EP1484503A2 - Swash plate compressor for CO2 climate control system - Google Patents

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Publication number
EP1484503A2
EP1484503A2 EP20040012111 EP04012111A EP1484503A2 EP 1484503 A2 EP1484503 A2 EP 1484503A2 EP 20040012111 EP20040012111 EP 20040012111 EP 04012111 A EP04012111 A EP 04012111A EP 1484503 A2 EP1484503 A2 EP 1484503A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
support
swivel plate
swivel
drive shaft
piston
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20040012111
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Otfried Schwarzkopf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Compressor Europe GmbH
Original Assignee
Zexel Valeo Compressor Europe GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zexel Valeo Compressor Europe GmbH filed Critical Zexel Valeo Compressor Europe GmbH
Publication of EP1484503A2 publication Critical patent/EP1484503A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1054—Actuating elements
    • F04B27/1072—Pivot mechanisms

Definitions

  • the invention relates to an axial piston compressor, in particular a CO 2 compressor for motor vehicle air conditioning systems, with an inclinable to a drive shaft, rotatably driven by the drive shaft, in particular an annular swivel disk, which is connected to a swivel bearing mounted axially displaceably along the drive shaft and connected to one is supported at a distance from the drive shaft with the support element arranged to rotate with it, the pistons each having a joint arrangement on which the swivel disk is in sliding engagement.
  • Such an axial piston compressor is for example from DE 197 49 727 A1 known.
  • This comprises a housing in which in a circular arrangement several axial pistons are arranged around a rotating drive shaft.
  • the Driving force is from the drive shaft via a driver to an annular Swivel disc and from this in turn translationally parallel to the drive shaft sliding piston transferred.
  • the ring-shaped swivel plate is on an axially displaceably mounted sleeve pivotally mounted on the drive shaft.
  • An elongated hole is provided in the sleeve through which the driver mentioned round picks.
  • Drive shaft, driver, Sliding sleeve and swivel plate are arranged in a so-called engine room, in the gaseous working medium of the compressor is at a certain pressure.
  • the delivery volume and thus the delivery rate of the compressor depend on Pressure ratio between the suction side and pressure side of the pistons or accordingly depending on the pressures in the cylinders on the one hand and in the engine room on the other hand.
  • the driver mentioned serves both for torque transmission between Drive shaft and swivel plate as well as for axial support of the pistons, i.e. for gas power support.
  • the construction according to DE 197 49 727 A1 is based on an older construction, for example according to DE 44 11 926 A1, in which the Driver is formed in two parts, with a first attached to the drive shaft Driver part is arranged at a considerable distance next to the swivel plate and a second driver part engaging in the first in an articulated manner has a lateral part Extension of the swivel plate forms.
  • the disadvantage of this design is that it has axial minimum length of the compressor is significantly determined.
  • An axial piston compressor 1 has, for example, seven pistons 2, which in Arranged circumferentially at the same angular distance from each other and in Cylinder bores 3 of a cylinder block 4 are axially movable back and forth.
  • the stroke movement of the pistons 2 takes place through the engagement of a drive shaft 5 oblique annular swivel plate 6 in engagement chambers 7, the each adjoin closed cavities 8 of the pistons 2.
  • Ball segments or ball segment-like sliding blocks 11 and 12 are provided, so that the swivel plate 6 slides between them as it rotates.
  • the drive transmission from the drive shaft 5 to the annular swivel plate 6 takes place through a driver bolt 13 fastened in the drive shaft 5, the latter, for example spherical head in a radial bore 16 of the annular swivel disk 6 intervenes.
  • the position of the driver head 15 is selected so that its Center point 17 with that of the spherical shape of the spherical segments 11, 12 matches. In addition, this center lies on a circular line that the geometric axes of the seven pistons. In this way the dead center position of the pistons 2 is precisely determined and a minimal harmful one Space guaranteed.
  • the head shape of the free driver end enables the inclination of the to be changed annular swivel plate 6 by the driving head 15 a bearing body for the swiveling movement of the swash plate 6 changing the stroke width of the pistons 2 forms.
  • Another requirement for pivoting the disc 6 is the displaceability a bearing axis 20 in the direction of the drive shaft 5 19 the bearing axis 20 through two coaxially on both sides of a sliding sleeve 21 supported bearing bolts 22, 23 formed, which also in radial bores 24, 25th the annular swivel plate 6 are mounted.
  • the sliding sleeve 21 has this preferably on both sides bearing sleeves 26, 27, the annular space 28 between the Bridge the sliding sleeve 21 and the annular pivot axis 6.
  • the limitation the displaceability of the bearing axis 20 and the maximum inclination of the Swivel plate 6 results from the driving pin 13 by this one in the Sliding sleeve 21 penetrates the elongated hole 30 provided so that the sliding sleeve 21st 30 stops at the ends of the elongated hole.
  • the force for the angle adjustment the swivel plate 6 and thus for regulation of the compressor results from the Sum of the pressures acting against each other on both sides of the pistons 2, so that this force depends on the pressure in the engine room 33.
  • This Pressure can provide a flow connection to an external source of pressurized gas his.
  • the setting of the position of the sliding sleeve 21 and thus the stroke the piston 2 or the delivery rate of the compressor is carried out by at least one with the sliding sleeve 21 cooperating spring 34, 35.
  • the Sliding sleeve 21 enclosed between two helical compression springs 34, 35, the are arranged on the drive shaft 5.
  • a disadvantage of the known construction is that the contact principle described non-uniform deformation behavior between the driver and the swashplate of the swashplate running sides, which subsequently results in one leads to unfavorable running behavior of the sliding blocks on the swivel plate.
  • the cylindrical bore of the swash plate in which the spherical end of the Carrier supports, it comes due to the very small residual wall thickness to a strong deformation in this area. This will change the running properties the sliding blocks on the swivel plate are impaired accordingly.
  • Another swash plate engine is known from FR 2 782 126 A1 which a driver protrudes into a swivel plate. Compared to the state of the Technology according to DE 197 49 727 A1, however, is the tilt joint of the swivel plate shifted to the drive shaft. This is intended to maintain a more favorable balance of power become. Another advantage of this design is that the assigned Joint forces can be transmitted over a large area, with the result that a comparatively small one Construction is possible.
  • the well-known driver / torque arm is both by the torque acted upon as well as by the support force of the swash plate in response to resulting gas forces. Both force and bending moment curves show their maximum in the area of the mount on the drive shaft. Accordingly, the Drive shaft must be dimensioned. The same naturally also applies to the dimensioning both the driver and the swivel plate, especially in the area of Location hole for the driver. The stronger dimensioning naturally leads inevitably to correspondingly higher masses and thus moments of inertia. This can adversely affect the control behavior and must be compensated. The stronger dimensioning also means that the pistons are assigned Joint arrangements are dimensioned larger or are dimensioned larger have to. This applies to the sliding blocks as well as for the sliding block in the Pistons and the pistons themselves.
  • the size of the flat surface of the spherical segment-shaped sliding blocks results from the Thickness of the swivel ring and the size of the selected ball joints (ball diameter).
  • the required size of the flat surface of the spherical segment-shaped sliding blocks is calculated in the design by the product (p x v), i.e. out of the product the surface pressure due to gas force and the friction speed due to compressor speed.
  • Comparatively large pistons and large sliding blocks also have a negative effect on the Wall thickness in the bridge or foot area of the pistons, since it is comparatively large Bending moments work. Increased wall thicknesses in turn cause larger ones Piston masses.
  • the present invention is based on the object To create compressors of the type mentioned, which without restriction Functional reliability can be built more easily.
  • the support of the swivel plate in the axial direction should also be such that it essentially always takes place in the same place, i.e. at least not significantly shifted when the swivel plate changes its inclination.
  • the construction should also not be a limiting (especially geometric) Have an influence on the dimensioning of the swashplate. This is especially true when the swivel plate is designed as a swivel ring.
  • Imbalances should be kept to a minimum. Accordingly, it should be possible be to place the center of gravity of the component in the pivot or tilt point.
  • the construction should also be such that wear-intensive point contact with the The swivel plate is supported. Accordingly, surface pressures should be reduced to a minimum, which also causes friction and hysteresis in the Have the tilting of the swivel plate reduced to a minimum.
  • an essential core of the present invention is therefore that the axial Support of the piston or gas forces outside of between the piston and Swivel disc arranged joint arrangement is effective.
  • the Swivel plate for this purpose preferably one between the piston and Swivel disc effective joint arrangement overlapping, on the support element adjacent support arch.
  • the swivel plate is axially supported outside the hinge arrangement, i.e. outside the effective range of the aforementioned Sliding blocks.
  • the support arch has the advantage that it supports the piston foot from one side, namely overlaps or encompasses radially from the inside, in any pivot position the swashplate is collision-free.
  • a structural constraint for the axial Support in the area between the sliding blocks, as is the case in the prior art the case is effectively avoided by the construction according to the invention.
  • this either extending through an elongated hole in the drive shaft Hinge pin or two diametrically extending relative to the drive shaft Bearing pin includes, each with its drive shaft ends with a along the drive shaft axially displaceably mounted sliding body are connected.
  • the sliding body can be used as a sliding sleeve or as a hollow drive shaft be formed within the same axially displaceable sliding pin. The torque is transmitted from the drive shaft via this swivel bearing on the swashplate.
  • the axial support of the swivel plate or gas force support takes place essentially only in cooperation with the support arch a support element rotating with the drive shaft, the axial support is usually additionally supported by one or more springs that is centered on the drive shaft in accordance with the prior art (Spring / return spring).
  • the shaft also has two opposite slots, through which extend through the two bearing bolts. The two ends of the The aforementioned elongated holes also make stops for the maximum axial Displacement of the bearing bolts.
  • the support surface of the support arch preferably extends approximately concentrically to the Center of the articulated arrangement between the piston and the swivel plate or concentric to the spherical surfaces of the joint arrangement between Piston and swivel plate defining joint blocks.
  • the support arch extends over the free end face of the Piston foot with appropriate design of the pistons and connection of the same on a swivel disc or on a swivel ring.
  • the pivot bearing is used Swivel plate essentially only for torque transmission and that Support element essentially only for the axial support of the pistons or Gas force support.
  • the support arch can also be within a Attack recess on the support element in such a way that in addition a lateral guide is guaranteed.
  • the support element also serves to transmit Torques.
  • the support arch is preferably formed in one piece with the swivel plate. He can however also be firmly connected to this as a separate component, either by welding, gluing or screwing.
  • the support surface of the support element is flat.
  • a arcuate formation is, however, equally conceivable, especially when it comes to a displacement of the upper one due to the inclination of the swivel plate Compensate dead center of the pistons.
  • the support surface of the support element can in a preferred embodiment a ball or cylinder pin segment pivotally mounted within the same be defined, the support arch then resting on the flat side of this element. Accordingly, the support surface of the support arch is then also flat.
  • the advantage of this construction is that in any case a flat support is guaranteed with a correspondingly low surface pressure.
  • the advantage is correct shown.
  • Another major advantage is that the position of the Joint does not change. In other words, the concentricity of Sliding block arrangement and cylinder pin segment can be guaranteed. The meaning lies thereby supporting the piston forces as close as possible to the point of force application, and the constant position of the support. There is no bigger moment through that Position change.
  • the aforementioned support arch has a relative shape in the case of an arch-shaped support surface has a large diameter, is also almost flat in this construction Support given.
  • the support is along a line. In practice, this line spreads under pressure with a narrow strip the consequence that the specific surface pressure is relatively low.
  • the support arch can be on the support surface of the support element by a retaining pin or Retaining bracket to be held in the system. This will lift the support arch from the Support surface of the support element effectively prevented.
  • FIG. 1-8 is a first embodiment of an inventive Swing plate mechanism 100 for an axial piston compressor for automotive air conditioning systems shown schematically.
  • This swivel plate mechanism 100 comprises an adjustable in its inclination to a drive shaft 104, of which Drive shaft rotatably driven, in the present case annular swivel plate 107, these both with an axially displaceably mounted on the drive shaft 104 Sliding sleeve 108 and with a distance from the drive shaft 104 with this pivoting support element 109 is pivotally connected.
  • This articulated Connection is designed as an axial support, such as in particular FIGS. 2, 4 and 5 up to 8.
  • the interaction of the swivel ring 107 with the axial piston corresponds to that according to the prior art, for example according to FIG. 18.
  • the pivot bearing of the pivot ring 107 defines itself transversely to the drive shaft 104 extending pivot axis 101.
  • This pivot axis 101 is further defined by two bearing pins mounted on both sides of the sliding sleeve 108 on the same axis 102, 103.
  • These bearing bolts 102, 103 are in radial bores of the Swivel ring 107 mounted.
  • the sliding sleeve can be used on both sides for this purpose additionally have bearing sleeves 105, 106 (see also FIGS. 15 and 16) which bridge the annular space between the sliding sleeve 108 and the swivel ring 107.
  • the corresponding construction largely corresponds to the state of the art corresponding to FIGS. 18 and 19.
  • This support takes place by a arranged on the swivel ring 107, in particular integrally with this support arch 110.
  • This support arch 110 is in accordance with FIG. 9 designed so that it is the effective joint arrangement between the piston and the swivel ring overlaps, and in such a way that regardless of the inclination of the Swivel ring 107 a collision between this and the support arch 110 on the one hand and the piston foot 111 comprising the aforementioned joint arrangement (FIG. 9) on the other hand is excluded.
  • the support element 109 is an integral part of a with the drive shaft 104 rotating disc 112, namely a raised opposite the disc formed circle segment (see in particular FIGS. 9 and 10).
  • the support surface of the arch 110 extends approximately concentrically to the center the joint arrangement effective between the piston and the swivel disk or swivel ring 107, as described in more detail with reference to FIG. 18.
  • the axial support is therefore effective outside of the aforementioned joint arrangement, with the result that the hinge arrangement between the piston and swivel plate or swivel ring is effective, is not affected by axial support measures. This applies in particular for the dimensioning of the aforementioned joint arrangement.
  • the pivot bearing the swivel plate or swivel ring 107 only for torque transmission and the support element 109 only for the axial support of the pistons or gas force support serve.
  • the torque transmission is therefore from the axial support of the swivel ring 107 decoupled.
  • the swivel ring 107 is in an inclined position for maximum piston stroke.
  • 3, 4, 7 and 8 show the swivel ring 107 in one Minimum piston stroke position.
  • FIGS. 6 and 8 in continuation of the supporting surface of the Supporting arch 110 shows that the supporting surface of the supporting arch 110 is an arc describes. This can be deliberately deviated from if necessary to a predetermined "Offset" of the support of the support arch 109 from the piston longitudinal axis to compensate for changes in the inclination of the swivel ring 107.
  • the support arch 110 can either be an integral component of the swivel ring 107 or according to FIGS. 5-8 as a separate component with the swivel ring 107 be rigidly connected.
  • the latter embodiment has the advantage that the swivel ring grinds precisely on both flat sides, resulting in one correspondingly high parallelism of the two opposite treads for the sliding blocks mentioned at the beginning.
  • the support arch 110 extends this preferably into a corresponding depression 113 on the support arch 110 facing side of the support member 109 into it (see FIGS. 9 and 10).
  • the trough 113 is preferably designed as a radial groove.
  • this embodiment is characterized in that the pivot bearing of the swivel ring 107 by two diametrically on the sliding sleeve 108 molded spokes 117 is formed, the end faces of which are spherical. These spherical end faces correspond to complementary spherical ones Troughs on the radially inner side of the swivel ring 107 such that a Swing axis 101 for swivel ring 107 extending transversely to drive shaft 104 is defined relative to the sliding sleeve 108 and drive shaft 104.
  • the maximum tilt angle of the swivel ring 107 is approximately 18 °, during the minimum tilt angle is between about 0 ° and 2 °.
  • the tilt angle can be through Stops can be specified, in particular stops for the axial displacement of the Sliding sleeve 108.
  • the support arch extends approximately concentrically to the center effective joint arrangement between piston and swivel plate.
  • the axial support or (theoretically) support line on the center of the circular sliding blocks in projection lie. This center point coincides with the longitudinal axis of the piston.
  • the contact surface between the support arch 110 and the support element 109 moves from a minimum tilt position into a maximum tilt position from a central position Z 1 , which lies on the longitudinal axis of the piston, to a position when the swivel plate or swivel ring 107 is inclined Z 2 .
  • this lateral offset amounts to approximately 1.8 mm, provided the swivel disk or the swivel ring is swiveled by approximately 20 ° from a position of 90 ° to the drive shaft 104.
  • the swivel bearing of the swivel disk or swivel ring 107 moves from a position L to a position L 'along the drive shaft 104.
  • This "zero position" of the support area can therefore be provided as desired, for example also in such a way that the aforementioned offset when the swivel plate is inclined or the swivel ring is compensated, especially if the swivel plate or the swivel ring 107 moves from the minimum position to the maximum inclination position emotional. It is also conceivable to use the “zero position” mentioned for a medium tilt angle to provide the swivel ring 107.
  • the gas force curve is over the angle of rotation of the drive shaft 104 specified. It is only a qualitative view.
  • Fig. 12 left seven pistons or cylinders of an axial piston compressor are indicated. The top dead center of the pistons is in Fig. 12 between the pistons 4 and 5.
  • Im the pistons 3, 4 and 5 essentially determine by axial force and tilting moment the tilting behavior of the swivel plate or the swivel ring 107, while the Pistons 1, 2, 6 and 7 are not particularly relevant in this regard.
  • the contact surface should preferably lie exactly in the geometric TDC.
  • the support arch 110 extends in the illustrated exemplary embodiments from radially inside out. However, it is just as well a reverse extension conceivable. It is crucial in both cases that the support surface of the support arch is approximately circular arc-shaped to the above-described constellation of Obtain axial support.
  • FIG. 13 shows an embodiment variant for the support of the swivel ring 107 on the support element 109 in a schematic section and on an enlarged scale.
  • This embodiment is distinguished from the above-described embodiment in that the support surface of the support element 109 is defined by a cylindrical pin segment 118 which is pivotably mounted therein and on the flat side 119 of which the support arch 110 bears.
  • the support arch 110 is not designed in the form of a circular arc, but rather approximately U-shaped.
  • the leg facing the support surface of the support element 109 is formed with a flat sliding surface which rests on the flat side 119 of the cylindrical pin segment 118.
  • the support arch 110 can be attached to the Support surface of the support member 109 by a holding pin or bracket 120 or the like. Holding means are held in order to lift the support arch 110 from the Prevent support surface of the support member 109. In this case it is natural expedient, too. the contour of the swivel ring 107 facing Support arch 110 to form a circular arc.
  • the basic idea according to the invention is for axial Supporting a swivel plate also includes constructions in which the support arch inside, outside or from above (tensile force instead of compressive force), where Common to all constructions is that the support arch or the axial Support of the swivel ring or the swivel plate concentrically outside of Articulated stones or the effective area of the articulated stones is arranged and effective.
  • This design not only has the advantage that the articulated stone arrangement is optimal can be dimensioned, but also the advantage of a contact surface between a plane and a circular arc with a relatively large diameter, resulting in a rather flat strip-like, i.e. flat support is achieved.
  • 14a and 14b is a variant of a swivel ring mechanism shown, in which the support arch 110 is attached radially on the outside to the support ring 107.
  • the support principle like it 1 ff., changes in this embodiment according to 14a, 14b not.

