DE4034686C2 - Kühlkompressor der Taumelscheiben-Bauart - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kühlkompressor der Taumelscheiben-Bauart mit stufenlos veränderlicher Leistung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus dem Stand der Technik ist bereits ein Taumelscheibenkompressor dieser Gattung bekannt, wie er insbesondere in der DE 39 00 234 A1 gezeigt ist. Dieser Kompressor weist in einer Taumelscheibenkammer eine auf einer drehbaren Welle gelagerte Taumelscheibe auf, deren Neigungswinkel bezüglich der Welle mittels eines Regelschiebers verstellbar ist und die bei einer Rotation einen Doppelkopf-Arbeitskolben in eine Axialbewegung versetzt. Der Regelschieber ist als Hubkolben mit zwei Steuerseiten vorgesehen, der zwei Steuerkammern ausbildet. Im Maximal-Leistungsbetrieb wird bei einem Arbeitshub ein Fluid in die Taumelscheibenkammer gesaugt und gelangt von dort in eine vom Arbeitskolben gebildete Druckkammer. Dabei umströmt das Fluid Lager- und Dichtungseinrichtungen, die gemäß diesem Kompressor auf einer Seite der Taumelscheibenkammer vorgesehen sind, wodurch eine ausreichende Schmierung erzeugt wird.

Bei dem in dieser Druckschrift gezeigten Taumelscheibenkompressor wird des weiteren durch die Anordnung eines Bypasskanals zur Umgehung der Taumelscheibenkammer während des Saugbetriebs bei minimaler Leistung auch weiterhin eine ausreichende Schmiermittelversorgung für die vorstehend genannten Lager- und Dichtungseinrichtungen sichergestellt. Damit soll die Aufgabe gelöst werden, daß diese Lager- und Dichtungseinrichtungen auch bei einem Kompressorbetrieb mit minimaler Kompressionsleistung ausreichend geschmiert und gekühlt werden, um so eine erhöhte Lebensdauer zu erzielen.

Die DE 39 00 234 A1 sieht ferner zur Regelung der Taumelscheibenneigung die wahlweise Verbindung der einen Steuerkammer entweder mit einer Auslaßkammer oder mit einer Saugkammer vor, während die gegenüberliegende Steuerkammer immer mit der Taumelscheibenkammer verbunden ist. Daraus ergibt sich jedoch bei der Ausbildung mit dem vorstehend beschriebenen Bypasskanal der Nachteil, daß sich aufgrund eines fehlenden Druckunterschieds an den sich gegenüberliegenden Steuerseiten für die letztgenannte Verbindungsvariante ein schwebender Zustand für den Regelschieber einstellt, der keinen exakten Regelbetrieb gewährleistet.

Dem Erfindungsgegenstand liegt die Aufgabe zugrunde, den Taumelscheibenkompressor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß unter Aufrechterhaltung einer ausreichenden Schmierung von Lager- und Dichtungseinrichtungen ein exakter Regelbetrieb auch bei Minimalleistung des Kompressors ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs gelöst.

Die Erfindung besteht insbesondere gegenüber der DE 39 00 234 A1 demnach darin, daß nicht der Zugang zur Taumelscheibenkammer selbst, sondern der Strömungskanal innerhalb der Taumelscheibenkammer verschließbar ist, wodurch das Kühlmittel quasi in Strömungsumkehr über den Verbindungskanal aus der Taumelscheibenkammer in die Ansaugkammer förderbar ist. Diese Lösung hat dabei gegenüber der DE 39 00 234 A1 den Vorteil, daß im Minimalleistungs-Betrieb, in dem der Strömungskanal durch die Ansaug-Reduziereinrichtung verschlossen ist, ein Druckgefälle zwischen der Taumelscheibenkammer und dem Strömungskanal aufgebaut wird, das sich auf den beiden Steuerseiten des Steuerkolbens zur Regelung der Taumelscheibenneigung wiederfindet. Das heißt, daß der Steuerkolben eingespannt wird und somit bereits auf eine geringfügige Druckänderung über ein Regelventil anspricht. Gleichzeitig wird durch die im Minimalleistungs-Betrieb erzeugte Strömungsumkehr Fluid aus der Taumelscheibenkammer in den vorderen Ansaugkanal gesaugt, wodurch eine ausreichende Schmierung sowohl der vorstehend genannten Lager- und Dichtungselemente wie auch von Gelenkteilen der Taumelscheibe innerhalb der Taumelscheibenkammer erfolgt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.

