[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Axialkolbenverdichter, insbesondere Verdichter
für Kraftfahrzeug-Klimaanlagen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
[0002] Im Bereich von Verdichtertriebwerken zeichnet sich eine Tendenz dahingehend ab, daß
bei Verdichtern mit variablem Kolbenhub zunehmend Schwenkscheiben in Form eines Schwenkringes,
d.h. also ringförmige Schwenkscheiben, Verwendung finden. Ein für das Schwenken der
Scheibe notwendiges Kippgelenk wird dabei im wesentlichen in die ringförmige Schwenkscheibe
integriert. So ist beispielsweise aus der
EP 0 964 997 B1 ein Verdichter bekannt, bei welchem die Hubbewegung der Kolben durch den Eingriff
einer zur Maschinenwelle schräg verlaufenden Ringscheibe in eine Eingriffskammer erfolgt.
Die Eingriffskammer ist angrenzend an den geschlossenen Hohlraum des Kolbens vorgesehen.
Für einen im wesentlichen spielfreien Gleiteingriff in jeder Schräglage der Schwenkscheibe
bzw. des Schwenkringes sind zwischen ihr und der kugelförmig gekrümmten Innenwand
der Eingriffskammer beidseitig Kugelsegmente, sogenannte Gleitsteine vorgesehen, so
daß der Schwenkring bei seinem Umlauf zwischen ihnen gleitet.
[0003] Die Antriebsübertragung von der Antriebswelle zum Schwenkring erfolgt durch einen
in der Antriebswelle befestigten Mitnehmerbolzen, dessen kugelförmiger Kopf in eine
radiale Bohrung des Schwenkringes eingreift. Dabei ist die Position des Mitnehmerkopfes
so gewählt, daß sein Mittelpunkt mit demjenigen der Kugelsegmente übereinstimmt. Außerdem
liegt dieser Mittelpunkt auf einer Kreislinie, die die geometrischen Achsen der sieben
Kolben miteinander verbindet, und weiterhin auf einer Kreislinie, die die Mittelpunkte
der kugelförmigen Gelenkkörper der Kolben verbindet. Auf diese Weise ist die obere
Totpunktposition der Kolben bestimmt und ein minimaler Schadraum gewährleistet. Die
Kopfform des freien Mitnehmerendes ermöglicht die Veränderung der Neigung der Schwenkscheibe,
in dem der Mitnehmerkopf einen Lagerkörper für eine die Hubweite der Kolben verändernde
Schwenkbewegung der Schwenkscheibe bildet.
[0004] Eine weitere Voraussetzung für ein Verschwenken der Schwenkscheibe ist die Verschiebbarkeit
ihrer Lagerachse in Richtung der Antriebswelle. Hierzu ist die Lagerachse durch zwei
gleichachsig beidseitig einer Schiebehülse gelagerte Lagerbolzen gebildet, die außerdem
in radialen Bohrungen der Schwenkscheibe gelagert sind. Die Schiebehülse hat hierzu
vorzugsweise beidseitig Lagerhülsen, die den Ringraum zwischen der Schiebehülse und
der Schwenkscheibe speichenartig überbrücken.
[0005] Die Begrenzung der Verschiebbarkeit der Lagerachse und damit die maximale Schrägstellung
der Schwenkscheibe ergibt sich durch den Mitnehmerbolzen, indem dieser ein in der
Schiebehülse vorgesehenes Langloch durchdringt, so daß die Schiebehülse an den Enden
des Langloches Anschläge findet. Die Kraft für die Winkelverstellung der Schwenkscheibe
und damit für eine Regelung des Verdichters ergibt sich aus der Summe der jeweils
beidseitig der Kolben gegeneinander wirkenden Drücke, so daß diese Kraft vom Druck
im Triebwerksraum abhängig ist. Der Druck im Triebwerksxaum ist entsprechend dem Stand
der Technik zwischen einem hohen und einem niedrigen Druck regelbar und greift dementsprechend
in das Kräftegleichgewicht an der Schwenkscheibe ein. Dadurch wird die Neigung derselben
beeinflußt. Weiterhin kann die Position der Schiebehülse durch Federn beeinflußt werden,
welche ebenfalls in verschiedenen Varianten zum Stand der Technik gehören.
[0006] Ferner wird die für die Förderleistung maßgebliche Position der Schiebehülse durch
auf die Schwenkscheibe einwirkende Trägheitskräfte mitbestimmt, wobei sich die Schwenkscheibe
bei steigender Drehgeschwindigkeit verstellt, d.h. ihren Schwenkwinkel bzw. ihren
Kippwinkel ändert. Bei modernen Verdichtern geht der Trend dazu, Schwenkscheiben mit
derartigen Trägheitsmomenten zum Einsatz zu bringen, die eine Verringerung der Hubweite
der Kolben und damit eine Verringerung der Förderleistung bei ansteigender Drehgeschwindigkeit
bewirken.
[0007] Problematisch an der vorstehend erläuterten Konstruktion ist jedoch die hohe Hertzsche
Pressung im Bereich des Mitnehmerkopfes und der Schwenkscheibe (System: Kugel/ Zylinder)
und die Aufnahme der (axialen) Reaktionskräfte infolge der Gaskraft an den Kolben
und der Kräfte infolge des an die Schwenkscheibe zu übertragenden Drehmomentes.
[0008] Ein dem aus der
EP 0 964 997 B1 bekannten Verdichter ähnlicher Verdichter ist aus der
JP 2003-269330 AA bekannt, wobei bei diesem jedoch insgesamt zwei Mitnehmer verwendet werden.
[0009] Bedeutsam für die Kinematik gemäß den beiden erwähnten Druckschriften, d.h. also
bedeutsam für die Kinematik bei den Gegenständen der
EP 0 964 997 B1 und
JP 2003-269330 AA ist es, daß der Mitnehmerkopf zentral mit dem Mittelpunkt der Gleitsteine der
Kolben zusammenfällt, und daß die Position des Mittelpunktes des Mitnehmerkopfes gleichzeitig
in etwa den Teilkreis der Mittelachse der Kolben tangiert.
[0010] Zu den vorstehend erwähnten ungünstigen Eigenschaften tritt hinzu, daß die Gegenstände
der
EP 0 964 997 B1 und der
JP 2003-269330 AA sehr aufwendig konstruiert sind, was eine hohe Teilezahl und somit Kosten bedingt,
wobei zusätzlich die Lagerung durch zwei Mitnehmer überbestimmt und somit verschleißanfällig
ist und die Festigkeit der Bauteile insbesondere durch eine Lochlaibung der Welle
eher gering einzuschätzen ist.
[0011] Ein weiterer Verdichter ist aus der
DE 101 52 097 A1 bekannt, der erheblich von den Gegenständen der vorstehend diskutierten Druckschriften
abweicht. Beim Gegenstand gemäß der
DE 101 52 097 A1 wird der Mitnehmer, insbesondere der kugelförmige Mitnehmerkopf, durch einen Gelenkstift
oder Bolzen ersetzt. Dieser wird allerdings von außen in die Schwenkscheibe integriert
und mit einer topfförmigen Mitnehmerscheibe befestigt, welche Bestandteil der Antriebswellenbaugruppe
ist. Auch der Gegenstand der
DE 101 52 097 A1 weist eine aufwendige Konstruktion auf, wobei zusätzlich zu beachten ist, daß in
Abhängigkeit vom Kippwinkel eine große Unwucht auftreten kann. Dies fördert den Verschleiß
des Verdichters und verringert damit dessen Lebensdauer.
[0012] Ein weiterer Verdichter ist aus der
FR 278 21 26 A1 bekannt, welcher einen Mitnehmer aufweist, der sich radial von der Antriebswelle
aus erstreckt und in die Schwenkscheibe eingreift. Ähnlich wie die Lösung gemäß der
DE 101 52 097 A1, ist auch bei dieser Konstruktion die Schwenkscheibe am Mitnehmer in radialer Erstreckung
fest gelagert. Darin liegt auch ein zentraler Unterschied in Bezug auf die Gegenstände
der
EP 0 964 997 B1 und der
JP 2003-269330 AA. Während sich dort die Lagerstelle des Mitnehmerkopfes in der Schwenkscheibe relativ
in der Führung (Bohrung) der Schwenkscheibe bewegt, weil die Schwenkscheibe in einem
auf der Wellenachse liegenden Gelenk die Drehbewegung ausführt, wird bei den Konstruktionen
gemäß der
FR 278 21 26 A1 und der
DE 101 52 097 A1 die Drehbewegung im seitlichen Gelenk der Schwenkscheibe realisiert.
[0013] In der unveröffentlichten und auf die Anmelderin zurückgehenden Patentanmeldung
DE 102 00 404 1645 wird ein Mitnehmer vorgeschlagen, der in der Welle verschieblich gelagert ist. Dadurch
kann die Kraftübertragung zwischen dem Mitnehmerkopf und der Schwenkscheibe optimal
ausgeführt werden (Kraftübertragung durch Flächenkontakt). Problematisch kann jedoch
die Verschiebung des Mitnehmers in der Welle sein, da dort infolge des Biegemoments
hohe Kräfte aufzunehmen sind und die Teile deshalb sehr steif ausgeführt sein müssen.
Diese steife Ausführung bedingt eine erhöhte Masse des Verdichters.