Landscapes

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Abstract

The axial piston compressor has an annular pivot disc (107) having an adjustable inclination angle relative to a drive shaft (104) used for rotation of the annular pivot disc, with an axially sliding bearing (101) used for coupling the annular pivot disc to the drive shaft and a support element (109), spaced from the drive shaft used for supporting the annular pivot disc by cooperation with a support arc (110) attached to the latter.

Description

Die Erfindung betrifft einen Axialkolbenverdichter, insbesondere CO2-Verdichter für Kraftfahrzeug-Klimaanlagen, mit einer in ihrer Neigung zu einer Antriebswelle verstellbaren, von der Antriebswelle drehangetriebenen, insbesondere ringförmigen Schwenkscheibe, wobei diese mit einem längs der Antriebswelle axial verschieblich gelagerten Schwenklager verbunden und an einem im Abstand von der Antriebswelle mit dieser mitdrehend angeordneten Stützelement abgestützt ist, wobei die Kolben jeweils eine Gelenkanordnung aufweisen, an der die Schwenkscheibe in Gleiteingriff steht.The invention relates to an axial piston compressor, in particular a CO 2 compressor for motor vehicle air conditioning systems, with an inclinable to a drive shaft, rotatably driven by the drive shaft, in particular an annular swivel disk, which is connected to a swivel bearing mounted axially displaceably along the drive shaft and connected to one is supported at a distance from the drive shaft with the support element arranged to rotate with it, the pistons each having a joint arrangement on which the swivel disk is in sliding engagement.

Ein derartiger Axialkolbenverdichter ist zum Beispiel aus der DE 197 49 727 A1 bekannt. Dieser umfaßt ein Gehäuse, in dem in einer kreisförmigen Anordnung mehrere Axialkolben um eine rotierende Antriebswelle herum angeordnet sind. Die Antriebskraft wird von der Antriebswelle über einen Mitnehmer auf eine ringförmige Schwenkscheibe und von dieser wiederum auf die parallel zur Antriebswelle translatorisch verschiebbaren Kolben übertragen. Die ringförmige Schwenkscheibe ist an einer axial verschieblich an der Antriebswelle gelagerten Hülse schwenkbar gelagert. In der Hülse ist ein Langloch vorgesehen, durch das der erwähnte Mitnehmer hindurchgreift. Somit ist die axiale Beweglichkeit der Hülse auf der Antriebswelle durch die Abmessungen des Langloches begrenzt. Eine Montage erfolgt durch ein Hindurchstecken des Mitnehmers durch das Langloch. Antriebswelle, Mitnehmer, Schiebehülse und Schwenkscheibe sind in einem sog. Triebwerksraum angeordnet, in dem gasförmiges Arbeitsmedium des Verdichters mit einem bestimmten Druck vorliegt. Das Fördervolumen und damit die Förderleistung des Verdichters sind abhängig vom Druckverhältnis zwischen Saugseite und Druckseite der Kolben bzw. entsprechend abhängig von den Drücken in den Zylindern einerseits und im Triebwerksraum andererseits.Such an axial piston compressor is for example from DE 197 49 727 A1 known. This comprises a housing in which in a circular arrangement several axial pistons are arranged around a rotating drive shaft. The Driving force is from the drive shaft via a driver to an annular Swivel disc and from this in turn translationally parallel to the drive shaft sliding piston transferred. The ring-shaped swivel plate is on an axially displaceably mounted sleeve pivotally mounted on the drive shaft. An elongated hole is provided in the sleeve through which the driver mentioned round picks. Thus, the axial mobility of the sleeve on the drive shaft limited by the dimensions of the elongated hole. An assembly is done by a Push the driver through the slot. Drive shaft, driver, Sliding sleeve and swivel plate are arranged in a so-called engine room, in the gaseous working medium of the compressor is at a certain pressure. The delivery volume and thus the delivery rate of the compressor depend on Pressure ratio between the suction side and pressure side of the pistons or accordingly depending on the pressures in the cylinders on the one hand and in the engine room on the other hand.

