgesehen, die wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt gegen den Mitnehmer 7 stößt, wenn sich die Schiebehülse 9 in ihrer ersten, unteren Extremposition befindet. Die erste, untere Extremposition der Schiebehülse 9 korrespondiert mit einer Ausrichtung der Schwenkscheibe 5, in der die Schwenkscheibe 5 einen minimalen Winkel mit der Maschinenwelle 2 einschließt und die Kolben 4 bei einer Rotation der Schwenkscheibe 5 einen maximalen Hub ausführen.

[0020] Im Bereich einer Stirnseite 9b der Schiebehülse 9 ist ferner eine zweite Anschlagfläche 22 vorgesehen, dem als Gegenstück seitens der Maschinenwelle 2 ein Halteelement in Form eines Sicherungsringes 20 zugeordnet ist. In bevorzugter Weise ist zwischen Sicherungsring 20 und Anschlagfläche 22 ein Federelement in Form einer schwachen Tellerfeder 23 vorgesehen. Wenn sich die Sicherungshülse 9 in ihrer zweiten, oberen Extremposition befindet, stößt sie gegen die Tellerfeder 23 und drückt diese näherungsweise vollständig zusammen. In einer Ausgestaltung ohne Federelement stößt die Schiebehülse direkt gegen den Sicherungsring 20. Wenn die Schiebehülse 9 die zweite Extremposition erreicht, schließt die Schwenkscheibe mit der Maschinenwelle wenigstens näherungsweise einen rechten Winkel ein und befindet sich somit in einer "Neutralposition", in der die Kolben 4 der Hubkolbenmaschine 1 durch die Schwenkscheibe nicht bewegt werden. Durch Zwischenschaltung der Tellerfeder 23 kann die Schwenkscheibe 5 im druckausgeglichenen Zustand des Kompressors in einer gewissen Entfernung von ihrer "Neutralposition" gehalten werden, so daß die Förderwirkung sofort nach Ingangsetzung beginnt. In Fig. 3 ist die erfindungsgemäße Schiebehülse 9 perspektivisch dargestellt. Die Anschlagflächen 21, 22 sind im montierten Zustand in Richtung der Drehachse 11 auf derselben Seite des Mitnehmers 7 angeordnet.

[0021] Der Kolbenhub und damit das Fördervolumen der Hubkolbenmaschine 1 wird durch Veränderung des Schwenkwinkels der Schwenkscheibe 5 bewirkt. Der Schwenkwinkel ändert sich vorzugsweise mit dem Druck im Triebraum 14, der direkt auf die Unterseite der Kolben 4 wirkt. Das Fördervolumen kann also durch Änderung des Druckes im Triebraum geregelt werden. Dies geschieht beispielsweise dadurch, daß dem Triebraum 14 durch eine kleine Drossel (nicht dargestellt) ständig eine kleine Menge des von der Hubkolbenmaschine 1 geförderten Arbeitsmediums von der Hochdruckseite zugeführt und daß die Menge des aus dem Triebraum (ggf. zur Saugseite hin) abströmenden Arbeitsmediums durch ein Regelventil bestimmt wird. Innerhalb der Maschinenwelle ist hierzu eine Abflußleitung vorgesehen - gebildet aus den Bohrungen 24, 25, über die das Medium aus dem Triebraum 14 abgeführt werden kann. In Fig. 2 ist schematisch eine weitere Ausführungsform einer Abflußleitung in Form der Bohrungen 24, 26 dargestellt. Im Detail sind die Bohrungen 24, 25, 26 nochmals aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich. In einem mittleren Bereich der Innenseite der Schiebehülse 9 ist eine ringförmige Nut 18 vorgesehen, die sich entlang des gesamten Umfangs über einen Großteil der Innenseite der Schiebehülse erstreckt. In der eingebauten Position (Fig. 1, 2, 4 und 5) ist zwischen der Schiebehülse 9 und der Maschinenwelle 2 ein Hohlraum 17 gebildet. Der Hohlraum 17 ist mit dem Triebraum 14 durch die Ausnehmung 9a und ggf. durch weitere Öffnungen verbunden. Axial versetzt zur Ausnehmung 9a führen die Bohrungen 25, 26 durch die Maschinenwelle 2 radial nach innen zur koaxialen Abflussbohrung 24, so daß der Triebraum 14 über die Bohrungen 25, 26 mit der Abflussbohrung 24 verbunden ist. Die Bohrung 25 in der Welle 2 ist derart angeordnet, daß sie senkrecht zur Drehachse 11 verläuft, während die Bohrung 26 zur Drehachse 11 geneigt verläuft.