Die Erfindung wird aus der folgenden, auf die Zeich­ nungen Bezug nehmenden Beschreibung von bevorzugten Ausfüh­ rungsformen des Erfindungsgegenstandes deutlich. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Taumelscheiben-Kompressors von kontinuierlich veränderlicher Leistung gemäß der Erfindung in einem Zustand des Betriebs mit großer Verdichterleistung;

Fig. 2 einen zu Fig. 1 gleichen Längsschnitt, wobei der Kom­ pressor mit geringer Leistung betrieben wird;

Fig. 3 ein Diagramm zur Beziehung zwischen der Größe der Bewegung des Regelschiebers und dem Druck in der Re­ gelkammer bei dem Kompressor von Fig. 1;

Fig. 4 einen Teil-Längsschnitt eines gegenüber dem Kompres­ sor von Fig. 1 bzw. Fig. 2 abgewandelten Kompressors.

Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Kompressor der Taumelschei­ ben-Bauart mit stufenlos veränderlicher Leistung in einer Aus­ führungsform gemäß der Erfindung weist einen axialen Zylin­ derblock 1 aus einem vorderen Zylinderblockteil 1a und einem hinteren Zylinderblockteil 1b, die in axialer Richtung abge­ dichtet verbunden sind, auf. Der Zylinderblock 1, in dessen axial zentralem Teil eine Taumelscheibenkammer 2 ausgebildet ist, ist an seiner Front- und Rückseite jeweils von einem vorderen Gehäuseteil 3 und einem hinteren Gehäuseteil 4 abge­ dichtet abgeschlossen.

Der Zylinderblock 1 hat eine Mehrzahl von vorderen Zylinder­ bohrungen 5a und hinteren Zylinderbohrungen 5b, die jeweils axial miteinander fluchten, wobei dazwischen die Taumelschei­ benkammer 2 liegt, die fluidseitig mit den vorderen und hin­ teren Zylinderbohrungen 5a bzw. 5b jeweils in Verbindung steht. In diese Bohrungen 5a, 5b sind mit zwei Köpfen verse­ hene Kolben (Doppelkopfkolben) 6 jeweils gleitbeweglich ein­ gesetzt, die in den Zylinderbohrungen 5a und 5b eine Hin- und Herbewegung ausführen können.

Im Zylinderblock 1 ist eine axiale Antriebswelle 7 drehbar gelagert, die ein vorderes sowie ein hinteres Wellenstück 7a bzw. 7b und ein abgeflachtes Verbindungsstück 7c besitzt. Die Antriebswelle 7 erstreckt sich parallel zu den vorderen und hinteren Zylinderbohrungen 5a und 5b. Im abgeflachten Verbindungsstück 7c der Welle 7 ist eine Führungsöffnung 7d in Form eines gegenüber der Achse der Antriebswelle 7 geneig­ ten Langlochs ausgebildet.

Im hinteren Zylinderblockteil 1b ist rund um die Antriebs­ welle 7 eine axial längs des hinteren Wellenstücks 7b beweg­ bare, zylindrische Treibermuffe oder -hülse 8 angebracht. Das vordere Wellenstück 7a der Antriebswelle 7 ist im vorde­ ren Zylinderblockteil 1a mittels eines Radiallagers 9a sowie eines Drucklagers 9b gelagert, während das hintere Wellenstück 7b in einen zylindrischen, mit einer Schulter versehenen Schieber 10 eingesetzt ist, der von der oben er­ wähnten zylindrischen Treibermuffe 8 über ein in dieser auf­ genommenes Radiallager 9c gelagert wird. Zwischen dem inner­ sten Ende der Treibermuffe 8 und der Schulter des zylindri­ schen Schiebers 10 ist ein Drucklager 9d angeordnet.

Ein nach innen hin liegender Teil mit großem Durchmesser des mit der Schulter versehenen Schiebers 10 erstreckt sich in die Taumelscheibenkammer 2 und hat ein Paar von Lagerzapfen 11, die von diametral entgegengesetzten Seiten des großkali­ brigen Teils radial in einer zur Achse des hinteren Wellen­ stücks 7b der Antriebswelle 7 rechtwinkligen Richtung vorste­ hen. Diese Lagerzapfen 11 des zylindrischen Schiebers 10 lagern einen Taumelscheibenträger 12, der um die Zapfen 11 mit Bezug zum Schieber 10 in der Taumelscheibenkammer 2 ver­ schwenkt wird.