Der erwähnte Mitnehmer dient sowohl zur Drehmomentübertragung zwischen Antriebswelle und Schwenkscheibe als auch zur axialen Abstützung der Kolben, d.h. zur Gaskraftabstützung. Die Konstruktion gemäß der DE 197 49 727 A1 geht aus von einer älteren Konstruktion, zum Beispiel gemäß der DE 44 11 926 A1, bei der der Mitnehmer zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein an der Antriebswelle befestigter erster Mitnehmerteil mit erheblichem Abstand neben der Schwenkscheibe angeordnet ist und ein zweiter, in den ersten gelenkig eingreifender Mitnehmerteil einen seitlichen Fortsatz der Schwenkscheibe bildet. Diese Bauweise hat den Nachteil, dass sie die axiale Mindestlänge des Verdichters wesentlich mitbestimmt. Außerdem hat die einen verdickten Nabenteil aufweisende Schwenkscheibe durch ihren seitlichen Fortsatz ein verhältnismäßig großes Trägheitsmoment mit einem erheblich von der Antriebsachse entfernt liegenden Schwerpunkt, so dass eine plötzliche Veränderung der Drehgeschwindigkeit mit entsprechender Trägheit zu einer Neigungsverstellung der Schwenkscheibe führt. Weiterhin bewirkt der von der Kippachse entfernte Schwerpunkt eine Unwucht, da das Triebwerk nur für einen (vorzugsweise) mittleren Schwenkscheiben-Kippwinkel gewuchtet werden kann. Ganz ähnlich verhält es sich bei der Konstruktion nach der EP 1 172 557 A2. Auch dort treten die vorgenannten Nachteile auf, insbesondere auch der Nachteil eines notwendigen Lagerspiels zwischen Mitnehmer und zugeordneter Aufnahmebohrung. Dieses Lagerspiel ist erforderlich, um eine Überbestimmung oder Doppelpassung zu vermeiden. Dementsprechend kann ein solcher Verdichter auch nicht drehrichtungsunabhängig betrieben werden. Er weist eine Vorzugsdrehrichtung auf. Andernfalls würde das erwähnte Lagerspiel zu unangenehmen Betriebsgeräuschen führen. Außerdem würde dadurch der Verschleiß erheblich gefördert werden mit der Folge einer entsprechend verkürzten Lebensdauer des Verdichters. Problematisch ist bei den vorgenannten Konstruktionen auch noch, dass die Abstützung der Gaskraft jeweils abhängig ist vom Kipp- bzw. Schwenkwinkel der Schwenkscheibe. Des weiteren ist problematisch, dass die Abstützung des Mitnehmers von der Antriebswelle deutlich geringer beabstandet ist als der Kreis, auf dem die Mittelachse der Kolben liegt. Dies führt zu einem nicht-linearen Verlauf der Regelcharakteristik, und zwar mit Maxima oder Wendepunkten. The driver mentioned serves both for torque transmission between Drive shaft and swivel plate as well as for axial support of the pistons, i.e. for gas power support. The construction according to DE 197 49 727 A1 is based on an older construction, for example according to DE 44 11 926 A1, in which the Driver is formed in two parts, with a first attached to the drive shaft Driver part is arranged at a considerable distance next to the swivel plate and a second driver part engaging in the first in an articulated manner has a lateral part Extension of the swivel plate forms. The disadvantage of this design is that it has axial minimum length of the compressor is significantly determined. In addition, one has swivel disk having a thickened hub part through its lateral extension comparatively large moment of inertia with a considerably from the drive axis distant center of gravity, causing a sudden change in rotational speed with appropriate inertia to adjust the inclination Swivel plate leads. Furthermore, the one removed from the tilt axis The center of gravity is an imbalance, since the engine is only for a (preferably) medium one Swivel plate tilt angle can be balanced. It is very similar in the construction according to EP 1 172 557 A2. The aforementioned also occur there Disadvantages, especially the disadvantage of a necessary clearance between Driver and associated mounting hole. This camp game is required to to avoid overdetermination or double fitting. Accordingly, a such compressors are not operated independent of the direction of rotation. He points a preferred direction of rotation. Otherwise the bearing play mentioned would increase lead to unpleasant operating noises. It would also wear out are significantly promoted with the consequence of a correspondingly shortened service life of the compressor. Another problem with the aforementioned constructions is that the support of the gas force depends on the tilt or swivel angle the swashplate. Another problem is that the support of the Driver is far less distant from the drive shaft than the circle, on which the central axis of the pistons lies. This leads to a non-linear course the control characteristic, with maxima or turning points.

Gegenüber diesen bekannten Konstruktionen zeichnet sich der Vorschlag gemäß der DE 197 49 727 A1 durch eine wesentlich kompaktere Bauweise aus. Trägheitskräfte werden auf ein Minimum reduziert. Weiterhin wird auch eine exakte Einhaltung der inneren Totpunktposition der Kolben gewährleistet. Sog. "Schadräume" werden verhindert. Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der DE 197 49 727 A1 soll nunmehr anhand der Fig. 18 und 19 näher beschrieben werden. Ein Axialkolbenverdichter 1 gemäß Fig. 18 weist beispielsweise sieben Kolben 2 auf, die in Umfangsrichtung in gleichem Winkelabstand voneinander angeordnet und in Zylinderbohrungen 3 eines Zylinderblocks 4 axial hin- und herbeweglich gelagert sind. Die Hubbewegung der Kolben 2 erfolgt durch den Eingriff einer zu einer Antriebswelle 5 schräg verlaufenden ringförmigen Schwenkscheibe 6 in Eingriffskammern 7, die jeweils an geschlossene Hohlräume 8 der Kolben 2 angrenzen. Für den im wesentlichen spielfreien Gleiteingriff in jeder Schräglage der Schwenkscheibe 6 sind zwischen dieser und einer sphärisch gewölbten Innenwand 10 der Eingriffskammer 7 beidseitig Kugelsegmente bzw. kugelsegmentartige Gleitsteine 11 und 12 vorgesehen, so dass die Schwenkscheibe 6 bei ihrem Umlauf zwischen ihnen gleitet. Die Antriebsübertragung von der Antriebswelle 5 zu der ringförmigen Schwenkscheibe 6 erfolgt durch einen in der Antriebswelle 5 befestigten Mitnehmerbolzen 13, dessen beispielsweise kugelförmiger Kopf in eine Radialbohrung 16 der ringförmigen Schwenkscheibe 6 eingreift. Dabei ist die Position des Mitnehmerkopfes 15 so gewählt, dass sein Mittelpunkt 17 mit demjenigen der Kugelform der Kugelsegmente 11, 12 übereinstimmt. Außerdem liegt dieser Mittelpunkt auf einer Kreislinie, die die geometrischen Achsen der sieben Kolben miteinander verbindet. Auf diese Weise ist die Totpunktposition der Kolben 2 exakt bestimmt und ein minimaler schädlicher Raum gewährleistet.Compared to these known constructions, the proposal stands out according to the DE 197 49 727 A1 is characterized by a much more compact design. inertial forces are reduced to a minimum. Furthermore, exact compliance with the internal dead center position of the pistons guaranteed. So-called. Become "harmful spaces" prevented. A preferred embodiment according to DE 197 49 727 A1 will now be described in more detail with reference to FIGS. 18 and 19. An axial piston compressor 1 has, for example, seven pistons 2, which in Arranged circumferentially at the same angular distance from each other and in Cylinder bores 3 of a cylinder block 4 are axially movable back and forth. The stroke movement of the pistons 2 takes place through the engagement of a drive shaft 5 oblique annular swivel plate 6 in engagement chambers 7, the each adjoin closed cavities 8 of the pistons 2. For that essentially play-free sliding engagement in any inclined position of the swivel plate 6 are between this and a spherically curved inner wall 10 of the engagement chamber 7 on both sides Ball segments or ball segment-like sliding blocks 11 and 12 are provided, so that the swivel plate 6 slides between them as it rotates. The drive transmission from the drive shaft 5 to the annular swivel plate 6 takes place through a driver bolt 13 fastened in the drive shaft 5, the latter, for example spherical head in a radial bore 16 of the annular swivel disk 6 intervenes. The position of the driver head 15 is selected so that its Center point 17 with that of the spherical shape of the spherical segments 11, 12 matches. In addition, this center lies on a circular line that the geometric axes of the seven pistons. In this way the dead center position of the pistons 2 is precisely determined and a minimal harmful one Space guaranteed.

Die Kopfform des freien Mitnehmerendes ermöglicht die Veränderung der Neigung der ringförmigen Schwenkscheibe 6, indem der Mitnehmerkopf 15 einen Lagerkörper für die die Hubweite der Kolben 2 verändernde Schwenkbewegung der Schwenkscheibe 6 bildet. Weitere Voraussetzung für ein Verschwenken der Scheibe 6 ist die Verschiebbarkeit einer Lagerachse 20 in Richtung der Antriebswelle 5. Hierzu ist entsprechend Fig. 19 die Lagerachse 20 durch zwei gleichachsig beidseitig einer Schiebehülse 21 gelagerte Lagerbolzen 22, 23 gebildet, die außerdem in radialen Bohrungen 24, 25 der ringförmigen Schwenkscheibe 6 gelagert sind. Die Schiebehülse 21 hat hierzu vorzugsweise beidseitig Lagerhülsen 26, 27, die den Ringraum 28 zwischen der Schiebehülse 21 und der ringförmigen Schwenkachse 6 überbrücken. Die Begrenzung der Verschiebbarkeit der Lagerachse 20 und die maximale Schrägstellung der Schwenkscheibe 6 ergibt sich durch den Mitnehmerbolzen 13, indem dieser ein in der Schiebehülse 21 vorgesehenes Langloch 30 durchdringt, so dass die Schiebehülse 21 an den Enden des Langloches 30 Anschläge findet. Die Kraft für die Winkelverstellung der Schwenkscheibe 6 und damit für eine Regelung des Verdichter ergibt sich aus der Summe der jeweils beidseitig der Kolben 2 gegeneinander wirkenden Drücke, so dass diese Kraft vom Druck im Triebwerksraum 33 abhängig ist. Für die Regelung dieses Druckes kann eine Strömungsverbindung mit einer äußeren Druckgasquelle vorgesehen sein. Je höher der Druck an der Triebwerksraumseite der Kolben 2 bzw. im Triebwerksraum 33 relativ zum Druck auf der gegenüberliegenden Seite der Kolben 2 ist, um so kleiner wird der Coup der Kolben 2 und damit die Förderleistung des Verdichters. Die Einstellung der Position der Schiebehülse 21 und damit des Hubes der Kolben 2 bzw. die Förderleistung des Verdichters erfolgt durch mindestens eine mit der Schiebehülse 21 zusammenwirkende Feder 34, 35. Vorzugsweise ist die Schiebehülse 21 zwischen zwei Schraubendruckfedern 34, 35 eingeschlossen, die auf der Antriebswelle 5 angeordnet sind.The head shape of the free driver end enables the inclination of the to be changed annular swivel plate 6 by the driving head 15 a bearing body for the swiveling movement of the swash plate 6 changing the stroke width of the pistons 2 forms. Another requirement for pivoting the disc 6 is the displaceability a bearing axis 20 in the direction of the drive shaft 5 19 the bearing axis 20 through two coaxially on both sides of a sliding sleeve 21 supported bearing bolts 22, 23 formed, which also in radial bores 24, 25th the annular swivel plate 6 are mounted. The sliding sleeve 21 has this preferably on both sides bearing sleeves 26, 27, the annular space 28 between the Bridge the sliding sleeve 21 and the annular pivot axis 6. The limitation the displaceability of the bearing axis 20 and the maximum inclination of the Swivel plate 6 results from the driving pin 13 by this one in the Sliding sleeve 21 penetrates the elongated hole 30 provided so that the sliding sleeve 21st 30 stops at the ends of the elongated hole. The force for the angle adjustment the swivel plate 6 and thus for regulation of the compressor results from the Sum of the pressures acting against each other on both sides of the pistons 2, so that this force depends on the pressure in the engine room 33. For the regulation of this Pressure can provide a flow connection to an external source of pressurized gas his. The higher the pressure on the engine room side of the pistons 2 or in the engine room 33 is relative to the pressure on the opposite side of the piston 2, the smaller the coup of the piston 2 and thus the delivery rate of the Compressor. The setting of the position of the sliding sleeve 21 and thus the stroke the piston 2 or the delivery rate of the compressor is carried out by at least one with the sliding sleeve 21 cooperating spring 34, 35. Preferably, the Sliding sleeve 21 enclosed between two helical compression springs 34, 35, the are arranged on the drive shaft 5.