[0022] In dem Triebraum 14 befindet sich beim Betrieb der Hubkolbenmaschine 1 im allgemeinen nicht nur das von der Hubkolbenmaschine 1 zu verdichtende Arbeitsmedium, sondern auch weitere, insbesondere flüssige Substanzen wie Schmieröl und/oder Wasser. Daraus kann sich in unerwünschter Weise ein im Triebraum 14 vorliegendes Gemisch aus dem Arbeitsmedium und den weiteren Substanzen ergeben. Mit Hilfe der ringförmigen Nut 18 bzw. des ringförmigen Hohlraumes 17 und der Bohrungen 25 bzw. 26 können insbesondere flüssige und/oder feste Substanzen aus dem Arbeitsmedium der Hubkolbenmaschine 1 abgeschieden werden. In den Fig. 4 und 5 sind die Funktionen näher erläutert. Der Pfeil A mit durchgezogener Linie kennzeichnet den Weg des Gemisches, auf welchem zunehmend unerwünschte flüssige und/oder feste Substanzen abgeschieden werden, die insbesondere unter Schwerkrafteinfluss auf einem durch den gestrichelt gezeichneten Pfeil B bezeichneten Weg in den Triebraum 14 zurückkehren.

[0023] Damit bereits im Hohlraum 17 unerwünschte Substanzen abgeschieden werden, muss sich das Gemisch eine gewisse Zeit lang in diesem Hohlraum 17 aufhalten. Daraus ergibt sich das Merkmal des axialen Versatzes der Bohrungen 25, 26 gegenüber der Einströmstelle in den Hohlraum 17 bei der Ausnehmung 9a. Hin- und Rückströmung sind im Hohlraum 17 durch Fliehkraft in eine innere Hinströmung und eine äußere Rückströmung separiert.

[0024] Eine derartige Separierung erfolgt besonders effektiv auch in der Bohrung 26, die gegenüber der Drehachse 11 geneigt angeordnet ist. In einem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 5 kann die Bohrung 24 kürzer, d. h. weniger tief sein als im Ausführungsbeispiel gemäss Fig.4.

[0025] Der vorgeschlagene, als Schiebehülse ausgebildete Schiebekörper 9 läßt sich über die Maschinenwelle 2 und den Mitnehmer 7 stecken, auch wenn diese fest miteinander verbunden sind. Es besteht daher die Möglichkeit, in einem ersten Montageschritt ein Einpressen des Mitnehmers 7 in die Maschinenwelle 2 vorzunehmen oder die Maschinenwelle 2 und den Mitnehmer 7 einstückig auszuführen. Da sich die Biegebeanspruchung des Mitnehmers 7 bis in die zugehörige Ausnehmung 9a in der Maschinenwelle 2 fortsetzt, so daß bei einer Presspassung zwischen dem Mitnehmer 7 und der Maschinenwelle 2 Mikroverschiebungen in der Pressfuge auftreten, kann die Biegesteifigkeit des Mitnehmers 7 erhöht und damit eine Biegung verringert werden, wenn der Mitnehmer 7 und die Maschinenwelle 2 aus einem Stück bestehen. Es ergibt sich eine höhere Belastbarkeit von Mitnehmer 7 und Maschinenwelle 2, woraus ein verbessertes Betriebsverhalten der Hubkolbenmaschine 1 resultiert.

[0026] Ferner ermöglicht die erfindungsgemäße Hubkolbenmaschine 1 mit der die Nut 18 umfassenden Schiebehülse 9 in Verbindung mit der Abflußleitung bzw. den Bohrungen 24, 25, 26 in der Maschinenwelle 2 eine Abscheidung von unerwünschten Substanzen aus dem Arbeitsmedium der Hubkolbenmaschine 1 unter Ausnutzung von Flieh- und Schwerkrafteinflüssen. Somit kann reines Arbeitsmedium aus dem Triebraum 14 abgeführt werden, wodurch sich eine verbesserte Steuerbarkeit und somit ein verbessertes Betriebsverhalten der Hubkolbenmaschine 1 ergibt.

Ansprüche

1. Hubkolbenmaschine (1), insbesondere Kältemittelkompressor für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage, mit:

- einer Maschinenwelle (2),

- mehreren, kreisförmig um die Maschinenwelle (2) herum angeordneten Kolben (4),

- einer von der Maschinenwelle (2) angetriebenen, insbesondere kreisringförmigen Schwenkscheibe (5), die

- über eine Gelenkanordnung (6) an den Kolben (4) angreift, wobei

- die Schwenkscheibe (5) über einen Mitnehmer (7) zur Übertragung der Antriebskräfte gelenkig mit der Maschinenwelle (2) verbunden und

- schwenkbar um eine quer zur Maschinenwelle (2) orientierten Scharnierachse (8) an einem Schiebekörper (9) gelagert ist, wobei