Am Außenumfang des Taumelscheibenträgers 12 ist eine runde, rückwärtige Schulter ausgebildet, auf der eine Taumelscheibe 13 fest angebracht ist. Ferner hat der Taumelscheibenträger 12 ein vorderes oder frontseitiges Gabel-Verbindungsstück 12a mit einer runden Öffnung 12b. Dieses Gabel-Verbindungs­ stück 12a ist mit dem abgeflachten Verbindungsstück 7c, das zwischen den Gabelzinken des Verbindungsstücks 12a erfaßt wird, verbunden. Ein Führungsstift 14, der in die runden Öff­ nungen 12b des Gabel-Verbindungsstücks 12a eingesetzt ist, durchsetzt die Führungsöffnung 7d, wobei dieser Stift 14 mit der Innenfläche der Führungsöffnung 7d im abgeflachten Ver­ bindungsstück 7c der Antriebswelle 7 in Berührung gehalten wird, wodurch die Drehung dieser Welle 7 über den Taumel­ scheibenträger 12 auf die Taumelscheibe 13 übertragen wird.

Durch den Kontakt zwischen dem Führungsstift 14 und der Füh­ rungsöffnung 7d hat die Taumelscheibe 13 die Möglichkeit, um ein Zentrum "C", das im Außenumfangsbereich der Taumel­ scheibe 13 liegt, in Abhängigkeit von einer axialen Verschie­ bebewegung des Schiebers 10 zu schwenken. Jeder der Doppel­ kopfkolben 6 ist mit dem Außenumfang der Taumelscheibe 13 über zwei kugelförmige Gleitstücke 15 verbunden, deren Zen­ trum dem Schwenkzentrum "C" der Taumelscheibe 13 entspricht, und wird durch die drehende Taumelscheibe 13 in der jeweils zugeordneten vorderen und hinteren Zylinderbohrung 5a bzw. 5b hin- und herbewegt.

Der Kompressor ist des weiteren mit vorderen und hinteren Ventilplatten 16 bzw. 17 versehen, die zwischen den vorderen sowie hinteren Enden oder Stirnseiten des Zylinderblocks 1 und den vorderen sowie hinteren Gehäuseteilen 3 bzw. 4 ange­ ordnet sind. Die vorderen und hinteren Gehäuseteile 3, 4 sind jeweils mit vorderen sowie hinteren Saugkammern 18 bzw. 19 und vorderen sowie hinteren Druck- oder Ausstoßkammern 20 bzw. 21 ausgestattet, die ihrerseits jeweils mit einem externen Kühlkreislauf einer Klimaanlage über eine (nicht dargestellte) Auslaßöffnung des Kompressors verbunden sind.

Die vordere Saugkammer 18 steht mit der Taumelscheibenkammer 2 über einen im vorderen Zylinderblockteil 1a ausgebildeten Saugkanal 22 und mit den vorderen Kompressionskammern Pf in den vorderen Zylinderbohrungen 5a über einen für die vor­ dere Ventilplatte 16 vorgesehenen Saug-Ventilmechanismus 23 in Verbindung. Die vordere Ausstoßkammer 20 ist mit den vorderen Kompressionskammern Pf über einen vorderen Druck- oder Ausstoß-Ventilmechanismus 24 verbunden.

Die hintere Saugkammer 19 steht mit der Taumelscheibenkammer 2 über einen im hinteren Zylinderblockteil 1b ausgebildeten Saugkanal 25 und mit den hinteren Kompressionskammern Pr in den hinteren Zylinderbohrungen 5b über einen für die hintere Ventilplatte 17 vorgesehenen Saug-Ventilmechanismus 26 in Verbindung. Die hintere Ausstoßkammer 21 ist mit den hinteren Kompressionskammern Pr über einen hinteren Druck- oder Aus­ stoß-Ventilmechanismus 27 verbunden.

Die vordere Saugkammer 18 hat mit einem hinteren Saugkanal 25 über einen Fluidkanal (oder eine externe Fluidleitung) 28, der bzw. die zwischen die vordere Saugkammer 18 sowie eine zwischenliegende Stelle im hinteren Saugkanal 25 geschal­ tet ist, Verbindung. lnsofern sind die vordere sowie hintere Saugkammer 18 und 19 untereinander durch die Fluidleitung 28 und den hinteren Saugkanal 25 verbunden.