Nachteilig bei der bekannten Konstruktion ist, dass das beschriebene Kontaktprinzip zwischen Mitnehmer und Schwenkscheibe ein ungleichförmiges Verformungsverhalten der Schwenkscheiben-Laufseiten bewirkt, welches in der Folge zu einem entsprechend ungünstigen Laufverhalten der Gleitsteine auf der Schwenkscheibe führt. Im Bereich der zylindrischen Bohrung der Schwenkscheibe, in der sich das kugelförmige Ende des Mitnehmers abstützt, kommt es durch die konstruktionsbedingt sehr kleine Restwandstärke zu einer starken Verformung in diesem Bereich. Dadurch werden die Laufeigenschaften der Gleitsteine auf der Schwenkscheibe entsprechend beeinträchtigt.A disadvantage of the known construction is that the contact principle described non-uniform deformation behavior between the driver and the swashplate of the swashplate running sides, which subsequently results in one leads to unfavorable running behavior of the sliding blocks on the swivel plate. In the area the cylindrical bore of the swash plate, in which the spherical end of the Carrier supports, it comes due to the very small residual wall thickness to a strong deformation in this area. This will change the running properties the sliding blocks on the swivel plate are impaired accordingly.

Dieses Problem wurde bereits erkannt. Zur Vermeidung sind zum Beispiel in der WO 02/38959 A1 unterschiedliche geometrische Formgebungen zwischen Mitnehmer und zugeordneter Aufnahmebohrung vorgeschlagen worden. Insbesondere versucht man, diesem Problem mit stärkerer Dimensionierung (größere Wandstärken) zu begegnen.This problem has already been recognized. To avoid this, for example, in the WO 02/38959 A1 different geometrical shapes between drivers and associated mounting hole have been proposed. In particular tried one, this problem with larger dimensions (larger wall thicknesses) to encounter.

Aus der FR 2 782 126 A1 ist ein weiteres Schwenkscheiben-Triebwerk bekannt, bei dem ein Mitnehmer in eine Schwenkscheibe hineinragt. Gegenüber dem Stand der Technik nach der DE 197 49 727 A1 ist das Kippgelenk der Schwenkscheibe allerdings zur Antriebswelle hin verlagert. Damit soll ein vorteilhafteres Kräfteverhältnis erhalten werden. Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion liegt darin, dass das zugeordnete Gelenk Kräfte flächig übertragen kann mit der Folge, dass eine vergleichsweise kleine Bauweise möglich ist.Another swash plate engine is known from FR 2 782 126 A1 which a driver protrudes into a swivel plate. Compared to the state of the Technology according to DE 197 49 727 A1, however, is the tilt joint of the swivel plate shifted to the drive shaft. This is intended to maintain a more favorable balance of power become. Another advantage of this design is that the assigned Joint forces can be transmitted over a large area, with the result that a comparatively small one Construction is possible.

Zusammenfassend kann jedoch festgestellt werden, dass sämtlichen bekannten Konstruktionen der Nachteil anhaftet, dass hohe Axial- und Mitnehmerkräfte auf engstem Raum wirksam sind.In summary, however, it can be stated that all known Constructions attached to the disadvantage that high axial and driving forces confined spaces are effective.

Dies führt zu folgendem Verhalten:

  • Durch den Einfluß der vorerwähnten Kräfte wird der in der Regel kugelförmige Kopf des Mitnehmers (DE 197 49 727 A1) an zwei Bereichen erheblicher Flächenpressung unterworfen;
  • diese Flächenpressung tritt auch an den entsprechenden Stellen der Schwenkscheibe auf;
  • durch die erwähnten Flächenpressungen kommt es leicht zu Verformungen, die sich je nach Betriebsbedingungen unkontrolliert gegenseitig beeinflussen können.
This leads to the following behavior:
  • Due to the influence of the aforementioned forces, the generally spherical head of the driver (DE 197 49 727 A1) is subjected to considerable surface pressure in two areas;
  • this surface pressure also occurs at the corresponding points on the swivel plate;
  • The surface pressures mentioned easily lead to deformations which can influence one another in an uncontrolled manner, depending on the operating conditions.

Die bekannte Mitnehmer/Drehmomentstütze wird sowohl durch das Drehmoment beaufschlagt als auch durch die Abstützkraft der Schwenkscheibe als Reaktion auf resultierende Gaskräfte. Beide Kraft- und Biegemomentverläufe weisen ihr Maximum im Bereich der Aufnahme an der Antriebswelle auf. Dementsprechend stark muß die Antriebswelle dimensioniert sein. Gleiches gilt natürlich auch für die Dimensionierung sowohl des Mitnehmers als auch der Schwenkscheibe, insbesondere im Bereich der Aufnahmebohrung für den Mitnehmer. Die stärkere Dimensionierung führt natürlich zwangsläufig zu entsprechend höheren Massen und damit Trägheitsmomenten. Diese können das Regelverhalten ungünstig beeinflussen und müssen kompensiert werden. Die stärkere Dimensionierung hat auch zur Folge, dass die den Kolben zugeordneten Gelenkanordnungen größer dimensioniert sind bzw. größer dimensioniert werden müssen. Dies gilt sowohl für die Gleitsteine als auch für die Gleitsteinaufnahme in den Kolben und die Kolben selbst.The well-known driver / torque arm is both by the torque acted upon as well as by the support force of the swash plate in response to resulting gas forces. Both force and bending moment curves show their maximum in the area of the mount on the drive shaft. Accordingly, the Drive shaft must be dimensioned. The same naturally also applies to the dimensioning both the driver and the swivel plate, especially in the area of Location hole for the driver. The stronger dimensioning naturally leads inevitably to correspondingly higher masses and thus moments of inertia. This can adversely affect the control behavior and must be compensated. The stronger dimensioning also means that the pistons are assigned Joint arrangements are dimensioned larger or are dimensioned larger have to. This applies to the sliding blocks as well as for the sliding block in the Pistons and the pistons themselves.

Da bei regelbaren Axialkolbenverdichtern nach dem dargestellten Prinzip der Kolbenanlenkung mittels halbkugelförmiger oder kugelsegmentförmiger Gleitsteine die äußeren Kugelflächen eine Kugel- oder im Schnitte eine Kreisform ergeben müssen, ergibt sich die Größe der Planfläche der kugelsegmentförmigen Gleitsteine aus der Dicke des Schwenkringes und der Größe der gewählten Kugelgelenke (Kugeldurchmesser). Die erforderliche Größe der Planfläche der kugelsegmentförmigen Gleitsteine wird in der Auslegung durch das Produkt (p x v) errechnet, d.h. aus dem Produkt aus der Flächenpressung infolge Gaskraft und der Reibgeschwindigkeit infolge Verdichterdrehzahl.Since with adjustable axial piston compressors according to the principle shown Piston linkage by means of hemispherical or spherical segment-shaped sliding blocks outer spherical surfaces must be spherical or circular in section, the size of the flat surface of the spherical segment-shaped sliding blocks results from the Thickness of the swivel ring and the size of the selected ball joints (ball diameter). The required size of the flat surface of the spherical segment-shaped sliding blocks is calculated in the design by the product (p x v), i.e. out of the product the surface pressure due to gas force and the friction speed due to compressor speed.

Aufgrund der definierten Planfläche (aus p x v errechnet) ergibt sich dadurch der Kugeldurchmesser des Gelenkes bzw. der Gelenkanordnung. Im Resultat wird der Kugeldurchmesser überdurchschnittlich groß sein, was zu einem entsprechend langen Kolben, insbesondere im Bereich der sog. Kolbenbrücke bzw. des Kolbenfußes führt.Based on the defined plan area (calculated from p x v), this results in the Ball diameter of the joint or joint arrangement. As a result, the Ball diameter be larger than average, resulting in a correspondingly long Piston, especially in the area of the so-called piston bridge or the piston foot.

Durch den großen Kolben treten entsprechende Massenkräfte auf, die das Regelverhalten ungünstig beeinflussen oder durch entsprechende Maßnahmen (z.B. durch stärkere Dimensionierung der Schwenkscheibe) kompensiert werden müssen.Due to the large piston corresponding mass forces occur, which Adversely affect control behavior or take appropriate measures (e.g. must be compensated for by dimensioning the swivel plate more.

Vergleichsweise große Kolben und große Gleitsteine wirken sich auch negativ auf die Wandstärke im Brücken- bzw. Fußbereich der Kolben aus, da vergleichsweise große Biegemomente wirken. Erhöhte Wandstärken wiederum verursachen größere Kolbenmassen.Comparatively large pistons and large sliding blocks also have a negative effect on the Wall thickness in the bridge or foot area of the pistons, since it is comparatively large Bending moments work. Increased wall thicknesses in turn cause larger ones Piston masses.

Um hier Abhilfe zu schaffen, müssen Maßnahmen zur Reduzierung der einwirkenden Kräfte getroffen werden. To remedy this, measures must be taken to reduce the impact Forces are hit.

Dementsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Verdichter der eingangs genannten Art zu schaffen, der ohne Einschränkung der Funktionssicherheit leichter gebaut werden kann.Accordingly, the present invention is based on the object To create compressors of the type mentioned, which without restriction Functional reliability can be built more easily.

Insbesondere ist es auch Aufgabe, einen Verdichter zu schaffen, der einen Schwenkscheibenmechanismus aufweist, mit dem axial wirkende Gaskräfte auf Höhe der Krafteinleitung abgestützt werden können mit der Folge einer entsprechend vorteilhaften Regelcharakteristik. Konkret soll erreicht werden, dass der axiale Abstützpunkt auf oder in der Nähe des Teilkreises der Kolbenachsen liegt.In particular, it is also the task to create a compressor that has one Has swivel plate mechanism with which axially acting gas forces at height the force transmission can be supported with the result of a corresponding advantageous control characteristics. Specifically, it should be achieved that the axial Support point is on or near the pitch circle of the piston axes.

Die Abstützung der Schwenkscheibe in axialer Richtung soll des weiteren derart sein, dass sie im wesentlichen stets an der gleichen Stelle erfolgt, d.h. sich zumindest nicht wesentlich verlagert, wenn die Schwenkscheibe ihre Neigung ändert.The support of the swivel plate in the axial direction should also be such that it essentially always takes place in the same place, i.e. at least not significantly shifted when the swivel plate changes its inclination.

Die Konstruktion soll auch keinen limitierenden (insbesondere auch geometrischen) Einfluß auf die Dimensionierung der Schwenkscheibe haben. Dies gilt insbesondere bei Ausbildung der Schwenkscheibe als Schwenkring.The construction should also not be a limiting (especially geometric) Have an influence on the dimensioning of the swashplate. This is especially true when the swivel plate is designed as a swivel ring.