[0014] Aus der
DE 103 154 77 A1 ist ein Verdichter der Schwenkscheiben-/Mitnehmerbauart bekannt, bei dem der Mitnehmer
kein Drehmoment überträgt. Dieses Merkmal trifft im übrigen auch für bevorzugte Ausführungsformen
der
DE 102 00 404 1645 zu. Die Mitnehmerfunktion beschränkt sich darauf, die axial auf die Schwenkscheibe
einwirkenden Kolbenkräfte abzustützen, wobei das Drehmoment durch weitere vom Mitnehmer
unabhängige Kraftübertragungselemente bereitgestellt wird. Dadurch wirken geringere
Kräfte auf den Mitnehmer, da wie vorstehend erwähnt, kein Drehmoment übertragen wird.
Der Vorteil dieses Konzepts liegt darin, daß die Kräfte bzw. die Flächenpressung infolge
der anliegenden Kräfte (aufgrund der Tatsache, daß es sich relativ geringe Kräfte
handelt) keine zu großen Deformationen am und im Mitnehmer bedingen, wodurch der Mitnehmer
entsprechend leichtgewichtig gestaltet werden kann und das Verkippen der Schwenkscheibe
relativ hysteresefrei erfolgen kann. Unvorteilhaft kann es sich jedoch auswirken,
daß der kugelförmige Mitnehmerkopf in einer relativ großen Ausnehmung der Schwenkscheibe
liegt. Damit kann bzw. muß die Hertzsche Pressung durch eine Geometriepaarung Ebene/Kugel
beschrieben werden, die relativ ungünstig ist, da sie eine hohe Hertzsche Pressung
bedingt.
[0015] Aus der ebenfalls unveröffentlichten und auf die Anmelderin zurückgehenden
DE 10 2005 004 840 letztendlich ist ein Verdichter bekannt, der hinsichtlich des Problems der Flächenpressung
eine Verbesserung bietet. Der Gegenstand der
DE 10 2005 004 840 weist ein mit einem Schwenkring in Eingriff stehendes Stützelement auf, wobei es
zwischen dem Stützelement und dem Schwenkring zur Ausbildung eines Linienkontaktes
kommt. Dies stellt im Vergleich zum vorstehend erläuterten Stand der Technik eine
Verbesserung hinsichtlich der Hertzschen Pressung dar. Ebenso wirkt es sich vorteilhaft
aus, daß beim Gegenstand der
DE 10 2005 004 840 ein Antriebsmoment und ein Verdrehmoment von der Gaskraftstütze entkoppelt sind.
Jedoch ist eine relativ große Aussparung in der Schwenkscheibe nötig, um so eine ausreichende
Länge des Linienkontaktes zu gewährleisten und eine entsprechend niedrige Flächenpressung
zu erreichen. Die große Aussparung in der Schwenkscheibe könnte infolge der zu übertragenden
Gaskräfte zu Deformationen des Schwenkrings und somit zu Verschleiß führen. Ferner
werden das Abregelverhalten der Schwenkscheibe (das abhängig ist vom Deviationsmoment
bezüglich des Kippgelenkes) und auch die Unwucht derselben durch eine große Aussparung
nachteilhaft beeinflußt. Die Masse der Gaskraftstütze greift beim Gegenstand der
DE 10 2005 004 840 nicht mit das Deviationsmoment ein.
[0016] Ausgehend vom vorstehend erläuterten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, einen Verdichter anzugeben, dessen Stützelement möglichst großflächig Kräfte
aufnehmen kann (was einer geringen Hertzschen Pressung entspricht), wobei eine Unwucht
der Schwenkscheibe infolge der Lagerung und des Verkippens derselben und weiterer
Teile, die den Masseneigenschaften der Schwenkscheibe zuzuordnen sind, über den gesamten
Schwenkwinkelbereich und den gesamten Drehzahlbereich gering ist. Diese Aufgabe wird
durch einen Verdichter mit den Merkmalen gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.
[0017] Ein wesentlicher Punkt der Erfindung ist es demnach, daß ein Kraftübertragungselement
drehbar und/oder radial verschieblich am Stützelement angelenkt ist. Durch die Anlenkung
des Stützelements an das Kraftübertragungselement ist gewährleistet, daß das Stützelement
großflächig Kräfte aufnehmen kann, wobei die Masseeigenschaften der Schwenkscheibe
optimiert werden, da sich eine derartige konstruktive Maßnahme positiv auf die Masseeigenschaften
auswirkt (die Masse des Stützelements kann modellhaft der Schwenkscheibe zugerechnet
werden).
[0018] Das Kraftübertragungselement kann drehfest und/oder radial unverschieblich mit der
Antriebswelle verbunden sein, was einen einfachen Aufbau eines erfindungsgemäßen Verdichters
sicherstellt. Je nach der konstruktiven Realisierung der benötigten Freiheitsgrade
kann das Kraftübertragungselement selbstverständlich auch drehbar in der Antriebswelle
gelagert sein.
[0019] Erfindungsgemäß sind sowohl das Kraftübertragungselement als auch das Stützelement
zylinderbolzenförmig ausgebildet. Ein derartiger Aufbau ist einerseits konstruktiv
bzw. fertigungstechnisch einfach realisierbar und stellt insbesondere durch die zylinderbolzenförmige
Ausbildung des Stützelements eine geringe Hertzsche Pressung zwischen Stützelement
und Schwenkscheibe sicher.
[0020] In einer konstruktiv einfachen Ausführungsform bilden das Stützelement und das Kraftübertragungselement
eine in etwa T-förmige Gaskraftstütze.
[0021] Das Stützelement umfaßt optional eine Aussparung, in welche das Kraftübertragungselement
eingreift. Bei dieser Aussparung handelt es sich insbesondere um eine Bohrung, wodurch
ein einfacher und kostengünstiger Aufbau eines erfindungsgemäßen Verdichters sichergestellt
wird.
[0022] Das Stützelement kann ferner in einer zylinderförmigen Aussparung, insbesondere in
einer Bohrung in der Schwenkscheibe gelagert sein. Die Bohrung erstreckt sich dabei
senkrecht zur Antriebswellenachse. Auch hierbei handelt es sich um eine konstruktiv
einfache und damit zu bevorzugende Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verdichters.
[0023] Vorzugsweise dienen das Stützelement und das Kraftübertragungselement im wesentlichen
nur zur axialen Abstützung der Kolben bzw. 2u einer Gaskraftabstützung, während eine
davon unabhängige Vorrichtung, insbesondere eine Gelenkverbindung zwischen Antriebswelle
und Schwenkscheibe im wesentlichen nur der Drehmomentübertragung dient. Dadurch ist
die Entkopplung von Antriebsdrehmoment und der Gaskraftabstützung sichergestellt.
[0024] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Kraftübertragungselement drehbar
in der Antriebswelle gelagert, während das Stützelement drehfest mit dem Kraftübertragungselement
in Eingriff steht. Das Kraftübertragungselement ist optional ein Bolzen mit einem
wenigstens teilweise etwa kreisförmigen oder halb elliptischen Querschnitt.
[0025] Bei einem erfindungsgemäßen Verdichter ist die Schwenkscheibe bevorzugt an einer
längs der Antriebswelle axial verschieblich gelagerten Schiebehülse schwenkbar gelagert,
wobei die Schwenkscheibe über Antriebsbolzen mit der Schiebehülse und/oder der Antriebswelle
verbunden ist. Dies stellt eine einfache Realisierung der Entkopplung zwischen Antriebsdrehmoment
und Gaskraftabstützung sicher. Die Antriebsbolzen können in die Schiebehülse oder
die Schwenkscheibe eingepreßt sein oder durch axiale Sicherungselemente in derselben
gesichert sein. Vorzugsweise ragen die Antriebsbolzen in eine Aussparung, die insbesondere
in Form einer Nut in der Antriebswelle vorliegen kann, hinein. Optional ist ein Verbindungselement,
insbesondere in Form einer Paßfeder, zwischen Antriebswelle und Schiebehülse angeordnet,
welches eine Übertragung von Kräften bzw. Momenten in radialer Richtung erlaubt und
axial verschieblich auf der Antriebswelle gelagert ist. Das dem Stützelement abgewandte
Ende des Kraftübertragungselementes kann durch die Antriebswelle hindurch und in einen
Längsschlitz an der Schiebehülse hineinragen derart, daß durch das dem Stützelement
abgewandte Ende des Kraftübertragungselementes ein Antriebsdrehmoment von der Antriebswelle
auf die Schiebehülse übertragen wird. Die vorstehend genannten konstruktiven Merkmale
sorgen für eine sichere Entkopplung zwischen Antriebsdrehmoment und Gaskraftabstützung.
[0026] Bereiche der Aussparung in der Schwenkscheibe, welche insbesondere in Form einer
Bohrung vorliegen kann, die nicht durch das Stützelement ausgefüllt sind, sind bevorzugt
mit einem Ausgleichsgewicht, insbesondere in Form eines Verschlußelementes bzw, mit
Ausgleichsgewichten in Form von Verschlußelementen ausgefüllt. Dadurch lassen sich
die kinematischen Eigenschaften der Schwenkscheibe optimieren, so daß auf eine mit
zunehmender Drehzahl zunehmend abregelnde Tendenz des Verdichters hingewirkt werden
kann.
[0027] Für einen sicheren Übertrag des Verdrehdrehmomentes kann zwischen der Schiebehülse
und der Schwenkscheibe eine Vorrichtung, insbesondere wenigstens ein zylinderstiftartiges
Element oder Stütz- bzw. Kontaktflächen vorgesehen sein, um ein im Bereich der Antriebswelle
angreifendes Verdrehmoment abzustützen.