An der Rückfläche der Taumelscheibe 13 ist eine Zungenplatte 29 angebracht, die mit der Taumelscheibe 13 in der Taumel­ scheibenkammer 2 dreht. Diese Zungenplatte 29 bildet eine Ansaug-Reduktionseinrichtung, welche imstande ist, geregelt eine Öffnungsfläche des Saugkanals 25 zu verschließen, wenn sie sich diesem offenen Ende des Saugkanals 25 nähert. Die Zungenplatte 29 wirkt als eine Art von Drosselplatte und ist mit einem ringförmigen Teil 29a versehen, das eine gegenüber dem Durchmesser der Öffnung des Saugkanals 25 größere Breite hat.

Vorzugsweise ist die mit dem ringförmigen Teil 29a ausge­ stattete Zungenplatte 29 an der Taumelscheibe 13 derart be­ festigt, daß, wenn die vorderen Zylinderbohrungen 5a des vorderen Zylinderblockteils 1a auf Grund des Betriebs des Kompressors mit kleiner Leistung, d. h. unter 30% der vollen Kompressorleistung, im wesentlichen untätig oder unwirksam werden, die Fläche des ringförmigen Teils 29a sich der stirn­ seitigen, ihm zugewandten Öffnung des Saugkanals 25 annähert und diese Öffnung in Abhängigkeit von einer Bewegung der Taumelscheibe 13 zu einer aufrechten Position hin, in der diese Scheibe die geringste Neigung mit Bezug zu einer zur Drehachse der Taumelscheibe 13 vertikalen Ebene hat, schließt.

Hinter der rückwärtigen Saugkammer 19 des hinteren Gehäuse­ teils 4 ist eine mit dieser Saugkammer 19 in Verbindung zu bringende Regelkammer 30 angeordnet. Diese Regelkammer 30 ist im hinteren Gehäuseteil 4 als eine zylindrische Kammer ausgebildet und in ihr ist ein Regelschieber 31 angeordnet, der axial verschiebbar mit der hintersten Stirnfläche der Treibermuffe 8 konstant in Anlage ist. Durch diese Anordnung des Regelschiebers 31 kann ein in der Regelkammer 30 auf den Regelschieber 31 wirkender Druck einer Kraft für eine Taumel­ bewegung der Scheibe 13 entgegenwirken, welche durch einen Druck in der vorderen Kompressionskammer Pf und einen Druck in der hinteren Kompressionskammer Pr hervorgerufen wird, und zwar über den Regelschieber 31, die axiale Treibermuffe 8 und die Taumelscheibe 13.

Die Regelkammer 30 ist fluidseitig über eine Fluidleitung 34 mit einer einen Ventilmechanismus enthaltenden Kapazitäts- Regelventileinheit 33 verbunden. Diese Regelventileinheit 33 steht fluidseitig mit der hinteren Ausstoßkammer 21 über eine Fluidleitung 32a und mit der Taumelscheibenkammer 2 über eine Fluidleitung 32b in Verbindung, so daß folglich, wenn der Ventilmechanismus in der Regelventileinheit 33 zum Schließen oder Öffnen betätigt wird, die Regelkammer 30 fluid­ seitig entweder mit der Ausstoßkammer 21, in der ein hoher Ausstoßdruck herrscht, oder mit der Taumelscheibenkammer 2, in der ein niedriger Ansaugdruck herrscht, verbunden wird. Auf diese Weise kann die Taumelscheibe 13 entweder zu einer ersten, in Fig. 1 gezeigten Lage, in der ihr Neigungswinkel mit Bezug zu einer zur Achse der Antriebswelle 7 rechtwinkli­ gen Ebene am größten wird, oder zu einer zweiten, in Fig. 2 gezeigten Lage, in der ihr Neigungswinkel am kleinsten wird, bewegt werden. Die Kompressorleistung wird somit geregelt verändert.

Im folgenden wird der Betrieb des Kompressors der Taumel­ scheiben-Bauart mit stufenlos veränderbarer Leistung, der entsprechend der vorstehenden Beschreibung aufgebaut und ange­ ordnet ist, erläutert.