- der Schiebekörper (9) auf seiner der Maschinenwelle (2) zugewandten Innenseite einen Hohlraum (17) zur Trennung von festen und/oder flüssigen Substanzen von gasförmigen Substanzen eines Arbeitsmediums umschließt,

- in dem eine durch die Maschinenwelle (2) geführte Bohrung (24, 25, 26) mündet,

- wobei der Hohlraum (17) eine Öffnung (16) zu einem Triebraum (14) der Hubkolbenmaschine aufweist und

- die Öffnung (16) mit einem Abstand in Richtung der Drehachse (11) der Maschinenwelle (2) zur Mündung der durch die Maschinenwelle (2) geführten Bohrung (24, 25, 26) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der vom Schiebekörper (9) umschlossene Hohlraum (17) durch eine ringförmige Nut (18) gebildet ist, die sich entlang des gesamten Umfangs des Schiebekörpers (9) über einen Großteil seiner Innenseite erstreckt.

2. Hubkolbenmaschine (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Öffnung (16) im Bereich einer Ausnehmung (9a) des Schiebekörpers (9) angeordnet ist.

3. Hubkolbenmaschine (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bohrung (26) geneigt und/oder senkrecht (25) und/oder koaxial (24) zur Drehachse (11) verläuft.

Claims

1. Reciprocating piston motor (1), in particular refrigerant compressor for a motor vehicle air conditioning system, comprising

- a machine shaft (2),

- several pistons (4) arranged around the machine shaft (2) in a circle,

- an in particular annular adjustable-angle swashplate (5) driven by the machine shaft (2) and acting on the pistons (4) via a joint arrangement (6), wherein

- the adjustable-angle swashplate (5) is pin-connected to the machine shaft (2) via a driver (7) for transmitting the drive forces, and

- mounted on a sliding body (9) for pivoting about a hinge axis (8) oriented at right angles to the machine shaft (2), wherein

- the sliding body (9) encloses on its inside facing the machine shaft (2) a cavity (17) for separating solid and/or liquid substances from gaseous substances of an operating medium,

- a bore (24, 25, 26) extending through the machine shaft (2) terminating in said cavity (17),

- wherein the cavity (17) has an opening (16) towards a drive chamber (14) of the reciprocating piston motor, and wherein

- the opening (16) is arranged at a distance in the direction of the axis of rotation (11) of the machine shaft (2) towards the termination of the bore (24, 25, 26) extending through the machine shaft (2),
characterised in that
the cavity (17) enclosed by the sliding body (9) is represented by an annular groove (18) which extends along the entire circumference of the sliding body (9) across a major part of its inside.

2. Reciprocating piston motor (1) according to claim 1,
characterised in that
the opening (16) is situated in the region of a recess (9a) of the sliding body (9).

3. Reciprocating piston motor (1) according to claim 1,
characterised in that
the bore (26) extends at an angle to and/or perpendicular to (25) and/or coaxial with (24) the axis of rotation (11).

Revendications

1. Moteur à piston alternatif (1), notamment un compresseur frigorifique pour système de climatisation d'automobile comprenant :

- un arbre (2) de moteur,

- plusieurs pistons (4) disposés en cercle autour de l'arbre (2),

- un plateau orientable (5) en particulier en forme de bague circulaire entraîné par l'arbre (2) qui

- s'applique sur les pistons (4) par l'intermédiaire d'un système articulé (6),

- le plateau orientable (5) étant relié de manière articulée à l'arbre par l'intermédiaire d'un entraîneur (7) pour transmettre les forces d'entraînement et

- monté sur un corps coulissant (8), de manière à pivoter autour d'un axe de charnière (8) orienté transversalement à l'arbre (2),

- le corps coulissant (9) renfermant, sur sa face intérieure tournée vers l'arbre (2), un espace creux (17) pour séparer les substances solides et / ou liquides des substances sous forme gazeuse d'un fluide de travail,

- dans lequel débouche un alésage (24, 25, 26) passant à travers l'arbre (2),

- l'espace creux (17) présentant une ouverture (16) vers la chambre de commande (14) du moteur à piston alternatif et

- l'ouverture (16) est placé à une certaine distance en direction de l'axe de rotation (11) de l'arbre (2) de l'embouchure de l'alésage (24, 25, 26) passant à travers l'arbre (2), caractérisé en ce que
l'espace creux (17) entouré par le corps coulissant (9) est formé par une rainure (18) en forme de bague qui s'étend le long de toute la périphérie du corps coulissant (9) sur une majeure partie de sa face intérieure.

2. Moteur à piston alternatif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture (16) est disposée dans la région d'un évidement (9a) du corps coulissant (9).

3. Moteur à piston alternatif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alésage (26) est incliné et / ou perpendiculaire (26) et / ou coaxiale (24) à l'axe de rotation (11).

Zeichnung