[0028] Das Kraftübertragungselement, insbesondere die Längsachse desselben, ist optional
gegenüber der Drehmomentachse, insbesondere der Antriebswellenachse, versetzt angeordnet.
Dabei können das Stützelement und/oder das Kraftübertragungselement mehrteilig ausgebildet
sein. Das Kraftübertragungselement kann ferner abgewinkelt ausgebildet sein, insbesondere
kann es einen sich senkrecht zu der Kippmomentachse und einen sich durch diese hindurch
erstreckenden Abschnitt umfassen. Alternativ oder aber auch zusätzlich kann das Kraftübertragungselement
exzentrisch in der Antriebswelle angeordnet sein. Durch die vorstehend beschriebenen
konstruktiven Maßnahmen wird die Übertragung des Verdrehmomentes reduziert und Nachteile
wie zusätzliche Reibung, Klemmen oder eine Hysterese werden vermieden.
[0029] Die Schwenkscheibe kann aus Stahl, Messing oder Bronze gefertigt sein. Denkbar ist
des weiteren auch eine mehrkomponentige bzw. mehrstoffige Schwenkscheibe, die Kombinationen
der vorstehend genannten Werkstoffe umfaßt. All die vorstehend genannten Werkstoffe
bieten für die konstruktive Ausgestaltung der Schwenkscheibe eine gute Festigkeit
und Steifigkeit. Aufgrund der relativ hohen Dichte der Werkstoffe, insbesondere von
Bronze oder Messing, ergibt sich eine vorteilhafte Masseverteilung, so daß die translatorischen
Momente der Kolbenmassen optimal durch die rotatorischen Momente der Schwenkscheibe
kompensiert werden können. Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, in dem Fall,
in dem die Schwenkscheibe aus Stahl gefertigt ist, kann dieselbe eine verschleißarme
Beschichtung aufweisen, was zu einer hohen Lebensdauer eines erfindungsgemäßen Verdichters
führt.
[0030] Die Kolben sind in einer bevorzugten Ausführungsform aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung
gefertigt, wodurch das Gewicht eines entsprechenden Verdichters gering gehalten werden
kann. Alternativ können die Kolben auch aus Stahl oder einer Stahllegierung gefertigt
sein, was zu einer hohen Festigkeit derselben führt, wobei eine auf das Material der
Schwenkscheibe abgestimmte Materialwahl (ähnliche thermische Ausdehnungskoeffizienten)
vorteilhaft ist.
[0031] In einer weiteren günstigen Ausführungsform ist das Stützelement tonnenförmig bzw.
zigarrenförmig bzw. zylinderförmig ausgebildet, wobei der Zylinder von der Zylindermitte
zu den Zylinderenden hin (axiale Richtung) einen verjüngenden Durchmesser aufweist.
Analoges gilt für die Tonnen- oder Zigarrenform. Dadurch kann sichergestellt werden,
daß zwischen dem Stützelement und der Schwenkscheibe nur ein Linienkontakt besteht
und somit Verklemmungen zwischen den beiden Bauteilen auszuschließen sind. Der Linienkontakt
ist insbesondere im Fall einer Schrägscheibe aus Stahl auch zur Kraftübertragung geeignet,
so daß die vorstehend beschriebene Ausführungsform sowohl in Kombination mit Antriebsbolzen
zum Drehmomentübertrag als auch ohne dieselben, d.h. also in einem Fall, in dem der
Kraftübertrag über das Kraftübertragungselement und das Stützelement erfolgt, denkbar
und vorteilhaft ist.
[0032] Die Erfindung wird nachfolgend in Hinsicht auf weitere Vorteile und Merkmale beispielhaft
und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen
zeigen in:
- Fig. 1
- einen Schwenkscheibenmechanismus einer ersten bevorzugten Ausfüh rungsform eines erfindungsgemäßen
Verdichters in Explosionsdarstellung;
- Fig. 2
- den Schwenkscheibenmechanismus gemäß Fig. 1 in zusammengebautem Zustand in einer perspektivischen
Ansicht;
- Fig. 3
- den Schwenkscheibenmechanismus gemäß Fig. 1 bei einem maximalen Kippwinkel der Schwenkscheibe
im Längsschnitt;
- Fig. 4
- den Schwenkscheibenmechanismus gemäß Fig. 1 bei einem minimalen Kippwinkel der Schwenkscheibe
wiederum im Längsschnitt;
- Fig. 5
- den Schwenkscheibenmechanismus gemäß Fig. 4 in einer Schnittansicht entlang der Ebene
A-A;
- Fig. 6a
- den Schwenkscheibenmechanismus gemäß Fig. 3 in einer Schnittansicht entlang der Schnittebene
E-E;
- Fig. 6b
- eine alternative Ausgestaltung eines Schwenkscheibenmechanismus in einer zu Fig. 6a
korrespondierenden Darstellung;
- Fig. 7
- eine Draufsicht auf die erste bevorzugte Ausführungsform, teilweise in Schnittdarstellung;
- Fig. 8a+8b
- eine Teilansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Verdichters im Längsschnitt (a) und eine Detailansicht einer Verbindung zwischen einem
Kraftübertragungselement und einem Stützelement gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform
in Schnittansicht;
- Fig. 9
- eine dritte bevorzugte Ausführungsform eines Schwenkscheibenmechanismus eines erfindungsgemäßen
Verdichters in einer Schnittansicht korrespondierend zu Fig. 6; und
- Fig. 10
- eine vierte bevorzugte Ausführungsform eines Schwenkscheibenmechanismus in einer Schnittansicht
korrespondierend zu den Figuren 6 und 9.
[0033] Sämtliche bevorzugte Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verdichters umfassen
(nicht in den Zeichnungen dargestellt) ein Gehäuse, einen Zylinderblock und einen
Zylinderkopf. Im Zylinderblock sind Kolben axial hin- und herbewegbar gelagert. Der
Antrieb der Verdichter erfolgt über eine Riemenscheibe mittels einer Antriebswelle
1. Bei den vorliegenden Verdichtern handelt es sich um Verdichter mit variablem Kolbenhub,
wobei der Kolbenhub durch eine Druckdifferenz, die durch die Drücke auf einer Sauggasseite
und in einer Triebwerkskammer definiert ist, geregelt wird. Je nach der Größe der
Druckdifferenz wird eine Schwenkscheibe in Form eines Schwenkrings 2 mehr oder weniger
aus ihrer vertikalen Lage ausgelenkt bzw. verschwenkt. Je größer der daraus resultierende
Schwenkwinkel ist, desto größer ist der Kolbenhub, und dementsprechend wird ein umso
höherer Druck an einer Auslaßseite des Verdichters zur Verfügung gestellt.
[0034] Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Schwenkscheibenmechanismus einer ersten bevorzugten
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verdichters den Schwenkring 2, eine Schiebehülse
3, die auf der Antriebswelle 1 axial verschieblich gelagert ist, eine Feder 4, ein
Stützelement 5, ein Kraftübertragungselement 6 sowie Antriebsbolzen 7, welche zur
Drehmomentübertragung zwischen Antriebswelle 1 und Schwenkring 2 dienen, umfaßt.
[0035] Das Stützelement 5 ist drehbar und radial verschieblich am Kraftübertragungselement
6 angelenkt, während das Kraftübertragungselement 6 drehfest und radial unverschieblich
mit der Antriebswelle 1 verbunden ist. Sowohl das Stützelement 5 als auch das Kraftübertragungselement
6 ist zylinderbolzenförmig ausgebildet. Wie bereits erwähnt, ist das Stützelement
5 drehbar und radial verschieblich am Kraftübertragungselement 6 angelenkt, was über
eine Aussparung 8 im Stützelement 5 erfolgt, in welche das Kraftübertragungselement
6 eingreift. Diese Aussparung 8 liegt in Form einer Bohrung im Stützelement 5 vor.
Das Stützelement 5 und das Kraftübertragungselement 6 bilden in zusammengesetztem
Zustand eine in etwa T-förmige Gaskraftstütze 9 (vgl. beispielsweise Fig. 3). Das
Stützelement 5 ist in einer zylinderförmigen Aussparung 10, welche in der hier beschriebenen
ersten bevorzugten Ausführungsform in Form einer Bohrung vorliegt, im Schwenkring
2 gelagert. Die Bohrung 10 erstreckt sich senkrecht zur Antriebswellenachse 11. Die
drehfeste und radial unverschiebliche Lagerung des Kraftübertragungselementes 6 in
der Antriebswelle 1 erfolgt mittels einer Aussparung 12 in der Antriebswelle 1, in
welche das Kraftübertragungselement 6 eingepreßt ist.
[0036] Die Schiebehülse 3 weist zwei abgeflachte Seiten 13 auf (aus Fig. 1 ist nur eine
abgeflachte Seite ersichtlich), die mit korrespondierenden Abflachungen 14 am Schwenkring
2 in Gleiteingriff stehen. Wie bereits durch die gewählte Terminologie angedeutet
ist, dient die Gaskraftstütze 9, die wie vorstehend erwähnt das Kraftübertragungselement
6 sowie das Stützelement 5 umfaßt, im wesentlichen nur zur axialen Abstützung der
Kolbenkräfte, während die Drehmomentübertragung zum Schwenkring im wesentlichen durch
die Antriebsbolzen 7 erfolgt. Neben einer Verbindung zwischen Schwenkring 2 und Antriebswelle
1 stellen die Antriebsbolzen 7 auch eine Verbindung zwischen der Schiebehülse 3 und
der Antriebswelle 1 sowie einen daraus resultierenden Kraft- bzw. Drehmomentübertrag
sicher. Die Antriebsbolzen 7 ragen in eine Aussparung in der Antriebswelle in Form
von Nuten 15 hinein (wobei aus Fig. 1 wiederum nur eine der Nuten 15 erkennbar ist).