Unwuchten sollen sich auf einem Minimum befinden. Dementsprechend soll es möglich sein, den Bauteilschwerpunkt in den Schwenk- bzw. Kipppunkt zu legen.Imbalances should be kept to a minimum. Accordingly, it should be possible be to place the center of gravity of the component in the pivot or tilt point.

Auch soll die Konstruktion derart sein, dass verschleißintensiver Punktkontakt bei der Abstützung der Schwenkscheibe entsteht. Dementsprechend sollen Flächenpressungen auf ein Minimum reduziert sein, wodurch sich auch Reibung und Hysterese beim Kippen der Schwenkscheibe auf ein Minimum reduzieren lassen.The construction should also be such that wear-intensive point contact with the The swivel plate is supported. Accordingly, surface pressures should be reduced to a minimum, which also causes friction and hysteresis in the Have the tilting of the swivel plate reduced to a minimum.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Maßnahmen des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing measures of Claim 1 solved.

Ein wesentlicher Kern der vorliegenden Erfindung liegt also darin, dass die axiale Abstützung der Kolben bzw. Gaskräfte außerhalb der zwischen Kolben und Schwenkscheibe angeordneten Gelenkanordnung wirksam ist. Konkret weist die Schwenkscheibe zu diesem Zweck vorzugsweise einen die zwischen Kolben und Schwenkscheibe wirksame Gelenkanordnung übergreifenden, am Stützelement anliegenden Stützbogen auf. Die axiale Abstützung der Schwenkscheibe erfolgt außerhalb der Gelenkanordnung, d.h. außerhalb des Wirkbereiches der vorgenannten Gleitsteine. Der Stützbogen hat den Vorteil, dass er den Kolbenfuß von einer Seite, nämlich von radial innen her übergreift bzw. umfaßt, und zwar in jeder Schwenklage der Schwenkscheibe kollisionsfrei. Eine bautechnische Zwängung für die axiale Abstützung im Bereich zwischen den Gleitsteinen, so wie dies beim Stand der Technik der Fall ist, wird durch die erfindungsgemäße Konstruktion wirkungsvoll vermieden.An essential core of the present invention is therefore that the axial Support of the piston or gas forces outside of between the piston and Swivel disc arranged joint arrangement is effective. Specifically, the Swivel plate for this purpose preferably one between the piston and Swivel disc effective joint arrangement overlapping, on the support element adjacent support arch. The swivel plate is axially supported outside the hinge arrangement, i.e. outside the effective range of the aforementioned Sliding blocks. The support arch has the advantage that it supports the piston foot from one side, namely overlaps or encompasses radially from the inside, in any pivot position the swashplate is collision-free. A structural constraint for the axial Support in the area between the sliding blocks, as is the case in the prior art the case is effectively avoided by the construction according to the invention.

Zu dem Schwenklager der Schwenkscheibe sei noch erwähnt, dass dieses entweder einen sich durch eine Langlochbohrung der Antriebswelle hindurcherstreckenden Gelenkbolzen oder zwei sich relativ zur Antriebswelle diametral erstreckende Lagerbolzen umfaßt, die mit ihren antriebswellenseitigen Enden jeweils mit einem längs der Antriebswelle axial verschieblich gelagerten Schiebekörper verbunden sind. Der Schiebekörper kann als Schiebehülse oder bei einer hohlen Antriebswelle als innerhalb derselben axial verschieblich gelagerter Schiebezapfen ausgebildet sein. Über dieses Schwenklager folgt die Drehmomentübertragung von der Antriebswelle auf die Schwenkscheibe. Die axiale Abstützung der Schwenkscheibe bzw. Gaskraftabstützung erfolgt im wesentlichen nur über den Stützbogen in Zusammenwirkung mit einem mit der Antriebswelle mitdrehenden Stützelement, wobei die axiale Abstützung in der Regel zusätzlich noch durch eine oder mehrere Federn unterstützt wird, die entsprechend dem Stand der Technik an der Antriebswelle zentriert ist bzw. sind (Stellfeder/Rückstellfeder). Bei der Ausführungsform mit einer Hohlwelle und einem Schiebezapfen weist die Welle ebenfalls zwei gegenüberliegende Langlöcher auf, durch die hindurch sich die beiden Lagerbolzen hindurcherstrecken. Die beiden Enden der vorgenannten Langlöcher stellen zugleich Anschläge für die maximale axiale Verschiebung der Lagerbolzen dar.Regarding the swivel bearing of the swivel plate, it should be mentioned that this either extending through an elongated hole in the drive shaft Hinge pin or two diametrically extending relative to the drive shaft Bearing pin includes, each with its drive shaft ends with a along the drive shaft axially displaceably mounted sliding body are connected. The sliding body can be used as a sliding sleeve or as a hollow drive shaft be formed within the same axially displaceable sliding pin. The torque is transmitted from the drive shaft via this swivel bearing on the swashplate. The axial support of the swivel plate or gas force support takes place essentially only in cooperation with the support arch a support element rotating with the drive shaft, the axial support is usually additionally supported by one or more springs that is centered on the drive shaft in accordance with the prior art (Spring / return spring). In the embodiment with a hollow shaft and Sliding pin, the shaft also has two opposite slots, through which extend through the two bearing bolts. The two ends of the The aforementioned elongated holes also make stops for the maximum axial Displacement of the bearing bolts.

Die Stützfläche des Stützbogens erstreckt sich vorzugsweise etwa konzentrisch zum Mittelpunkt der zwischen Kolben und Schwenkscheibe wirksamen Gelenkanordnung bzw. konzentrisch zu den sphärischen Flächen der die Gelenkanordnung zwischen Kolben und Schwenkscheibe definierenden Gelenksteine. The support surface of the support arch preferably extends approximately concentrically to the Center of the articulated arrangement between the piston and the swivel plate or concentric to the spherical surfaces of the joint arrangement between Piston and swivel plate defining joint blocks.

Wie bereits erwähnt, erstreckt sich der Stützbogen über die freie Stirnseite des Kolbenfußes bei entsprechender Gestaltung der Kolben und Anbindung derselben an eine Schwenkscheibe bzw. an einen Schwenkring.As already mentioned, the support arch extends over the free end face of the Piston foot with appropriate design of the pistons and connection of the same on a swivel disc or on a swivel ring.

Gemäß einer ersten Alternative gemäß Anspruch 5 dient das Schwenklager der Schwenkscheibe im wesentlichen nur zur Drehmomentübertragung und das Stützelement im wesentlichen nur zur axialen Abstützung der Kolben bzw. Gaskraftabstützung.According to a first alternative according to claim 5, the pivot bearing is used Swivel plate essentially only for torque transmission and that Support element essentially only for the axial support of the pistons or Gas force support.

Die beim Stand der Technik vorhandene Funktionsüberlagerung, nämlich

  • Gaskraftabstützung, und
  • Drehmomentübertragung
im Bereich zwischen Schwenkscheibe und Antriebswelle wird damit vermieden bzw. entkoppelt. Durch diese Entkoppelung werden die einzelnen Bauteile zur Übertragung der vorgenannten Kräfte und Momente entlastet und können dementsprechend kleiner dimensioniert werden. Insbesondere können auch Toleranzspiele zwischen den einzelnen Bauteilen exakter eingestellt und überhöhte Flächenpressungen vermieden werden. Die axiale Abstützung der Kolben einerseits und die Übertragung von Drehmomenten von der Antriebswelle auf die Schwenkscheibe andererseits wird also erfindungsgemäß unterschiedlichen Bauteilen zugeordnet.The function overlay present in the prior art, namely
  • Gas power support, and
  • torque transmission
in the area between the swivel plate and drive shaft is thus avoided or decoupled. As a result of this decoupling, the individual components for transmitting the aforementioned forces and moments are relieved and can accordingly be dimensioned smaller. In particular, tolerance games between the individual components can be set more precisely and excessive surface pressures can be avoided. The axial support of the pistons on the one hand and the transmission of torques from the drive shaft to the swivel plate on the other hand are thus assigned different components according to the invention.

Der Stützbogen kann aber nach einer zweiten Alternative auch innerhalb einer Vertiefung am Stützelement angreifen, derart, dass zusätzlich eine seitliche Führung gewährleistet ist. In diesem Fall dient das Stützelement zugleich zur Übertragung von Drehmomenten. Diese Konstruktion wird alternativ zu der vorgenannten Grundidee als unabhängige Erfindung beansprucht, wonach die Drehmomentübertragung und axiale Abstützung der Kolben voneinander entkoppelt sind. Es ist also auch denkbar, auf diese Entkoppelung zu verzichten und einen Stützbogen der vorgenannten Art vorzusehen, der sowohl für die Drehmomentübertragung als auch axiale Abstützung geeignet ist. According to a second alternative, the support arch can also be within a Attack recess on the support element in such a way that in addition a lateral guide is guaranteed. In this case, the support element also serves to transmit Torques. This construction becomes an alternative to the basic idea mentioned above claimed as an independent invention, according to which the torque transmission and axial support of the pistons are decoupled from each other. So it's also conceivable to do without this decoupling and a support arch of the aforementioned type to be provided for both torque transmission and axial support suitable is.

Der Stützbogen ist vorzugsweise einstückig mit der Schwenkscheibe ausgebildet. Er kann jedoch auch als gesondertes Bauteil mit dieser fest verbunden werden, entweder durch Verschweißen, Verkleben oder Verschrauben.The support arch is preferably formed in one piece with the swivel plate. He can however also be firmly connected to this as a separate component, either by welding, gluing or screwing.

In der Regel ist die Stützfläche des Stützelements ebenflächig ausgebildet. Eine bogenförmige Ausbildung ist jedoch ebenso gut denkbar, vor allem wenn es gilt, eine durch die Neigung der Schwenkscheibe bedingte Verlagerung des oberen Totpunktes der Kolben zu kompensieren.As a rule, the support surface of the support element is flat. A arcuate formation is, however, equally conceivable, especially when it comes to a displacement of the upper one due to the inclination of the swivel plate Compensate dead center of the pistons.

Die Stützfläche des Stützelements kann bei einer bevorzugten Ausführungsform durch ein innerhalb desselben schwenkbar gelagertes Kugel- oder Zylinderstift-Segmente definiert sein, wobei an der Flachseite dieses Elements dann der Stützbogen anliegt. Dementsprechend ist die Stützfläche des Stützbogens dann ebenfalls flach ausgebildet. Bei Veränderung der Neigung der Schwenkscheibe erfolgt dann sowohl eine Relativbewegung zwischen Stützbogen und Kugel- bzw. Zylinderstift-Segment und ein Verkippen dieses Elements innerhalb des Stützelements.The support surface of the support element can in a preferred embodiment a ball or cylinder pin segment pivotally mounted within the same be defined, the support arch then resting on the flat side of this element. Accordingly, the support surface of the support arch is then also flat. When changing the inclination of the swivel plate, there is then both a relative movement between support arch and ball or cylinder pin segment and a Tilt this element within the support element.

Der Vorteil dieser Konstruktion ist, dass in jedem Fall eine flächige Abstützung gewährleistet ist mit entsprechend geringer Flächenpressung. Der Vorteil ist korrekt dargestellt. Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt darin, dass sich die Position des Gelenkes nicht ändert. D.h., für alle Kippwinkel könnte die Konzentrizität von Gleitsteinanordnung und Zylinderstiftsegment gewährleistet sein. Die Bedeutung liegt dabei in der Abstützung der Kolbenkräfte möglichst nah am Kraftangriffspunkt, und der konstanten Lage der Abstützung. Es entsteht kein größeres Moment durch die Positionsänderung.The advantage of this construction is that in any case a flat support is guaranteed with a correspondingly low surface pressure. The advantage is correct shown. Another major advantage is that the position of the Joint does not change. In other words, the concentricity of Sliding block arrangement and cylinder pin segment can be guaranteed. The meaning lies thereby supporting the piston forces as close as possible to the point of force application, and the constant position of the support. There is no bigger moment through that Position change.