Wenn der Kompressor im Zustand höchster Leistung betrieben wird (s. Fig. 1), dann wird die Taumelscheibe 13 zusammen mit der Antriebswelle 7 um deren Drehachse gedreht und auf Grund ihrer geneigten Anordnung zum Schwanken oder Wackeln gebracht, um die Doppelkopfkolben 6 in den vorderen sowie hinteren Zylinderbohrungen 5a sowie 5b mittels der Gleit­ stücke 15 hin- und herzubewegen. Dadurch wird aus einer Saug­ leitung, die Teil des externen Kühlkreislaufs ist, Kühlgas angesaugt, das in die Taumelscheibenkammer 2 über eine (in Fig. 1 und 2 nicht dargestellte) Einlaßöffnung des Kompres­ sors eingeführt wird. Das Kühlgas wird dann aus der Taumel­ scheibenkammer 2 durch die vorderen sowie hinteren Saugkanä­ le 22 sowie 25 und die vorderen sowie hinteren Saugkammern 18 sowie 19 in die vorderen sowie hinteren Kompressionskam­ mern Pf sowie Pr gesaugt, um in beiden Kompressionskammern der vorderen sowie hinteren Zylinderbohrungen 5a sowie 5b verdichtet zu werden. Das Kühlgas wird nach dem Verdichten dann von der vorderen sowie hinteren Kompressionskammer Pf und Pr über den vorderen sowie hinteren Ausstoß-Ventilmecha­ nismus 24 sowie 27 zur vorderen sowie hinteren Ausstoßkammer 20 sowie 21 abgeführt und des weiteren von diesen Ausstoßkam­ mern 20, 21 zum externen Kühlkreislauf hin über eine Auslaß­ öffnung und eine Abführleitung, die Teil des externen Kühl­ kreislaufs ist, abgegeben.

Wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe 13 groß ist, um den Hochleistungsbetrieb des Kompressors durchzuführen, so wird, weil die an der Taumelscheibe 13 angebrachte Zungen­ platte 29 sich fern von der offenen Stirnseite des hinteren Saugkanals 25 befindet, die Strömung oder der Durchsatz des angesaugten Kühlgases durch die Zungenplatte 29 nicht beein­ trächtigt. Demzufolge strömt das angesaugte Kühlgas ruhig und ungehindert von der Taumelscheibenkammer 2 sowohl in die vordere als auch hintere Saugkammer 18 und 19, wobei die Ra­ diallager 9a sowie 9c, die Drucklager 9b sowie 9d und die Lippendichtung 35 durch im strömenden Kühlgas schwebendes oder mitgeführtes Schmieröl geschmiert werden. Eine derartige Strömung des das Schmieröl mitführenden Kühlgases kann diese bewegbaren Elemente durch Trägheit und mit Konstanz errei­ chen sowie befeuchten.

Ferner wird während des Kompressorbetriebs mit hoher Leistung ein Regeldruck, der notwendig ist, um dem Regelschieber 31 eine exakte Regelbewegung zu vermitteln, auf einem beträcht­ lich hohen Pegel gehalten, weshalb also die Regelbewegung des Regelschiebers 31 genau sowie stabil ist und nicht von solchen Faktoren, wie einer Änderung im Ansaugdruck und einer Änderung in der Drehzahl des Kompressors, d. h. der Drehzahl der Antriebswelle 7, beeinflußt wird. Die Schiebe- oder Gleit­ bewegung des Regelschiebers 31 ist ruhig und stetig genug, um eine peinlich genaue und auch winzige Regelung in der Leistung des Kompressors zu erzielen.

Wird der Kompressor mit einer kleinen Verdichterleistung be­ trieben, während der Druck der Regelkammer 30 entsprechend dem Ansauggasdruck auf einem niedrigen Pegel gehalten wird, so wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe 13 klein. Wird dieser Neigungswinkel zu einem Zustand hin verringert, bei dem die Kompressorleistung etwa 30% der vollen Leistung des Kompressors beträgt, so wird die Zungenplatte 29 der Taumel­ scheibe 13 in die in Fig. 2 gezeigte Lage gebracht, in der sie die stirnseitige Öffnung des hinteren Saugkanals 25 ver­ schließt. Da bei dem erfindungsgemäßen Kompressor der obere Totpunkt (OT) der Kolben 6 während ihres Kompressionshubes in den hinteren Zy­ linderbohrungen 5b immer mit einer vorbestimmten Position innerhalb der hinteren Kompressionskammer Pr festgesetzt wird, wird der obere Totpunkt (OT) der Doppelkopfkolben 6 in den vorderen Zy­ linderbohrungen 5a notwendigerweise von der vorderen Ventil­ platte 16 in Abhängigkeit von einer Abnahme in der Kompres­ sorleistung, d. h. einer Abnahme im Hin- und Herhubweg der Doppelkopfkolben 6, weg verschoben und folglich in jeder der vorderen Zylinderbohrungen 5a ein erhebliches, von den Kolben 6 nicht komprimiertes Volumen des Kühlgases in Abhängigkeit von einer Verminderung der Kompressorleistung vergrößert. Somit werden, wenn die Kompressorleistung auf 30% der Voll­ eistung herabgesetzt wird, die vorderen Kompressionskammern Pf der vorderen Zylinderbohrungen 5a unfähig, ein wesentli­ ches, reales Ansaugen und Ausstoßen des Kühlgases durchzu­ führen, d. h., die vorderen Kompressionskammern Pf werden un­ wirksam. Werden diese Kompressionskammern Pf der vorderen Zylinderbohrungen untätig oder unwirksam, dann ist der Druck­ pegel in der vorderen Saugkammer 18 zu demjenigen in der Tau­ melscheibenkammer 2 identisch.