Die Antriebsbolzen 7 sind in korrespondierende Aussparungen 17 im Schwenkring 2 eingepreßt.
Es sei an dieser Stelle angemerkt, daß die Antriebsbolzen 7 auch alternativ zur Einpressung
in den Schwenkring 2 in die Schiebehülse 3 eingepreßt sein können.
[0037] Die Feder 4 dient als Verbindungselement, welches zwischen Antriebswelle 1 und Schiebehülse
3 angeordnet ist, und einen Übertrag von Kräften in axialer Richtung erlaubt. Sie
ist axial verschieblich auf der Antriebswelle 1 gelagert. Das dem Stützelement 5 abgewandte
Ende des Kraftübertragungselements 6 ragt durch einen Längsschlitz 18, welcher an
der Schiebehülse 3 ausgebildet ist, in die Antriebswelle 1 hinein. An dieser Stelle
sei angemerkt, daß alternativ oder auch zusätzlich zum Kraft- bzw. Drehmomentübertrag
über die Antriebsbolzen 7 die Schiebehülse derart ausgebildet sein kann, daß ein dem
Längsschlitz 18 gegenüberliegend angeordneter Längsschlitz an der Schiebehülse vorgesehen
ist, in welchen das dem Stützelement 5 abgewandte Ende des Kraftübertragungselements
6 hineinragt und damit ein Antriebsdrehmoment von der Antriebswelle 1 auf die Schiebehülse
3 überträgt. Es sei an dieser Stelle nochmals kurz erwähnt, daß die Antriebswelle
1 und die Schiebehülse 3 zusätzlich oder alternativ zu der Verbindung bzw. zum Drehmomentübertrag
über die Antriebsbolzen 7 zueinander korrespondierende Abflachungen aufweisen können,
so daß die Schiebehülse drehfest auf der Antriebswelle gelagert ist (aus Fig. 1 nicht
ersichtlich).
[0038] Die in Fig. 1 in Explosionsdarstellung aufgezeigte Konstruktion ist in Fig. 2 in
einem zusammengefügten Zustand dargestellt. Aus Fig. 2 läßt sich erkennen, daß das
Stützelement 5 die Bohrung 10 im Schwenkring 2 nicht vollständig ausfüllt. Diese Bereiche,
welche durch Pfeile 19, 20 angedeutet und nicht durch das Stützelement 5 ausgefüllt
sind, sind (in der Fig. 2 nicht dargestellt) mit einem Ausgleichsgewicht in Form eines
Verschlußelements verschlossen und durch dieses im wesentlichen ausgefüllt. Dadurch
kann die Kinematik des Schwenkrings 2 optimiert werden, so daß sich ein gewünschtes
Regelverhalten ergibt bzw. verstärkt, was in der Regel bei Verdichtern moderner Bauart
bedeutet, daß der Verdichter für zunehmende Drehzahl eine zunehmend abregelnde Tendenz
besitzt.
[0039] In den Figuren 3 und 4, in welchen der Schwenkscheibenmechanismus gemäß den Figuren
1 und 2 nochmals in einer Schnittdarstellung dargestellt ist (in Fig. 3 bei einem
maximalen Auslenkwinkel der Schwenkscheibe und in Fig. 4 bei einem minimalen Auslenkwinkel
der Schwenkscheibe) ist insbesondere das Zusammenspiel zwischen der Schiebehülse 3,
der Feder 4 und dem Schwenkring 2 sowie der Gaskraftstütze 9 zu erkennen. Die Feder
4 befindet sich bei einem maximalen Auslenkwinkels des Schwenkrings 2 in einem zusammengepreßten
Zustand, wohingegen für einen minimalen Auslenkwinkel des Schwenkrings 2 die Feder
in einem entspannten Zustand vorliegt. Weiterhin ist in Fig. 5 ein Schnitt entlang
der Ebene A-A der Fig. 4 dargestellt, wobei aus Fig. 5 insbesondere das Zusammenspiel
der Antriebsbolzen 7 und des Schwenkrings 2 erkennbar sind.
[0040] In Fig. 6a ist ein Schnitt entlang der Ebene E-E der Fig. 3 dargestellt. Da die zylinderbolzenförmige
bzw. tonnenförmige Kontur des Stützelementes 5 eine nicht vernachlässigbare Erstreckung
senkrecht zur Ebene des Verdrehmomentes (angedeutet durch die Achse des Verdrehmomentes
22) aufweist, kann ein Verdrehmoment (welches senkrecht zum Kippmoment des Schwenkrings
wirkt und u.a. deshalb auftritt, weil die maximale Gaskraft an einem Kolben zum Zeitpunkt
der Öffnung des Ventils auftritt und nicht im Totpunkt des Kolbens) dort, d.h. also
am zylinderförmigen Stützelement 5 eingeleitet werden, wenn dieses nicht erfindungsgemäß
um seine Mittelachse im Kraftübertragungselement 6 verdrehbar gelagert ist. Deshalb
stellt eine erfindungsgemäße Konstruktion sicher, daß das Verdrehmoment (Torsion)
nur in die dafür vorgesehen Elemente eingeleitet wird, welche beispielsweise die stiftartigen
Antriebsbolzen 7 oder aber auch beliebige Stützflächen sein können. Eine Einleitung
des Verdrehmoments in das Kraftübertragungselement 6 wird durch eine erfindungsgemäße
Konstruktion ausgeschlossen. Die Achse des Verdrehmoments ist durch das Bezugszeichen
22 gekennzeichnet (vgl. Fig. 6a).
[0041] Eine alternative Ausführungsform ist in Fig. 6b in einer Darstellung analog zu Fig.
6a dargestellt. In dieser alternativen Ausführungsform weist das Stützelement 5 eine
zigarrenförmige Kontur auf, d.h. das Stützelement 5 ist wie ein Zylinder geformt,
welcher in der Zylindermitte seinen größten Durchmesser aufweist und dessen Durchmesser
dann jeweils in Richtung der Zylinderenden abnimmt. Dadurch wird eine Trennung der
Antziebsfunktion und der Funktion als Gaskraftstütze erreicht, da kein Flächenkontakt
zwischen Stützelement 5 und Schwenkring 2 besteht. Es sei an dieser Stelle aber angemerkt,
daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl Verdichter vorgesehen sind, welche
durch die Art der Lagerung des Stützelements 5 und des Kraftübertragungselements 6
das Antriebsdrehmoment von der Welle an den Schwenkring ganz oder teilweise übertragen
können, als auch Verdichter vorgesehen sind, bei welchen die Übertragung des Antriebsdrehmoments
im wesentlichen nicht durch das Stützelement 5 und das Kraftübertragungselement 6,
sondern wie obenstehend beschrieben, durch die Antriebsbolzen 7 erfolgt. Insbesondere
für einen Schwenkring bzw. eine Schrägscheibe aus Stahl wäre ein Linienkontakt ausreichend,
um Drehmomente übertragen zu können. Es sei an dieser Stelle angemerkt, daß die Darstellung
der Tonnenform wie in Fig. 6b sehr überhöht sein kann, denkbar ist jedoch auch eine
Art "crowning" im Mikrometerbereich.
[0042] Da vorstehend das Material, aus welchem der Schwenkring 2 gefertigt ist, zur Erörterung
gelangte, sei an dieser Stelle angemerkt, daß der Schwenkring 2, der in der vorstehend
beschriebenen Ausführungsform aus Stahl gefertigt und mit einer Beschichtung versehen
ist, welche den Verschleiß und die Reibung zwischen den Gleitsteinen der Kolben und
dem Schwenkring 2 minimiert, alternativ auch aus Messing oder Bronze gefertigt sein
kann. Die erwähnten Materialien stellen sicher, daß die bauartbedingten Anforderungen
erfüllt werden. Bei den verwendeten Schwenkringen 2 handelt es sich nämlich um Ringe,
die gegenüber dem Stand der Technik sehr hoch bauen. Die Höhe ist einerseits erwünscht,
um die Gaskraftstütze, welche sich aus Stützelement 5 und Kraftübertragungselement
6 zusammensetzt, darin lagern zu können, andererseits ist die Höhe von Vorteil, um
dem Bauteil eine ausreichende Massenträgheit zuordnen zu können. Diese ist notwendig,
um ein Kippmoment aufgrund des Kreiseleffekts bei der Rotation des Schwenkrings 2
erzeugen zu können, welches groß genug ist, um in gewünschtem Maße die gegenläufig
wirksamen Kippmomente infolge der Massenkräfte der Kolben kompensieren bzw. überkompensieren
zu können.