Da jedoch der vorgenannte Stützbogen bei bogenförmiger Stützfläche einen relativ großen Durchmesser aufweist, ist auch bei dieser Konstruktion eine nahezu flächige Abstützung gegeben. Rein theoretisch erfolgt die Abstützung längs einer Linie. Praktisch verbreitet sich unter Druck diese Linie bei einem schmalen Streifen mit der Folge, dass die spezifische Flächenpressung relativ gering ist. However, since the aforementioned support arch has a relative shape in the case of an arch-shaped support surface has a large diameter, is also almost flat in this construction Support given. In theory, the support is along a line. In practice, this line spreads under pressure with a narrow strip the consequence that the specific surface pressure is relatively low.

Der Stützbogen kann an der Stützfläche des Stützelements durch einen Haltestift oder Haltebügel in Anlage gehalten sein. Damit wird ein Abheben des Stützbogens von der Stützfläche des Stützelements wirksam verhindert.The support arch can be on the support surface of the support element by a retaining pin or Retaining bracket to be held in the system. This will lift the support arch from the Support surface of the support element effectively prevented.

Vorzugsweise wird noch ein sog. "offset" der Abstützung von Stützbogen am Stützelement gegenüber der durch die zwischen Kolben und Schwenkscheibe wirksamen Gelenkanordnung definierten Längsachse bzw. Kolbenlängsachse, an der sich bei Veränderung der Neigung der Schwenkscheibe von maximal auf minimal bzw. umgekehrt einstellt, vorab zumindest teilweise entgegengesetzt eingestellt. Man kann auf diese Art und Weise den bevorzugten "Nullpunkt" für das Regelverhalten des Verdichters bestimmen.Preferably, a so-called "offset" of the support of the support arch on Support element opposite to that between the piston and the swivel plate effective joint arrangement defined longitudinal axis or piston longitudinal axis on the changes in the inclination of the swashplate from maximum to minimum or reversed, previously set at least partially opposite. One can this way the preferred "zero point" for the control behavior of the Determine the compressor.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Konstruktion anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigt in:

Fig. 1
eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schwenkscheiben-Mechanismus für einen Axialkolbenverdichter für Fahrzeug-Klimaanlagen in schematischer Perspektivansicht, wobei die Schwenkscheibe sich in einer Stellung für einen maximalen Kolbenhub befindet;
Fig. 2
den Mechanismus gemäß Fig. 1 in schematischer Seitenansicht;
Fig. 3
den Mechanismus gemäß den Fig. 1 und 2 in schematischer Perspektivansicht, wobei sich die Schwenkscheibe in einer Kolben-Minimalhub-Stellung befindet;
Fig. 4
den Mechanismus gemäß Fig. 3 in Seitenansicht;
Fig. 5
den Schwenkscheiben-Mechanismus in einer Stellung entsprechend den Fig. 1 und 2, teilweise in Seitenansicht, teilweise im Schnitt;
Fig. 6
den Schwenkscheiben-Mechanismus entsprechend Fig. 5 in Seitenansicht;
Fig. 7
den Schwenkscheiben-Mechanismus entsprechend den Fig. 3 und 4, teilweise in Seitenansicht, teilweise im Schnitt;
Fig. 8
den Schwenkscheiben-Mechanismus gemäß Fig. 7 in Seitenansicht;
Fig. 9
den Schwenkscheiben-Mechanismus in Seitenansicht, wobei sich die Schwenkscheibe in einer Zwischenstellung zwischen minimalem und maximalem Kolbenhub befindet und unter Darstellung der Zuordnung eines Axialkolbens;
Fig. 10
das der Schwenkscheibe zugeordnete Stützelement in Draufsicht;
Fig. 11a
die zeichnerische Darstellung der Verschiebung der Abstützung der Schwenkscheibe auf einem mit der Antriebsachse mitdrehenden Stützelement, bedingt durch die Änderung der Neigung der Schwenkscheibe aus einer Stellung für einen maximalen Kolbenhub in eine Stellung für einen minimalen Kolbenhub bzw. umgekehrt;
Fig. 11b
die Darstellung der Änderung des oberen Totpunktes bei Änderung der Neigung der Schwenkscheibe aus einer Stellung für maximalen Kolbenhub in eine Stellung für minimalen Kolbenhub bzw. umgekehrt;
Fig. 11c
ein bevorzugter Konturverlauf des Stützbereiches auf dem Schwenkscheiben-Stützelement;
Fig. 12
Gaskraftverlauf über den Drehwinkel der Antriebswelle;
Fig. 13
ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel für die Abstützung der Schwenkscheibe an einem mit der Antriebswelle mitdrehenden Stützelement im Schnitt;
Fig. 14
eine dritte Ausführungsform eines Schwenkscheiben-Mechanismus in schematischer Seitenansicht; und
Fig. 14a, 14b
eine gegenüber den Fig. 1-8 abgewandelte Ausführungsform bzgl. der Axialabstützung des Schwenkringes im schematischen Längsschnitt und in Seitenansicht.
Fig. 15 - 17
verschiedene Ausführungsformen für eine Drehmomentübertragung zwischen Antriebswelle und Schwenkscheibe, jeweils im schematischen Querschnitt.
Fig. 18, 19
Stand der Technik gemäß der DE 197 49 727 A1 im Längsund Querschnitt.
Preferred embodiments of the construction according to the invention are explained in more detail below with reference to the attached drawings. This shows in:
Fig. 1
a first embodiment of a swivel plate mechanism according to the invention for an axial piston compressor for vehicle air conditioning systems in a schematic perspective view, the swivel plate being in a position for a maximum piston stroke;
Fig. 2
the mechanism of Figure 1 in a schematic side view.
Fig. 3
the mechanism of Figures 1 and 2 in a schematic perspective view, wherein the swivel plate is in a piston minimum stroke position.
Fig. 4
the mechanism of Figure 3 in side view.
Fig. 5
the swivel plate mechanism in a position corresponding to Figures 1 and 2, partly in side view, partly in section.
Fig. 6
the swivel plate mechanism according to Figure 5 in side view.
Fig. 7
the swivel plate mechanism according to Figures 3 and 4, partly in side view, partly in section.
Fig. 8
the swivel plate mechanism of Figure 7 in side view.
Fig. 9
the swivel plate mechanism in side view, wherein the swivel plate is in an intermediate position between the minimum and maximum piston stroke and showing the assignment of an axial piston;
Fig. 10
the support element associated with the swivel plate in plan view;
Fig. 11a
the graphic representation of the displacement of the support of the swivel plate on a support element rotating with the drive axis, due to the change in the inclination of the swivel plate from a position for a maximum piston stroke to a position for a minimum piston stroke or vice versa;
Fig. 11b
the representation of the change in the top dead center when changing the inclination of the swash plate from a position for maximum piston stroke to a position for minimum piston stroke or vice versa;
Fig. 11c
a preferred contour of the support area on the swivel plate support element;
Fig. 12
Gas force curve over the angle of rotation of the drive shaft;
Fig. 13
a modified embodiment of the support of the swivel plate on a rotating with the drive shaft support element in section;
Fig. 14
a third embodiment of a swivel plate mechanism in a schematic side view; and
14a, 14b
an embodiment compared to FIGS. 1-8 with respect to the axial support of the swivel ring in a schematic longitudinal section and in side view.
Figures 15-17
different embodiments for a torque transmission between the drive shaft and the swash plate, each in schematic cross section.
18, 19
State of the art according to DE 197 49 727 A1 in longitudinal and cross section.

In den Fig. 1-8 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schwenkscheiben-Mechanismus 100 für einen Axialkolbenverdichter für Kraftfahrzeug-Klimaanlagen schematisch dargestellt. Dieser Schwenkscheiben-Mechanismus 100 umfaßt eine in ihrer Neigung zu einer Antriebswelle 104 verstellbare, von der Antriebswelle drehangetriebene, im vorliegenden Fall ringförmige Schwenkscheibe 107, wobei diese sowohl mit einer auf der Antriebswelle 104 axial verschieblich gelagerten Schiebehülse 108 als auch mit einem im Abstand von der Antriebswelle 104 mit dieser mitdrehend angeordneten Stützelement 109 gelenkig verbunden ist. Diese gelenkige Verbindung ist als Axialabstützung ausgebildet, wie insbesondere die Fig. 2, 4 und 5 bis 8 erkennen lassen. Die Zusammenwirkung des Schwenkringes 107 mit den Axialkolben entspricht derjenigen gemäß Stand der Technik, zum Beispiel nach Fig. 18.1-8 is a first embodiment of an inventive Swing plate mechanism 100 for an axial piston compressor for automotive air conditioning systems shown schematically. This swivel plate mechanism 100 comprises an adjustable in its inclination to a drive shaft 104, of which Drive shaft rotatably driven, in the present case annular swivel plate 107, these both with an axially displaceably mounted on the drive shaft 104 Sliding sleeve 108 and with a distance from the drive shaft 104 with this pivoting support element 109 is pivotally connected. This articulated Connection is designed as an axial support, such as in particular FIGS. 2, 4 and 5 up to 8. The interaction of the swivel ring 107 with the axial piston corresponds to that according to the prior art, for example according to FIG. 18.

Das Schwenklager des Schwenkringes 107 definiert eine sich quer zur Antriebswelle 104 erstreckende Schwenkachse 101. Diese Schwenkachse 101 wird des weiteren definiert durch zwei gleichachsig beidseitig der Schiebehülse 108 gelagerte Lagerbolzen 102, 103. Diese Lagerbolzen 102, 103 sind in radialen Bohrungen des Schwenkringes 107 gelagert. Die Schiebehülse kann zu diesem Zweck beidseitig zusätzlich Lagerhülsen 105, 106 (siehe dazu auch Fig. 15 und 16) aufweisen, die den Ringraum zwischen der Schiebehülse 108 und dem Schwenkring 107 überbrücken. Die entsprechende Konstruktion entspricht weitgehend dem Stand der Technik entsprechend den Fig. 18 und 19.The pivot bearing of the pivot ring 107 defines itself transversely to the drive shaft 104 extending pivot axis 101. This pivot axis 101 is further defined by two bearing pins mounted on both sides of the sliding sleeve 108 on the same axis 102, 103. These bearing bolts 102, 103 are in radial bores of the Swivel ring 107 mounted. The sliding sleeve can be used on both sides for this purpose additionally have bearing sleeves 105, 106 (see also FIGS. 15 and 16) which bridge the annular space between the sliding sleeve 108 and the swivel ring 107. The corresponding construction largely corresponds to the state of the art corresponding to FIGS. 18 and 19.

Von Bedeutung ist die axiale Abstützung des Schwenkringes an dem mit der Antriebswelle 104 mitdrehend angeordneten Stützelement 109. Diese Abstützung erfolgt durch einen am Schwenkring 107 angeordneten, insbesondere integral mit diesem ausgebildeten Stützbogen 110. Dieser Stützbogen 110 ist entsprechend Fig. 9 so ausgebildet, dass er die zwischen Kolben und Schwenkring wirksame Gelenkanordnung übergreift, und zwar so, dass unabhängig von der Neigung des Schwenkringes 107 eine Kollision zwischen diesem und dem Stützbogen 110 einerseits und dem die vorgenannte Gelenkanordnung umfassenden Kolbenfuß 111 (Fig. 9) andererseits ausgeschlossen ist.Of importance is the axial support of the swivel ring on the with the Drive shaft 104 with rotating support element 109. This support takes place by a arranged on the swivel ring 107, in particular integrally with this support arch 110. This support arch 110 is in accordance with FIG. 9 designed so that it is the effective joint arrangement between the piston and the swivel ring overlaps, and in such a way that regardless of the inclination of the Swivel ring 107 a collision between this and the support arch 110 on the one hand and the piston foot 111 comprising the aforementioned joint arrangement (FIG. 9) on the other hand is excluded.