Wenn die Zungenplatte 29 der Taumelscheibe 13 die Öffnung des hinteren Saugkanals 25 verschließt, so wird der Druck­ pegel in der hinteren Saugkammer 19 niedriger als derjenige in der Taumelscheibenkammer 2, so daß folglich ein Druckunter­ schied zwischen der vorderen und hinteren Saugkammer 18 und 19 auftritt. Dieser Druckunterschied und das Verschließen des hinteren Saugkanals 25 durch die Zungenplatte 29 erzeugen die von der Taumelscheibenkammer 2 ausgehende und an der hin­ teren Saugkammer 19 anlangende Strömung, die durch das Druck­ lager 9b, das Radiallager 9a, die Lippendichtung 35, die vor­ dere Saugkammer 18 und die Fluidleitung 28 verläuft. Somit ist der Strom des Schmieröl mit sich führenden Kühlgases imstande, konstant die bewegbaren Elemente an der Frontseite des Kompressors auch dann zu schmieren, wenn die vorderen Kompressionskammern Pf untätig oder unwirksam sind.

Ferner wird bei Schließen des hinteren Saugkanals 25 durch die Zungenplatte 29 ein mittlerer Druck der in den jeweili­ gen hinteren Zylinderbohrungen 5b während der Verdichtungs­ arbeit der Doppelkopfkolben 6 in den hinteren Kompressionskam­ mern Pr erzeugten Drücke abgesenkt. Folglich wird eine Kraft, die den Regelschieber 31 mittels der Doppelkopfkolben 6, der Taumelscheibe 13, des Schiebers 10 und der axialen Treiber­ muffe 8 nach rückwärts drückt, größer gemacht als in dem Fall, da der hintere Saugkanal 25 nicht durch die Zungenplat­ te 29 an der Taumelscheibe 13 verschlossen wird. Deshalb ist der zur Regelung der Verschiebebewegung des Schiebereg­ lers 31 innerhalb der Regelkammer 30 während des Kompressor­ betriebs mit kleiner Leistung benötigte Druck größer als bei einem herkömmlichen Kompressor.

Das bedeutet, daß, wie in Fig. 3 durch die ausgezogene Kurve dargestellt ist, auch bei großen Verlagerungen des Regelschiebers 31 nach hinten der Druck in der Regelkammer 30 höher ist als bei einem herkömmlichen Kompressor. Es ist darauf hinzuweisen, daß die gestrichelte Linie in Fig. 3 die Beziehung zwischen der Verlagerung des Regelschiebers und dem Druck in der Regel­ kammer bei Betrieb eines bekannten Kompressors, der nicht mit einer Ansaug-Reduziereinheit, d. h. der Zungenplatte 29, ver­ sehen ist, mit kleiner Leistung angibt. Aus der Kurve von Fig. 3 wird deutlich, daß der in der Regelkammer 30 benötigte Druck, um den Regelschieber 31 während des Kompressorbetriebs mit kleiner Leistung geregelt zu bewegen, relativ groß ist, weshalb er nicht durch ungünstige Faktoren, wie einer Ände­ rung in der Drehzahl des Kompressors, beeinflußt wird, d. h., es kann während des Kompressorbetriebs bei kleiner Leistung eine Steigerung in der Regelfähigkeit des Regelschiebers 31 erreicht werden. Da ferner der Regeldruck in der Regelkam­ mer 30 auf einem relativ hohen Pegel auch während des Kompres­ sorbetriebs mit kleiner Leistung gehalten wird, kann die Be­ wegung des Regelschiebers 31 ruhig sowie stetig sein und ganz präzis durch den Regeldruck geregelt werden.