[0043] Für derartige Schwenkringe 2 bieten sich die erwähnten Materialien wie Stahl, Messing
oder Bronze besonders an, da aufgrund der Höhe des Schwenkrings 2 diese Werkstoffe
ausreichende Festigkeit und Steifigkeit gewährleisten, um Deformationen vorbeugen
zu können. Bei Schwenkringen entsprechend dem Stand der Technik ist das häufig nicht
gesichert. Weiterhin ist die Dichte von Bronze oder Messing je nach Legierung gegebenenfalls
etwas größer als die Dichte von Stahl oder von Grauguß (ein erfindungsgemäßer Schwenkring
2 kann selbstverständlich auch aus Grauguß gefertigt sein). Der Dichtezuwachs bzw.
die höhere Dichte von Bronze oder Messing kann genutzt werden, um die Kolbenmassen
noch besser kompensieren oder überkompensieren zu können. Die Höhe des Schwenkrings
2 führt dazu, daß die Kolben, die in der hier diskutierten Applikation den Schwenkring
2 umfassen und mittels zweier Gleitsteine an diesem gelagert werden, eine große Öffnung
für das Umfassen des Schwenkrings 2 aufweisen müssen.
[0044] In der bevorzugten Ausführungsform, in der der Schwenkring 2 aus Messing gefertigt
ist, sind die Kolben aus einer Aluminiumlegierung gefertigt. Da Messing eine zum Aluminium
ähnliche Wärmeausdehnung hat, sorgt eine derartige Materialkombination für einen verminderten
Verschleiß und eine erhöhte Lebensdauer eines erfindungsgemäßen Verdichters, da sich
das Spiel der Gleitsteine in den Kolben gegenüber dem Zustand bei der Montage nur
unwesentlich oder gar nicht vergrößert. Dies führt zu einer geringen Geräuschbildung
und verhindert, daß Gleitsteine infolge eines zu großen Spiels herausfallen können.
Ist der Schwenkring 2 aus Stahl gefertigt, so bieten Kolben, die ebenfalls aus Stahl
gefertigt sind, dieselben Vorteile. Alternativ sind aber auch andere Werkstoffkombinationen
(insbesondere unter dem Gesichtspunkt einer Gewichtsreduzierung eines erfindungsgemäßen
Verdichters) denkbar.
[0045] Zur Illustration der Unterschiede, die je nach Material des Schwenkrings 2 auftreten
(also je nachdem, ob der Schwenkring 2 aus Stahl oder aus Messing gefertigt ist),
sei auf Fig. 11 verwiesen. Hier sind die Differenzen in der thermischen Längenausdehnung
zwischen Stahl und Messing durch Pfeile 26 angedeutet.
[0046] Es sei an dieser Stelle nochmals kurz auf die Vorteile der Erfindung eingegangen,
welche sich wie folgt darstellen: Die Gaskraftstütze 9 nimmt weitgehend und vorzugsweise
drehmomentfrei (insofern eine Konstruktion gewählt ist, in welcher das Kraftübertragungselement
6 an seiner dem Stützelement 5 abgewandten Seite nicht in drehmomentübertragendem
Eingriff mit der Schiebehülse 3 steht) die Stützfunktion des Schwenkringes 2 im Hinblick
auf die axial einwirkenden Kolbenkräfte wahr; das Stützelement 5 ist großflächig,
d.h. also zylinderbolzen- oder tonnenförmig ausgebildet, wobei Verdrehmomente nicht
eingeleitet werden können, da sich die Gaskraftstütze 9 entweder am Übergang zwischen
Kraftübertragungselement 6 und Stützelement 5 oder (wie in der Folge noch beschrieben
wird) durch eine verdrehbare Lagerung des Kraftübertragungselements 6 in der Antriebswelle
1 um ihre Mittelachse ausrichten kann; die Antriebsmomente werden definiert in der
Ebene senkrecht zur Kippebene des Schwenkrings übertragen, wobei hier angemerkt sei,
daß es verschiedene Möglichkeiten der Kraftübertragung bzw. der Drehmomentübertragung
gibt. Dadurch, daß das Stützelement 5 sowohl drehbar als auch radial verschieblich
an das Kraftübertragungselement 6 angelenkt ist, kann im wesentlichen kein Verdrehmoment
(Torsion) übertragen werden. Dies ermöglicht eine definierte Übertragung des Verdrehmomentes
an anderer Stelle, wie dies bereits vorstehend erwähnt ist, und verhindert ein Klemmen
des Mechanismus. Ebenso ist dadurch eine leichte und schnelle Montage gewährleistet.
Eine Überbestimmung in Bezug auf das Verdrehmoment, die sich bei einer zylinderförmigen
Gestaltung des Stützelementes 5 ergeben könnte, wird durch die drehbare Lagerung desselben
beispielsweise am Kraftübertragungselement 6 vermieden.
[0047] In der Folge sei auf die Übertragung des Antriebsdrehmomentes näher eingegangen:
Wie bereits in der Beschreibung der Fig. 1 erwähnt, ist der Schwenkring 2 über die
Antriebsbolzen 7 mit der Schiebehülse 3 und mit der Antriebswelle 1 verbunden. Die
Schiebehülse 3 ist axial verschieblich auf der Antriebswelle 1 gelagert und ermöglicht
im Zusammenspiel mit der Feder 4, den Antriebsbolzen 7 und der Gaskraftstütze 9 die
Einstellung des Schwenkwinkels des Schwenkringes 2. Der sich einstellende Schwenkwinkel
hängt von den Gaskräften, den Trägheitseigenschaften des Schwenkringes 2 und den mit
diesem in Eingriff stehenden Kolben, sowie von der Federkraft der Feder 4 ab. Die
Summe der Momente um die Kippachse 21 ist in anderen Worten ausgedrückt gleich Null
(Kippmomente gleich Null). Die Antriebsbolzen 7 sind axial gegen Herausfallen gesichert,
was dadurch erfolgt, daß die Bolzen in die Schiebehülse 3 oder den Schwenkring 2 eingepreßt
sind. Die Übertragung des Antriebsdrehmoments erfolgt in der vorliegenden bevorzugten
Ausführungsform direkt über die Antriebsbolzen 7 von der Antriebswelle 1 auf den Schwenkring
2. Alternativ ist es denkbar, indirekt über die Schiebehülse 3 das Antriebsdrehmoment
zu übertragen. In beiden Fällen gibt es jedoch Elemente (beispielsweise Antriebsbolzen
7), welche mit der Welle 1 verbunden sind oder in diese hineinragen. Selbstverständlich
ist es auch denkbar, daß es nur ein Element gibt. Damit ist die radiale Ausrichtung
der Schiebehülse 3 festgelegt, und durch eine ausreichend große Aussparung in der
Schiebehülse wird dafür Sorge getragen, daß der dem Stützelement 5 zugewandte Teil
der Gaskraftstütze 9 bzw. des Kraftübertragungselements 6 kein Moment auf die Schiebehülse
3 übertragen kann. In Fig. 1 ist dargestellt, wie die Antriebsbolzen 7, die mit dem
Schwenkring 2 verbunden sind, in eine Nut 15 in der Antriebswelle 1 hineinragen. Dadurch
wird das Antriebsdrehmoment direkt durch die Antriebsbolzen 7 von der Antriebswelle
1 auf den Schwenkring 2 übertragen.
[0048] Alternativ ist eine indirekte Übertragung des Antriebsdrehmoments mit einem Kraftfluß
über die Schiebehülse 3 denkbar. Dies könnte konstruktiv wie folgt bewerkstelligt
werden: ein Verbindungselement zwischen Antriebswelle 1 und Schiebehülse 3, welches
die Übertragung von Kräften bzw. Momenten in Radialrichtung zuläßt, jedoch beispielsweise
durch Gleiten in einer Nut der Schiebehülse 3 die axiale Verschiebbarkeit der Buchse
zuläßt. Ein solches Verbindungselement könnte z.B. eine Paßfeder sein. Das dem Stützelement
5 entgegengesetzte Ende des Kraftübertragungselements 6 wird durch die Welle hindurchgeführt
und ragt in einen Schlitz der Schiebehülse 3, in welchem das Kraftübertragungselement
6 eng geführt wird und dadurch das Antriebsdrehmoment übertragen kann. Abflachungen
an der Schiebehülse 3 und dem Schwenkring 2 übertragen dann das Moment auf den Schwenkring
2.
[0049] Ein zentraler Punkt der vorliegenden Erfindung ist die Gestaltung der Gaskraftstütze
9. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird eine Gaskraftstütze 9 bereitgestellt,
welche einerseits dadurch entlastet ist, daß sie kein Antriebsdrehmoment überträgt,
andererseits jedoch hinsichtlich der Flächenpressung, die sich aufgrund der Übertragung
der Gaskräfte ergibt, optimiert ist.
[0050] Ferner sei an dieser Stelle nochmals auf die korrespondierenden Abflachungen 13,
14 an der Antriebswelle 1 und der Schiebehülse 3 hingewiesen, welche aus Fig. 6 sehr
gut erkenntlich sind. Ebenso sind die Abflachungen aus Fig. 7 erkenntlich, welche
nochmals die erste bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verdichters
in Draufsicht, teilweise in Schnittansicht wiedergibt. Auch hieraus ist das Zusammenspiel
zwischen den Antriebsbolzen 7 und dem Schwenkring 2 sichtbar.