Das Stützelement 109 ist integraler Bestandteil einer mit der Antriebswelle 104 mitdrehenden Scheibe 112, und zwar ein gegenüber der Scheibe erhaben ausgebildetes Kreissegment (siehe dazu insbesondere die Fig. 9 und 10).The support element 109 is an integral part of a with the drive shaft 104 rotating disc 112, namely a raised opposite the disc formed circle segment (see in particular FIGS. 9 and 10).

Die Stützfläche des Bogens 110 erstreckt sich etwa konzentrisch zum Mittelpunkt der zwischen Kolben und Schwenkscheibe bzw. Schwenkring 107 wirksamen Gelenkanordnung, wie sie anhand der Fig. 18 näher beschrieben ist. Die axiale Abstützung ist also außerhalb der vorgenannten Gelenkanordnung wirksam mit der Folge, dass die Gelenkanordnung, die zwischen Kolben und Schwenkscheibe bzw. Schwenkring wirksam ist, durch axiale Abstützungsmaßnahmen nicht beeinträchtigt wird. Dies gilt insbesondere für die Dimensionierung der vorgenannten Gelenkanordnung.The support surface of the arch 110 extends approximately concentrically to the center the joint arrangement effective between the piston and the swivel disk or swivel ring 107, as described in more detail with reference to FIG. 18. The axial support is therefore effective outside of the aforementioned joint arrangement, with the result that the hinge arrangement between the piston and swivel plate or swivel ring is effective, is not affected by axial support measures. this applies in particular for the dimensioning of the aforementioned joint arrangement.

Des weiteren ist erkennbar, dass bei der dargestellten Ausführungsform das Schwenklager der Schwenkscheibe bzw. Schwenkringes 107 nur zur Drehmomentübertragung und das Stützelement 109 nur zur axialen Abstützung der Kolben bzw. Gaskraftabstützung dienen. Die Drehmomentübertragung ist also von der Axialabstützung des Schwenkringes 107 entkoppelt. Furthermore, it can be seen that in the embodiment shown, the pivot bearing the swivel plate or swivel ring 107 only for torque transmission and the support element 109 only for the axial support of the pistons or gas force support serve. The torque transmission is therefore from the axial support of the swivel ring 107 decoupled.

In den Fig. 1, 2, 5 und 6 befindet sich der Schwenkring 107 in einer Neigungs-Position für maximalen Kolbenhub. Die Fig. 3, 4, 7 und 8 zeigen den Schwenkring 107 in einer Position für einen minimalen Kolbenhub.1, 2, 5 and 6, the swivel ring 107 is in an inclined position for maximum piston stroke. 3, 4, 7 and 8 show the swivel ring 107 in one Minimum piston stroke position.

Die in den Fig. 6 und 8 eingezeichneten Kreise in Fortsetzung der Stützfläche des Stützbogens 110 zeigen, dass die Stützfläche des Stützbogens 110 einen Kreisbogen beschreibt. Davon kann bei Bedarf bewusst abgewichen werden, um einen vorbestimmten "offset" der Abstützung des Stützbogens 109 von der Kolbenlängsachse bei Veränderung der Neigung des Schwenkringes 107 auszugleichen.The circles drawn in FIGS. 6 and 8 in continuation of the supporting surface of the Supporting arch 110 shows that the supporting surface of the supporting arch 110 is an arc describes. This can be deliberately deviated from if necessary to a predetermined "Offset" of the support of the support arch 109 from the piston longitudinal axis to compensate for changes in the inclination of the swivel ring 107.

Der Stützbogen 110 kann entweder integrales Bauteil des Schwenkringes 107 sein oder entsprechend den Fig. 5-8 als gesondertes Bauteil mit dem Schwenkring 107 starr verbunden sein. Letztgenannte Ausführungsform hat den Vorteil, dass sich der Schwenkring auf beiden Flachseiten genau schleifen lässt mit der Folge einer entsprechend hohen Parallelität der beiden gegenüberliegenden Laufflächen für die eingangs erwähnten Gleitsteine.The support arch 110 can either be an integral component of the swivel ring 107 or according to FIGS. 5-8 as a separate component with the swivel ring 107 be rigidly connected. The latter embodiment has the advantage that the swivel ring grinds precisely on both flat sides, resulting in one correspondingly high parallelism of the two opposite treads for the sliding blocks mentioned at the beginning.

Falls der Stützbogen 110 auch zur Drehmomentübertragung dienen soll, erstreckt sich dieser vorzugsweise in eine entsprechende Mulde 113 an der dem Stützbogen 110 zugewandten Seite des Stützelements 109 hinein (siehe Fig. 9 und 10). Die Mulde 113 ist vorzugsweise als Radialnut ausgebildet.If the support arch 110 is also to be used for torque transmission, it extends this preferably into a corresponding depression 113 on the support arch 110 facing side of the support member 109 into it (see FIGS. 9 and 10). The trough 113 is preferably designed as a radial groove.

Wie jedoch bereits oben erwähnt, ist es vorteilhaft, wenn die Drehmomentübertragung von der axialen Gaskraftabstützung entkoppelt ist.However, as already mentioned above, it is advantageous if the torque transmission is decoupled from the axial gas force support.

Zu diesem Zweck ist es zum Beispiel auch denkbar, die Drehmomentübertragung zwischen Schiebehülse 108 und Antriebswelle 104 durch eine Passfeder 114 (Fig. 15) zu gewährleisten. Statt einer Passfeder 114 kann entsprechend Fig. 16 auch ein sich durch die Schiebehülse 108 und die Antriebswelle 104 hindurcherstreckender Querbolzen 115 zur Drehmomentübertragung dienen, wobei der Querbolzen 115 durch eine Vierkantpassung im Bereich der Schiebehülse 108 verdrehgesichert sein kann. Die Vierkantpassung ist in Fig. 16 mit der Bezugsziffer 116 angedeutet. For this purpose, it is also conceivable, for example, the torque transmission between sliding sleeve 108 and drive shaft 104 by a key 114 (FIG. 15) to ensure. 16, instead of a feather key 114, a key extending through the sliding sleeve 108 and the drive shaft 104 Cross bolts 115 are used for torque transmission, the cross bolt 115 be secured against rotation by a square fit in the area of the sliding sleeve 108 can. The square fit is indicated in FIG. 16 with the reference number 116.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 17 erfolgt die Drehmomentübertragung zwischen Antriebswelle 104 und Schiebehülse 108 wiederum durch eine Passfeder 114. Im übrigen zeichnet sich diese Ausführungsform noch dadurch aus, dass das Schwenklager des Schwenkringes 107 durch zwei diametral an der Schiebehülse 108 angeformte Speichen 117 gebildet ist, deren Endflächen sphärisch ausgebildet sind. Diese sphärischen Endflächen korrespondieren mit komplementären sphärischen Mulden an der radial inneren Seite des Schwenkringes 107 derart, dass eine sich quer zur Antriebswelle 104 erstreckende Schwenkachse 101 für den Schwenkring 107 relativ zur Schiebehülse 108 und Antriebswelle 104 definiert ist.In the embodiment according to FIG. 17, the torque transmission takes place between Drive shaft 104 and sliding sleeve 108 in turn by a key 114. Im Otherwise, this embodiment is characterized in that the pivot bearing of the swivel ring 107 by two diametrically on the sliding sleeve 108 molded spokes 117 is formed, the end faces of which are spherical. These spherical end faces correspond to complementary spherical ones Troughs on the radially inner side of the swivel ring 107 such that a Swing axis 101 for swivel ring 107 extending transversely to drive shaft 104 is defined relative to the sliding sleeve 108 and drive shaft 104.

Zwischen der Schiebehülse 108 und der das Stützelement 109 tragenden Scheibe 112 kann noch eine Schraubendruckfeder wirksam sein.Between the sliding sleeve 108 and the disk 112 carrying the support element 109 a helical compression spring can still be effective.

Der maximale Kippwinkel des Schwenkringes 107 beträgt etwa 18°, während der minimale Kippwinkel zwischen etwa 0° und 2° liegt. Die Kippwinkel können durch Anschläge vorgegeben sein, insbesondere Anschläge für die axiale Verschiebung der Schiebehülse 108.The maximum tilt angle of the swivel ring 107 is approximately 18 °, during the minimum tilt angle is between about 0 ° and 2 °. The tilt angle can be through Stops can be specified, in particular stops for the axial displacement of the Sliding sleeve 108.

Wie oben dargelegt, erstreckt sich der Stützbogen etwa konzentrisch zum Mittelpunkt zwischen Kolben und Schwenkscheibe wirksamen Gelenkanordnung. Vorzugsweise fällt der Mittelpunkt der Stützfläche des Stützbogens 110 mit dem Mittelpunkt einer durch die Gelenksteine definierten Kugelfläche zusammen. Dieser Mittelpunkt wiederum liegt auf der Kolbenlängsachse. In Projektion sollte also die axiale Abstützung bzw. (theoretisch) Stützlinie auf dem Mittelpunkt der in Projektion kreisförmigen Gleitsteine liegen. Dieser Mittelpunkt stimmt mit der Kolbenlängsachse überein.As stated above, the support arch extends approximately concentrically to the center effective joint arrangement between piston and swivel plate. Preferably falls the center of the support surface of the support arch 110 with the center of a through the joint stones defined spherical surface together. This center in turn lies on the piston longitudinal axis. The axial support or (theoretically) support line on the center of the circular sliding blocks in projection lie. This center point coincides with the longitudinal axis of the piston.

Bei Änderung der Neigung der Schwenkscheibe bzw. des Schwenkringes 107 vom minimalen auf den maximalen Kippwinkel und umgekehrt kommt es zu einer kleinen Relativbewegung der Kontaktfläche des Stützbogens auf dem Stützelement. Diese Relativbewegung ist in Fig. 11a zeichnerisch und rechnerisch dargestellt. Es kommt auch zu einer Änderung des oberen Totpunktes (OT). Diesbezüglich wird auf Fig. 11b hingewiesen. When changing the inclination of the swivel plate or swivel ring 107 from minimum to the maximum tilt angle and vice versa there is a small one Relative movement of the contact surface of the support arch on the support element. This Relative movement is shown graphically and mathematically in FIG. 11a. It is coming also to a change in top dead center (TDC). In this regard, Fig. 11b pointed.

Bei dem Beispiel gemäß Fig. 11a wandert die Kontaktfläche zwischen Stützbogen 110 und Stützelement 109 bei Neigung der Schwenkscheibe bzw. Schwenkringes 107 von einer minimalen Kippstellung in eine maximale Kippstellung aus einer zentralen Position Z1, die auf der Kolbenlängsachse liegt, seitlich heraus in eine Position Z2. Entsprechend dem Zahlenbeispiel gemäß Fig. 11a beträgt dieser seitliche Versatz etwa 1,8 mm, sofern die Schwenkscheibe bzw. der Schwenkring aus einer Lage von 90° zur Antriebswelle 104 um etwa 20° verschwenkt wird. Dabei wandert das Schwenklager der Schwenkscheibe bzw. des Schwenkringes 107 aus einer Position L in eine Position L' längs der Antriebswelle 104.In the example according to FIG. 11 a, the contact surface between the support arch 110 and the support element 109 moves from a minimum tilt position into a maximum tilt position from a central position Z 1 , which lies on the longitudinal axis of the piston, to a position when the swivel plate or swivel ring 107 is inclined Z 2 . According to the numerical example according to FIG. 11 a, this lateral offset amounts to approximately 1.8 mm, provided the swivel disk or the swivel ring is swiveled by approximately 20 ° from a position of 90 ° to the drive shaft 104. The swivel bearing of the swivel disk or swivel ring 107 moves from a position L to a position L 'along the drive shaft 104.