Der Taumelscheiben-Kompressor mit stufenlos veränderlicher Leistung gemäß der Erfindung ist in seinem Aufbau und seiner Anordnung nicht auf die bisher beschriebene Ausführungsform begrenzt, und die Fig. 4 zeigt eine Abwandlung gegenüber der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform.

Der Kompressor von Fig. 4 ist mit einer Ansaug-Reduzierein­ heit versehen, die eine an der axialen Treibermuffe 8 ange­ brachte, mit dieser zusammen bewegbare Zungenplatte 29′ enthält.

Alternativ kann, obwohl das zeichnerisch nicht dargestellt ist, ein Ventilmechanismus als eine Ansaug-Reduziereinheit im hinteren Ansaugkanal 25 derart vorgesehen werden, daß die­ se den Kanal 25 während des Kompressorbetriebs mit kleiner Leistung in Abhängigkeit von einer Änderung im Druckpegel in der Regelkammer 30 öffnet oder schließt. Bei einer weite­ ren Abwandlung kann im hinteren Ansaugkanal eine Magnetventil­ einheit angeordnet werden, um die Arbeitszyklusregelung durch­ zuführen.

Es sollte klar sein, daß die Ansaug-Reduziereinrichtung gemäß der Erfindung so angeordnet oder ausgebildet sein kann, um den hinteren Ansaugkanal 25 teilweise zu schließen, wenn ein Druckunterschied zwischen der vorderen und hinteren Saug­ kammer 18 und 19 erzeugt wird, so daß eine konstante Strö­ mung des Kühlgases von der Taumelscheibenkammer 2 zur hinte­ ren Saugkammer 19 hin durch das vordere Drucklager 9b, das vordere Radiallager 9a, die Lippendichtung 35, die vordere Saugkammer 18 und den Fluidkanal oder die externe Leitung 28 hindurch während des Betriebs des Taumelscheiben-Kompres­ sors mit stufenlos veränderlicher Leistung im niedrigen Lei­ stungsbereich erlangt wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß erfin­ dungsgemäß der Taumelscheiben-Kompressor mit stufenlos verän­ derlicher Leistung, der mit einer Mehrzahl von Doppelkopf­ kolben, mit einer Taumelscheibe, die zusammen mit der Kompres­ sor-Antriebswelle drehbar ist sowie eine Schaukelbewegung um ein im hinteren Bereich des Kompressors vorhandenes Zen­ trum "C" ausführen kann, und mit einem Regelschieber, welcher in einer Regelkammer bewegbar ist, um den Neigungswinkel der Taumelscheibe mit Bezug zu einer zur Drehachse der Antriebs­ welle rechtwinkligen Ebene zu regeln, in der Lage ist, die Kompressorleistung über den gesamten Betriebsbereich von einer großen zu einer kleinen Leistung, wie 30% der Vollei­ stung des Kompressors, stetig und stufenlos zu verändern. Da ferner eine Strömung eines im Kühlgas schwebenden, mitge­ führten Schmiermittels von der Taumelscheibenkammer zur hin­ teren Saugkammer hin durch die vordere Saugkammer sowie den die vordere und die hintere Saugkammer verbindenden Kanal hindurch erzeugt wird, ist eine konstante Schmierung von be­ wegbaren Elementen des Kompressors, wie frontseitigen Radial- und Drucklagern, durch das Schmiermittel auch während eines unwirksamen Zustandes der vorderen Zylinderbohrungen gewähr­ leistet.