[0051] In einer alternativen zweiten bevorzugten Ausführungsform, welche in den Figuren
8a und 8b dargestellt ist, ist das Kraftübertragungselement 6 drehbar in der Antriebswelle
1 gelagert, während das Stützelement 5 drehfest mit dem Kraftübertragungselement 6
in Eingriff steht. In der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform ist das Kraftübertragungselement
6 ein Bolzen mit einem teilweise halbelliptischen Querschnitt. Selbstverständlich
käme beispielsweise auch ein teilweise halbkreisförmiger Querschnitt in Frage. Der
besagte halbelliptische Querschnitt wird insbesondere aus Fig. 8b deutlich. Wie bereits
vorstehend erwähnt, ist in Abwandlung zu der ersten bevorzugten Ausführungsform das
Kraftübertragungselement 6 in der Antriebswelle 1 um seine Längsachse drehbar gelagert.
Das Kraftübertragungselement 6 besitzt einen Absatz 23, welcher die Position desselben
(insbesondere in radialer Richtung) in der Antriebswelle 1 bestimmt. An der dem Stützelement
5 abgewandten Seite des Kraftübertragungselementes 6 sorgt ein Sicherungselement 24
für einen sicheren Verbleib der Gaskraftstütze 9 bzw. des Stützelementes 5 und des
Kraftübertragungselementes 6 in der Antriebswelle 1. Auch in dieser Ausführungsform
stellen die Antriebsbolzen 7 (aus den Figuren 8a und 8b nicht ersichtlich) die Verbindung
zwischen Schiebehülse 3 und der Antriebswelle 1 und den daraus resultierenden Kraft-
bzw. Drehmomentübertrag sicher.
[0052] Zwei weitere bevorzugte Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verdichters finden
sich in den Figuren 9 und 10, wobei bei diesen beiden Ausführungsformen Sorge getragen
ist, daß das Kraftübertragungselement 6 bzw. die Längsachse desselben gegenüber der
Achse 22, die die Richtung des Verdrehmomentes definiert, versetzt angeordnet ist.
Eine der möglichen Ausführungsformen hierfür (vgl. Fig. 9) weist eine bezüglich der
Antriebswelle 1 exzentrische Anordnung des Kraftübertragungselementes 6 auf. Der Vorteil,
der sich hieraus ergibt, ist, daß der Angriffspunkt 25 für die resultierende Druckkraft
in etwa auf der Achse des Kraftübertragungselements 6 liegt und die Axialkraft nahezu
direkt auf das Kraftübertragungselement und auf die Welle 1 übertragen wird. Dadurch
entsteht bestenfalls ein sehr geringer Hebel für die Axialkraft und damit ein geringes
Verdrehmoment. Eine Übertragung des Verdrehmoments über die Abflachungen wird somit
weitestgehend vermieden und Nachteile wie zusätzliche Reibung, Klemmen oder Hysterese
werden vermieden. Eine weitere mögliche Ausführungsform weist ein Kraftübertragungselement
6 auf, welches abgewinkelt ausgebildet ist und einen sich parallel zur Achse 22 des
Verdrehmoments und einen sich durch diese hindurch erstreckenden Abschnitt umfaßt.
[0053] An dieser Stelle sei nochmals zusammenfassend auf die Vorteile der vorliegenden Erfindung
eingegangen. Die Unwucht infolge der Lagerung und des Verkippens der Schrägscheibe
und weiterer Teile, die den Masseneigenschaften der Schrägscheibe zugeordnet sind,
sind sehr gering. Das Massenträgheitsmoment der Schrägscheibe und weiterer Teile,
die den Masseneigenschaften der Schrägscheibe bezüglich der Kippachse (Deviationsmoment)
zuzuordnen sind, sind hinsichtlich des Bauraums optimiert, d.h. der Verdichter weist
für hohe Drehzahlen und über dem gesamten Auslenkwinkelbereich des Schwenkrings 2,
d.h. also insbesondere auch für kleine Auslenkwinkel ein abregelndes Verhalten auf.
Das Stützelement 5 ist durch die entsprechende Gestaltung in der Lage, großflächig
Kräfte aufnehmen zu können, was zu einer geringen Hertzschen Pressung führt. Die Gaskraftstütze
9 ist frei von Drehmoment, das zwischen Welle und Schrägscheibe übertragen wird, so
daß eine Überbestimmung der Kraftübertragungsfunktion (was in einem Klemmen resultiert)
vermieden wird. Ferner ist die Steifigkeit des Schwenkringes 2. optimiert und eine
Anlenkung des Schwenkrings 2 an das Stützelement 5 ist mit einer geringen Flächenpressung,
d.h. einer geringen Hertzschen Pressung gewährleistet.
[0054] Wie beispielsweise Fig. 6a entnehmbar ist, könnte das Antriebsdrehmoment von dem
fest in die Antriebswelle 1 eingepreßten Kraftübertragungselement 6 auf das Stützelement
5 übertragen werden, nicht jedoch direkt auf den Schwenkring 2, da das Kraftübertragungselement
6 in radialer Richtung (in Bezug auf den Antrieb oder die Welle) nicht anliegt (entsprechend
große Aussparung im Schwenkring). Das Stützelement 5 hat jedoch in radialer Richtung
des Triebwerks / der Antriebswelle (axiale Richtung in Bezug auf das Stützelement
5) keine Anlage oder keinen Kontakt zum Schwenkring 2. Deshalb kann die Gaskraftstütze
9, welche aus dem Kraftübertragungselement 6 und dem Stützelement 5 besteht, das Antriebsmoment
nicht auf den Schwenkring 2 übertragen. In der vorliegenden Erfindung werden die Gaskräfte
durch eine Bohrung im Schwenkring 2 auf das zylinderbolzenförmige Stützelement 5 und
dann wiederum von der Bohrung im Stützelement 5 auf das Kraftübertragungselement 6
übertragen. Es werden die Kräfte jeweils von einer Bohrung auf einen Zylinder mit
engem Spiel übertragen. Dies ergibt deutlich geringere Flächenpressungen (Flächenkontakt)
und dadurch einen geringeren Verschleiß als bei Verdichtern gemäß dem Stand der Technik.
[0055] Ein weiterer wesentlicher Vorteil ergibt sich hinsichtlich der Massenträgheitseigenschaften
des Schwenkrings 2 in Kombination mit dem Stützelement 5. Das Stützelement 5 ist derart
mit der Schwenkscheibe verbunden, daß die Massenkräfte infolge der Masse des Stützelementes
5 bezüglich des Kippgelenks des Schwenkrings 2 direkt auf den Schwenkring 2 wirken
(Deviationsmoment der Anordnung). Das bedeutet, daß in Bezug auf das Abregelmoment
das Stützelement rechnerisch so behandelt werden kann, als wäre es mit dem Schwenkring
starr verbunden. Das wiederum führt zu dem entscheidenden Vorteil, daß selbst eine
große Aussparung für das Stützelement nicht nachteilig ist, wenn das Stützelement
diese ausfüllt. Dies ist insofern von Bedeutung, da gerade die von der Kippachse weit
entfernte Masse des Schwenkrings 2 einen entscheidenden Anteil an dem Abregelmoment
des Schwenkrings 2 hat. Diese Eigenschaft des Verkippmechanismus führt zu einem relativ
hohen Deviationsmoment (Abregelmoment) des Schwenkrings 2 in Kombination mit dem Stützelement
5, wobei dies sogar noch für kleine Auslenkwinkel des Schwenkrings 2 gilt. Dies ermöglicht
insgesamt ein sehr gutes Abregelverhalten des Triebwerks bis hin zu sehr kleinen Auslenkwinkeln.
Ferner ist ein erfindungsgemäßer Verdichter kostengünstig herzustellen, da der Auslenk-
bzw. Kippmechanismus aus relativ wenigen Teilen besteht. Zudem haben die Bauteile
der Gaskraftstützen 9 eine sehr einfache Geometrie und wenig Bearbeitungsflächen (beispielsweise
zwei Zylinder, bei welchen einer eine Bohrung aufweist). Die wesentlichen Anteile
der im Schwenkring auftretenden Kräfte werden durch die Gaskraftstüt2e 9 auf die Antriebswelle
übertragen und dann letztlich in der Lagerung der Welle aufgefangen.
[0056] Abschließend sei angemerkt, daß das Stützelement 5 die Aussparung im Schwenkring
2 soweit wie möglich ausfüllt, wobei selbstverständlich darauf geachtet wurde, daß
das Stützelement 5 bei keinem möglichen Auslenkwinkel des Schwenkrings 2 mit den Kolben
kollidiert. Die bleibenden Aussparungen, die nicht durch das Stützelement 5 ausgefüllt
werden, können beispielsweise durch Verschlußstopfen derart ausgefüllt werden, daß
die Kinematik des Verdichters optimiert ist.
[0057] Obwohl die Erfindung anhand von Ausführungsformen mit fester Merkmalskombination
beschrieben wird, umfaßt sie jedoch auch die denkbaren weiteren vorteilhaften Kombinationen
dieser Merkmale, wie sie insbesondere, aber nicht erschöpfend, durch die Unteransprüche
angegeben sind. Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden
als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber
dem Stand der Technik neu sind.
Bezugszeichenliste
[0058]
- 1
- Antriebswelle
- 2
- Schwenkring
- 3
- Schiebehülse
- 4
- Feder
- 5
- Stützelement
- 6
- Kraftübertragungselement
- 7
- Antriebsbolzen
- 8
- Bohrung im Stützelement 5
- 9
- Gaskraftstütze
- 10
- Bohrung
- 11
- Antriebswellenachse
- 12
- Aussparung in der Antriebswelle 1
- 13
- abgeflachte Seite der Schiebehülse 3
- 14
- Anflachung am Schwenkring 2
- 15
- Nut
- 16
- Aussparung in der Schiebehülse 3
- 17
- Aussparung im Schwenkring 2
- 18
- Längsschlitz
- 19,20
- Pfeil
- 21
- Kippachse
- 22
- Achse des Verdrehmomentes
- 23
- Absatz
- 24
- Sicherungselement
- 25
- Angriffspunkt
- 26
- Pfeile
1. Axialkolbenverdichter, insbesondere für Kraftfahrzeug-Klimaanlagen, mit einer in ihrer
Neigung zu einer Antriebswelle (1) verstellbaren, von der Antriebswelle (1) drehangetriebenen,
insbesondere ringförmigen Schwenkscheibe (2), die mit wenigstens einem im Abstand
von der Antriebswelle (1) mit dieser mitdrehend angeordneten Stützelement (5) - insbesondere
gelenkig - verbunden ist, wobei die Kolben jeweils eine Gelenkanordnung aufweisen,
an der die Schwenkscheibe (2) in Gleiteingriff steht, und wobei das Stützelement (5)
am radial äußeren Ende eines mit der Antriebswelle (1) mitdrehenden und innerhalb
derselben etwa in Radialrichtung fixierten Kraftübertragungselements (6) angeordnet
ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Kraftübertragungselement (6) drehbar und/oder radial verschieblich am Stützelement
(5) angelenkt ist, wobei sowohl das Kraftübertragungselement (6) als auch das Stützelement
(5) zylinderbolzenförmig ausgebildet sind.
2. Verdichter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Kraftübertragungselement (6) drehfest und/oder radial unverschieblich mit der
Antriebswelle (1) verbunden ist.
3. Verdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Stützelement (5) und das Kraftübertragungselement (6) eine in etwa T-förmige Gaskraftstütze
(9) bilden.
4. Verdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Stützelement (5) eine Aussparung, insbesondere eine Bohrung (8) umfaßt, in welche
das Kraftübertragungselement (6) eingreift.
5. Verdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Stützelement (5) in einer zylinderförmigen Aussparung (10), insbesondere Bohrung
in der Schwenkscheibe (2) gelagert ist, welche sich senkrecht zur Antriebswellenachse
(11) erstreckt.
6. Verdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Stützelement (5) und das Kraftübertragungselement (6) im wesentlichen nur zur
axialen Abstützung der Kolben bzw. Gaskraftabstützung dienen, während eine davon unabhängige
Vorrichtung (7), insbesondere eine Gelenkverbindung, zwischen Antriebswelle (1) und
Schwenkscheibe (2) im wesentlichen nur der Drehmomentübertragung dient.
7. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Kraftübertragungselement (6) drehbar in der Antriebswelle (1) gelagert ist, während
das Stützelement (5) drehfest mit dem Kraftübertragungselement (6) in Eingriff steht.
8. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 7, insbesondere nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Kraftübertragungselement (6) ein Bolzen mit einem wenigstens teilweise etwa halbkreisförmigen
oder halbelliptischen Querschnitt ist.
9. Verdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei die Schwenkscheibe (2) an einer längs der Antriebswelle (1) axial verschieblich
gelagerten Schiebehülse (3) schwenkbar gelagert ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schwenkscheibe (2) über Antriebsbolzen (7) mit der Schiebehülse (3) und/oder der
Antriebswelle (1) verbunden ist.
10. Verdichter nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Antriebsbolzen (7) in die Schiebehülse (3) oder die Schwenkscheibe (2) eingepreßt
oder durch axiale Sicherungselemente in derselben gesichert sind.
11. Verdichter nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Antriebsbolzen (7) in eine Aussparung, insbesondere Nut (15) in der Antriebswelle
(1) hineinragen.
12. Verdichter nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Verbindungselement, insbesondere Paßfeder, zwischen Antriebswelle (1) und Schiebehülse
(3) angeordnet ist, welches eine Übertragung von Kräften bzw. Momenten in radialer
Richtung erlaubt und axial verschieblich auf der Antriebswelle (1) gelagert ist.
13. Verdichter nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
das dem Stützelement (5) abgewandte Ende des Kraftübertragungselements (6) durch die
Antriebswelle (1) hindurch- und in einen Längsschlitz an der Schiebehülse (3) hineinragt
derart, daß durch das dem Stützelement (5) abgewandten Ende des Kraftübertragungselements
(6) ein Antriebsdrehmoment von der Antriebswelle (1) auf die Schiebehülse (3) übertragen
wird.
14. Verdichter nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
Bereiche der Aussparung (10), insbesondere Bohrung in der Schwenkscheibe (2), die
nicht durch das Stützelement (5) ausgefüllt sind, mit einem Ausgleichsgewicht, insbesondere
in Form eines Verschlußelements bzw. in Form von Verschlußelementen verschlossen,
insbesondere im wesentlichen ausgefüllt ist bzw. sind.
15. Verdichter nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der Schiebehülse (3) und der Schwenkscheibe (2) eine Vorrichtung, insbesondere
wenigstens ein zylinderstiftartiges Element oder Stütz- bzw. Kontaktflächen vorgesehen
sind, um ein im Bereich der Antriebswelle (1) angreifendes Verdrehmoment abzustützen.
16. Verdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Kraftübertragungselement (6), insbesondere die Längsachse desselben gegenüber
der Drehmomentachse bzw. der Achse des Verdrehmoments, insbesondere Antriebswellenachse
(1) versetzt angeordnet ist.
17. Verdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Stützelement (5) und/oder das Kraftübertragungselement (6) mehrteilig ausgebildet
ist/sind.
18. Verdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Kraftübertragungselement (6) abgewinkelt ausgebildet ist, insbesondere einen sich
senkrecht zur Kippmomentenachse und einen sich durch diese hindurcherstreckenden Abschnitt
umfaßt.
19. Verdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Kraftübertragungselement (6) exzentrisch in der Antriebswelle (1) angeordnet ist.
20. Verdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schwenkscheibe (2) aus Stahl oder Messing oder Bronze gefertigt ist.
21. Verdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schwenkscheibe (2) eine verschleißarme Beschichtung aufweist.
22. Verdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kolben aus einer Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung oder aus Stahl bzw. einer
Stahllegierung gefertigt sind.
23. Verdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Stützelement tonnenförmig bzw. zigarrenförmig bzw. zylinderförmig mit von der
Tonne- bzw. Zigarren- bzw. Zylindermitte zu den Tonnen- bzw. Zigarren- bzw. Zylinderenden
hin verjüngendem Durchmesser ausgebildet ist.
1. Axial piston compressor, especially for motor vehicle air-conditioning systems, with
a pivoting plate (2), in particular ring-shaped, adjustable in its inclination to
a drive shaft (1) driven in rotation by the drive shaft (1), which is connected with
at least one support element (5) - in particular flexible - at a distance from the
drive shaft (1) and co-rotating with it in which the pistons each have a hinge assembly
in which the tilt plate (2) is in sliding operation, and in which the support element
(5) is on the radially external end of a power transfer element (6) rotating with
the drive shaft (1) and within it fixed approximately in the radial direction,
characterised in that
the power transfer element (6) is rotatably and/or radially slidable in the link to
the support element (5), in which both the power transfer element (6) and the support
element (5) are cylinder-shaped.
2. Compressor according to claim 1,
characterised in that
the power transmission element (6) is connected in a rotationally fixed position and/or
without radial displacement to the drive shaft (1).
3. Compressor according to one of the preceding claims,
characterised in that
the support element (5) and the power transmission element (6) form an approximately
T-shaped gas power support (9).
4. Compressor according to one of the preceding claims, in particular claim 3,
characterised in that
the support element (5) comprises a recess, in particular a boring (8), with which
the power transmission element (6) engages.
5. Compressor according to one of the preceding claims,
characterised in that
the support element (5) is mounted in a cylinder-shaped recess (10), in particular
a boring in the pivot plate (2), which extends perpendicular to the driving shaft
axis (11).
6. Compressor according to one of the preceding claims,
characterised in that
the support element (5) and the power transmission element (6) are essentially only
for axial support of the pistons or gas power support, while an independent device
(7), in particular an articulated connection between the drive shaft (1) and swivel
plate (2), is essentially used only for torque transfer.
7. Compressor according to any one of claims 1 or 3 to 6,
characterised in that
the power transmission element (6) is rotatably mounted in the drive shaft (1), while
the support element (5) is rotationally fixed and engaged with the power transmission
element (6).
8. Compressor according to any one of claims 1 or 3 to 7, in particular according to
claim 8,
characterised in that
the power transmission element (6) is a stud with an at least partially approximately
semicircular or semi-elliptical cross-section.
9. Compressor according to one of the preceding claims, in which the tilt plate (2) is
pivotably mounted in plate sheath (3) axially displaceable along the drive shaft (1),
characterised in that
the pivot disc (2) is connected over the drive pin (7) to the plate sheath (3) and/or
the drive shaft (1).
10. Compressor according to claim 9,
characterised in that
the driving pin (7) is pressed in the plate sheath (3) or the swivel plate (2) or
secured by axial securing elements in it.
11. Compressor according to claims 9 or 10,
characterised in that
the drive pins (7) extend into a recess, in particular a groove (15) in the drive
shaft (1).
12. Compressor according to any one of claims 9 to 11,
characterised in that
a connecting element, in particular a sliding key, is arranged between the drive shaft
(1) and plate sheath (3) which allows a transmission of forces or torques in a radial
direction and is mounted axially displaceably on the drive shaft (1).