Mit kurzen Worten gesagt, umfaßt erfindungsgemäß ein Kühl­ kompressor der Taumelscheiben-Bauart mit stufenlos veränderli­ cher Leistung einen Zylinderblock, in dem eine Mehrzahl von front- und rückseitigen, rund um die Drehachse einer im Zylin­ derblock gelagerten Antriebswelle angeordneten Zylinderboh­ rungen abgegrenzt ist, front- sowie rückseitige Kühlmittel- Saugkammern in front- und rückseitigen, an den Stirnseiten des Zylinderblocks befestigten Gehäuseteilen, eine winkelig geneigte Taumelscheibe, die an der Antriebswelle zur einheit­ lichen Drehung mit dieser gehalten sowie um ein Schwenkzentrum verschwenkbar ist, um ihren Neigungswinkel zu verändern, doppelköpfige Kolben, die durch die Drehung der Taumelschei­ be in den front- sowie rückseitigen Zylinderbohrungen derart hin- und herbewegt werden, daß ihr oberer Totpunkt in den rückwärtigen Zylinderbohrungen konstant an einer festen Posi­ tion festgesetzt ist, front- sowie rückseitige Saugkanäle, um das Kühlmittel vor einer Verdichtung in die front- sowie rückseitigen Saugkammern zu saugen, und eine Ansaug-Reduzier­ einrichtung, um ein Ansaugen des Kühlgases durch den rückwär­ tigen Saugkanal während eines Betriebs des Kompressors mit geringer Leistung zu vermindern, so daß ein Druckunterschied zwischen der front- sowie rückseitigen Saugkammer erzeugt und eine Strömung des im Kühlgas enthaltenen Schmiermittels von der front- zur rückseitigen Saugkammer hin, wobei beweg­ bare Elemente an der Frontseite des Kompressors geschmiert werden, erhalten wird.

Claims (5)

1. Taumelscheibenkompressor mit veränderlicher Leistung, die über den Neigungswinkel einer, auf einer Antriebswelle (7) bezüglich einer zur Wellenachse rechtwinkligen Ebene verschwenkbar gelagerten und mittels eines Regelschiebers (31) betätigbaren Taumelscheibe (13) einstellbar ist, die mit einem Doppelkopfkolben (6) für dessen Hin- und Herbewegung im Eingriff ist, der wechselweise an beiden Kolbenseiten Kühlgas aus einer Taumelscheibenkammer (2) über eine Saugkanaleinrichtung (22, 23, 25, 26) ansaugt und komprimiert, die eine vordere und hintere Ansaugkammer (18, 19) aufweist, welche über einen vorderen bzw. hinteren Ansaugkanal (22, 25) mit der Taumelscheibenkammer (2) derart verbunden sind, daß eine Steuerseite des Regelschiebers (31) vom Ansaugdruck im hinteren Ansaugkanal (25) beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere und hintere Ansaugkammer (18, 19) über einen Bypasskanal (28) verbunden sind, durch den dann Kühlgas angesaugt wird, wenn eine andere Steuerseite des Regelschiebers (31) mit dem Druck der Taumelscheibenkammer (2) beaufschlagt wird, und eine Ansaug-Reduziereinrichtung (29) den Strömungs- bzw. Durchlaßquerschnitt des hinteren Ansaugkanals (25) in Abhängigkeit der Taumelscheibenneigung verkleinert.

2. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaug-Reduziereinrichtung eine an der Taumelscheibe (13) angebrachte Zungenplatte (29) umfaßt, die mit einem plattenförmigen Teil (29a) versehen ist, das die hintere Saugkanaleinrichtung (25, 26) in Abhängigkeit von einer Schwenkbewegung der Taumelscheibe zu ihrer Lage mit klei­ nem Neigungswinkel hin absperren kann.

3. Kompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere sowie hintere Saugkanaleinrichtung (22, 23, 25, 26) jeweils mit einem zu einer im Zylinderblock (1) abgegrenzten, die Taumelscheibe (13) aufnehmenden sowie das Kühlgas vor einem Verdichten vom äußeren Kühlkreis­ lauf empfangenden Taumelscheibenkammer (2) hin offenen Ende versehen sind und das plattenförmige Teil (29a) der Zungenplatte (29) das offene Ende der hinteren Saugkanal­ einrichtung (25, 26) verschließt.

4. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaug-Reduziereinrichtung eine an einer zylindri­ schen Treibermuffe (8) der Regeleinrichtungen (8, 10, 12, 14), die mit Bezug zur Antriebswelle (7) axial bewegbar ist und den Neigungswinkel der Taumelscheibe (13) verän­ dert, angebrachte Zungenplatte (29′) umfaßt, welche in Abhängigkeit von einer Schwenkbewegung der Taumelscheibe zu ihrer Lage mit kleinem Neigungswinkel hin die hintere Saugkanaleinrichtung (25, 26) absperren kann.

5. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidleitungen, die die vordere und hintere Saugkammer verbinden, eine außenliegend ange­ ordnete, von der vorderen Saugkammer (18) zur hinteren Saugkanaleinrichtung (25) führende Leitung (28) umfassen.