13. Compressor according to any one of claims 9 to 12,
characterised in that
the end of the power transfer element (6) facing away from the support element (5)
protrudes through the drive shaft (1) and penetrates a long slot on the plate sheath
(3) in such a way that a drive torque of the drive shaft (1) is transferred to the
plate sheath (3) by the end of the power transfer element (6) facing away from the
support element (5).
14. Compressor according to claim 5,
characterised in that
areas of the recess (10), in particular the boring in the pivot plate (2), which are
not filled by the support element (5), are closed with a balancing weight, in particular
in the form of a sealing element or in the form of lock elements, and in particular
is or are substantially filled.
15. Compressor according to any one of claims 9 to 14,
characterised in that
between the plate sheath (3) and the swivel panel (2) a device, in particular at least
a cylindrical pin-like element or supporting or contact surface, is provided to support
a torque in the drive shaft (1) area.
16. Compressor according to one of the preceding claims,
characterised in that
the power transfer element (6), in particular the length axis of it, is displaced
against the torque axis or the axis of the torque, and in particular the drive shaft
axis (1).
17. Compressor according to one of the preceding claims, in particular claim 16, characterised in that
the support element (5) and/or the power transfer element (6) are/is multi-part.
18. Compressor according to one of the preceding claims, in particular claim 17,
characterised in that
the power transfer element (6) is angled, especially comprising one section located
perpendicular to the tilt torque axis and one protruding through it.
19. Compressor according to one of the preceding claims, in particular claim 16,
characterised in that
the power transmission element (6) is arranged eccentric to the drive shaft (1).
20. Compressor according to one of the preceding claims,
characterised in that
the pivot disc (2) is made of steel or brass or bronze.
21. Compressor according to one of the preceding claims,
characterised in that
the pivot disc (2) has a wear-resistant coating.
22. Compressor according to one of the preceding claims,
characterised in that
the pistons are made of aluminium or an aluminium alloy or of steel or a steel alloy.
23. Compressor according to one of the preceding claims,
characterised in that
the support element is barrel-shaped, cigar-shaped or cylindrical or with a diameter
tapered from the middle of the barrel, cigar or cylinder to the end of the barrel,
cigar or cylinder.
1. Compresseur à pistons axiaux, en particulier pour systèmes de climatisation de véhicules
automobiles, comprenant un disque pivotant (2) pouvant être réglé dans son inclinaison
par rapport à un arbre d'entraînement (1), entraîné en rotation par l'arbre d'entraînement
(1), de préférence de forme annulaire, qui est relié, en particulier de façon articulée,
avec au moins un élément de support (5) agencé à distance de l'arbre d'entraînement
(1) en rotation commune avec celui-ci, les pistons présentant chacun un dispositif
d'articulation avec lequel le disque pivotant (2) est en engagement par frottement
et l'élément de support (5) étant agencé à l'extrémité extérieure d'un élément de
transmission de puissance (6) en rotation commune avec l'arbre d'entraînement (1)
et fixé sensiblement en direction radiale à l'intérieur de celui-ci,
caractérisé en ce que
l'élément de transmission de puissance (6) est articulé avec l'élément de support
(5) de façon rotative et/ou coulissante dans le sens radial, l'élément de transmission
de puissance (6) et l'élément de support (5) étant tous deux réalisés en forme de
goujons cylindriques.
2. Compresseur selon la revendication 1,
caractérisé
en ce que l'élément de transmission de puissance (6) est relié avec l'arbre d'entraînement
(1) de façon non rotative et/ou non coulissante dans le sens radial.
3. Compresseur selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé
en ce que l'élément de support (5) et l'élément de transmission de puissance (6) forment un
support de puissance des gaz (9) sensiblement en forme de T.
4. Compresseur selon l'une des revendications précédentes, en particulier selon la revendication
3,
caractérisé
en ce que l'élément de support (5) comprend un évidement, en particulier un forage (8), dans
lequel l'élément de transmission de puissance (6) s'engage.
5. Compresseur selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé
en ce que l'élément de support (5) est installé dans un évidement de forme cylindrique (10),
en particulier un forage dans le disque pivotant (2), qui s'étend perpendiculairement
par rapport à l'axe de l'arbre d'entraînement (11).
6. Compresseur selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé
en ce que l'élément de support (5) et l'élément de transmission de puissance (6) ne servent
sensiblement qu'à fournir un support axial aux pistons ou à la puissance des gaz,
tandis qu'un dispositif indépendant (7), en particulier un assemblage articulé, entre
l'arbre d'entraînement (1) et le disque pivotant (2) ne sert sensiblement qu'à réaliser
la transmission du couple.
7. Compresseur selon l'une des revendications 1 ou 3 à 6,
caractérisé
en ce que l'élément de transmission de puissance (6) est logé de façon rotative dans l'arbre
d'entraînement (1), tandis que l'élément de support (5) est en prise de façon non
rotative avec l'élément de transmission de puissance (6).
8. Compresseur selon l'une des revendications 1 ou 3 à 7, en particulier selon la revendication
8,
caractérisé
en ce que l'élément de transmission de puissance (6) est un boulon ayant une section au moins
en partie sensiblement de forme semi-circulaire ou semi-elliptique.
9. Compresseur selon l'une des revendications précédentes,
dans lequel le disque pivotant (2) est installé de façon pivotante sur une douille
coulissante (3) installée de façon coulissante dans le sens axial le long de l'arbre
d'entraînement (1),
caractérisé
en ce que le disque pivotant (2) est relié à la douille coulissante (3) et/ou l'arbre d'entraînement
(1) au moyen de boulons d'entraînement (7).
10. Compresseur selon la revendication 9,
caractérisé
en ce que les boulons d'entraînement (7) sont enfoncés ou fixés au moyen d'éléments de blocage
axiaux dans la douille coulissante (3) ou le disque pivotant (2).
11. Compresseur selon la revendication 9 ou 10,
caractérisé
en ce que les boulons d'entraînement (7) pénètrent dans un évidement, en particulier une rainure
(15), dans l'arbre d'entraînement (1).
12. Compresseur selon l'une des revendications 9 à 11,
caractérisé
en ce qu'un élément d'assemblage, en particulier une clavette, est agencé entre l'arbre d'entraînement
(1) et la douille coulissante (3), lequel permet une transmission de puissances ou
de couples dans la direction radiale et est installé sur l'arbre d'entraînement (1)
de façon coulissante dans le sens axial.
13. Compresseur selon l'une des revendications 9 à 12,
caractérisé
en ce que l'extrémité de l'élément de transmission de puissance (6) opposée à l'élément de
support (5) s'étend à travers l'arbre d'entraînement (1) et dans une fente longitudinale
sur la douille coulissante (3) de telle sorte qu'un couple d'entraînement est transmis
de l'arbre d'entraînement (1) à la douille coulissante (3) par le biais de l'extrémité
de l'élément de transmission de puissance (6) opposée à l'élément de support (5).
14. Compresseur selon la revendication 5,
caractérisé
en ce que des zones de l'évidement (10), en particulier du forage dans le disque pivotant (2)
qui ne sont pas comblées par l'élément de support (5) sont obturées, en particulier,
sensiblement comblées, avec une masse d'équilibrage, en particulier sous la forme
d'un élément de fermeture ou sous la forme d'éléments de fermeture.
15. Compresseur selon l'une des revendications 9 à 14,
caractérisé
en ce qu'entre la douille coulissante (3) et le disque pivotant (2), il est prévu un dispositif,
en particulier au moins un élément similaire à une fiche cylindrique ou des surfaces
de support ou de contact, afin de supporter un couple de torsion s'exerçant dans la
zone de l'arbre d'entraînement (1).
16. Compresseur selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé
en ce que l'élément de transmission de puissance (6), en particulier l'axe longitudinal de
celui-ci, est agencé de façon décalée par rapport à l'axe du couple ou à l'axe du
couple de torsion, en particulier à l'axe de l'arbre d'entraînement (1).
17. Compresseur selon l'une des revendications précédentes, en particulier selon la revendication
16,
caractérisé
en ce que l'élément de support (5) et/ou l'élément de transmission de puissance (6) est ou
sont réalisés en plusieurs pièces.
18. Compresseur selon l'une des revendications précédentes, en particulier selon la revendication
17,
caractérisé
en ce que l'élément de transmission de puissance (6) est réalisé dans une forme d'angle, et
comprend en particulier une section s'étendant perpendiculairement à l'axe du couple
de renversement et une section s'étendant à travers celui-ci.
19. Compresseur selon l'une des revendications précédentes, en particulier selon la revendication
16,
caractérisé
en ce que l'élément de transmission de puissance (6) est agencé de façon excentrée dans l'arbre
d'entraînement (1).
20. Compresseur selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé
en ce que le disque pivotant (2) est fabriqué en acier ou en laiton ou en bronze.
21. Compresseur selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé
en ce que le disque pivotant (2) présente un revêtement résistant à l'usure.
22. Compresseur selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé
en ce que les pistons sont fabriqués en aluminium, ou dans un alliage d'aluminium, ou en acier,
ou dans un alliage d'acier.
23. Compresseur selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé
en ce que l'élément de support est réalisé en forme de tonneau ou en forme de cigare ou en
forme de cylindre avec un diamètre allant en rétrécissant depuis le centre du tonneau,
cigare ou cylindre vers les extrémités du tonneau, cigare ou cylindre.