Das dargestellte Beispiel geht davon aus, dass bei Minimalneigung des Schwenkringes 107 die Kontaktfläche zwischen Stützbogen 110 und Stützelement 109 im Projektionszentrum der Gleitsteine bzw. auf Kolbenlängsachse liegt. Neben einer solchen mittigen Anordnung des Abstützbereiches ist es natürlich auch denkbar, einen "offset" vorzusehen, d.h. die Abstützung außermittig anzuordnen, und zwar sowohl in X- als auch in Y-Richtung. Diese "Nulllage" des Abstützbereiches kann also beliebig vorgesehen sein, zum Beispiel auch so, dass der vorgenannte Versatz bei Neigung der Schwenkscheibe bzw. des Schwenkringes kompensiert wird, vor allem dann, wenn die Schwenkscheibe bzw. der Schwenkring 107 sich aus der Minimal-Lage in die Maximal-Neigungsposition bewegt. Auch ist es denkbar, die erwähnte "Nulllage" für einen mittleren Kippwinkel des Schwenkringes 107 vorzusehen.The example shown assumes that with a minimal inclination of the swivel ring 107 the contact area between the support arch 110 and support element 109 in the projection center the sliding blocks or on the piston longitudinal axis. In addition to such a middle Arrangement of the support area is of course also conceivable to provide an "offset" i.e. to arrange the support off-center, both in X and in Y-direction. This "zero position" of the support area can therefore be provided as desired, for example also in such a way that the aforementioned offset when the swivel plate is inclined or the swivel ring is compensated, especially if the swivel plate or the swivel ring 107 moves from the minimum position to the maximum inclination position emotional. It is also conceivable to use the “zero position” mentioned for a medium tilt angle to provide the swivel ring 107.

Wie bereits vorher erwähnt und in Fig. 11b schematisch dargestellt, ändert sich ohne besondere Vorkehrungen bei Änderung des Kippwinkels des Schwenkringes 107 auch der obere Kolben-Totpunkt. Eine solche Totpunktänderung lässt sich kompensieren, indem diese Änderung im Bereich der Kontaktfläche zwischen Stützbogen 110 und Stützelement 109 berücksichtigt wird. Im Zusammenhang mit dem Zahlenbeispiel gemäß Fig. 11a ändert sich das Zentrum der Abstützung der Schwenkscheibe bzw. des Schwenkringes in X- und Y-Richtung; d.h. der Stützbereich bzw. die Kontaktfläche wandert nach innen und der obere Totpunkt der Kolben verschiebt sich in Kolbenrichtung (AZ in Fig. 11b). Um dies zu kompensieren, sollte die Stützfläche am Stützelement eine Kompensations-Kontur aufweisen, wie sie zum Beispiel in Fig. 11c dargestellt ist. Dies bedeutet, dass die Kontaktfläche bei einem Kippwinkel des Schwenkringes 107 von 0° bis zu einem Kippwinkel von 20° leicht abfallend ist. Denkbar wäre auch, den geometrischen Zusammenhang bzw. die vorgenannte Kompensation an der Kontur bzw. an der Stützfläche des Stützbogens 110 zu berücksichtigen.As previously mentioned and shown schematically in FIG. 11b, changes without special precautions when changing the tilt angle of the swivel ring 107 also the top piston dead center. Such a dead center change can be compensated by this change in the area of the contact surface between support arch 110 and Support element 109 is taken into account. In connection with the numerical example 11a, the center of the support of the swivel plate or the swivel ring in the X and Y directions; i.e. the support area or the contact surface moves inwards and the top dead center of the pistons shifts in the piston direction (AZ in Fig. 11b). To compensate for this, the support surface should be on Support element have a compensation contour, as shown for example in Fig. 11c is shown. This means that the contact surface at a tilt angle of the Swivel ring 107 is slightly sloping from 0 ° to a tilt angle of 20 °. The geometric connection or the aforementioned would also be conceivable Compensation on the contour or on the support surface of the support arch 110 consider.

In Fig. 12 ist der Gaskraftverlauf über dem Drehwinkel der Antriebswelle 104 angegeben. Es handelt sich dabei nur um eine qualitative Betrachtungsweise. In Fig. 12 links sind sieben Kolben bzw. Zylinder eines Axialkolbenverdichters angedeutet. Der obere Totpunkt der Kolben liegt in Fig. 12 zwischen den Kolben 4 und 5. Im wesentlichen bestimmen die Kolben 3, 4 und 5 durch Axialkraft und Kippmoment das Kippverhalten der Schwenkscheibe bzw. des Schwenkringes 107, während die Kolben 1, 2, 6 und 7 diesbezüglich nicht besonders relevant sind.In FIG. 12, the gas force curve is over the angle of rotation of the drive shaft 104 specified. It is only a qualitative view. In Fig. 12 left seven pistons or cylinders of an axial piston compressor are indicated. The top dead center of the pistons is in Fig. 12 between the pistons 4 and 5. Im the pistons 3, 4 and 5 essentially determine by axial force and tilting moment the tilting behavior of the swivel plate or the swivel ring 107, while the Pistons 1, 2, 6 and 7 are not particularly relevant in this regard.

Es ist sinnvoll, den erwähnten "offset" der Schwenkring-Abstützung so zu wählen, dass er in etwa unter der Kolbenposition 4 liegt. Damit weisen alle größeren Gaskräfte, die auf den Schwenkring einwirken, nur kurze Hebelarme auf. Das Kippen des Schwenkringes wird vorrangig durch die Axialkräfte bestimmt, die den Mechanismus in Richtung eines maximalen Kippwinkels drücken und damit verstellen. Man erreicht weiterhin eine größere Hochdruckunabhängigkeit des Mechanismus. Durch diese Anordnung wird eine relativ lineare Regelcharakteristik erhalten.It makes sense to choose the "offset" of the swivel ring support mentioned so that it is approximately below the piston position 4. Thus all major gas forces have the act on the swivel ring, only short lever arms. Tilting the swivel ring is primarily determined by the axial forces that the mechanism in Press the direction of a maximum tilt angle and adjust it. You get there the mechanism remains more independent of high pressure. Through this Arrangement a relatively linear control characteristic is obtained.

Zum Gaskraftverlauf in Fig. 12 sei noch erwähnt, dass der obere Horizontalverlauf normalerweise mit einem "peak" beginnt, der dann sehr schnell auf den Horizontalverlauf abnimmt aufgrund der dort stattfindenden Ventilöffnung. Die Kontaktfläche zwischen Stützbogen und Stützelement liegt bei dieser Konstellation etwas vor dem geometrischen OT.Regarding the gas force curve in FIG. 12, it should also be mentioned that the upper horizontal curve usually starts with a "peak", which then very quickly on the horizontal course decreases due to the valve opening taking place there. The contact area in this constellation there is something between the support arch and the support element geometric OT.

Wenn der Verdichter in beiden Drehrichtungen drehen soll, sollte die Kontaktfläche vorzugsweise exakt im geometrischen OT liegen.If the compressor is to rotate in both directions of rotation, the contact surface should preferably lie exactly in the geometric TDC.

Der Stützbogen 110 erstreckt sich bei den dargestellten Ausführungsbeispielen von radial innen nach außen. Es ist jedoch genauso gut eine umgekehrte Erstreckung denkbar. Entscheidend ist in beiden Fällen, dass die Stützfläche des Stützbogens etwa kreisbogenförmig ausgebildet ist, um die vorbeschriebene Konstellation der Axialabstützung zu erhalten.The support arch 110 extends in the illustrated exemplary embodiments from radially inside out. However, it is just as well a reverse extension conceivable. It is crucial in both cases that the support surface of the support arch is approximately circular arc-shaped to the above-described constellation of Obtain axial support.

In Fig. 13 ist eine Ausführungsvariante für die Abstützung des Schwenkringes 107 am Stützelement 109 im schematischen Schnitt und vergrößertem Maßstab dargestellt. Diese Ausführungsform zeichnet sich gegenüber der vorbeschriebenen Ausführungsform dadurch aus, dass die Stützfläche des Stützelements 109 durch ein innerhalb desselben schwenkbar gelagertes Zylinderstift-Segment 118 definiert ist, an dessen Flachseite 119 der Stützbogen 110 anliegt. Der Stützbogen 110 ist bei dieser Ausführungsform nicht kreisbogenförmig, sondern etwa U-förmig ausgebildet.
Der der Stützfläche des Stützelements 109 zugewandte Schenkel ist mit einer ebenen Gleitfläche ausgebildet, die an der Flachseite 119 des Zylinderstift-Segments 118 anliegt. Bei Änderung der Neigung des Schwenkringes erfolgt eine Relativverschiebung zwischen der Stützfläche des Stützbogens 110 und der Flachseite 119 des Zylinderstift-Segments 118 sowie gleichzeitig ein Verschwenken des Zylinderstift-Segments 118 innerhalb einer zylinderförmigen Mulde im Stützelement 109. In Fig. 13 sind zwei unterschiedliche Schwenklagen des Stützbogens 110 und damit des Schwenkringes 107 dargestellt. Die Abstützung gemäß Fig. 13 ist vorteilhaft hinsichtlich Verschleißreduzierung und Reibung. Nachteilig ist, dass das Zylinderstift-Segment nicht verschieblich ist, wodurch der obere Totpunkt der Kolben nicht exakt konstant gehalten werden kann. Die Lösung gemäß Fig. 13 ist jedoch eine Alternativkonstruktion, die aus den vorgenannten Gründen denkbar ist.13 shows an embodiment variant for the support of the swivel ring 107 on the support element 109 in a schematic section and on an enlarged scale. This embodiment is distinguished from the above-described embodiment in that the support surface of the support element 109 is defined by a cylindrical pin segment 118 which is pivotably mounted therein and on the flat side 119 of which the support arch 110 bears. In this embodiment, the support arch 110 is not designed in the form of a circular arc, but rather approximately U-shaped.
The leg facing the support surface of the support element 109 is formed with a flat sliding surface which rests on the flat side 119 of the cylindrical pin segment 118. If the inclination of the swivel ring changes, there is a relative displacement between the support surface of the support arch 110 and the flat side 119 of the cylindrical pin segment 118 and, at the same time, the cylindrical pin segment 118 is pivoted within a cylindrical depression in the support element 109. In FIG. 13, two different swivel positions of the Supporting arch 110 and thus the swivel ring 107 shown. The support according to FIG. 13 is advantageous with regard to reducing wear and friction. The disadvantage is that the cylinder pin segment cannot be moved, so that the top dead center of the pistons cannot be kept exactly constant. However, the solution according to FIG. 13 is an alternative construction, which is conceivable for the aforementioned reasons.

Entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 14 kann der Stützbogen 110 an der Stützfläche des Stützelements 109 durch einen Haltestift oder Haltebügel 120 od. dgl. Haltemittel in Anlage gehalten werden, um ein Abheben des Stützbogens 110 von der Stützfläche des Stützelements 109 zu verhindern. In diesem Fall ist es natürlich zweckmäßig, auch. den dem Schwenkring 107 zugewandten Konturverlauf des Stützbogens 110 kreisbogenförmig auszubilden.According to the embodiment according to FIG. 14, the support arch 110 can be attached to the Support surface of the support member 109 by a holding pin or bracket 120 or the like. Holding means are held in order to lift the support arch 110 from the Prevent support surface of the support member 109. In this case it is natural expedient, too. the contour of the swivel ring 107 facing Support arch 110 to form a circular arc.

Abschließend sei noch angemerkt, dass die erfindungsgemäße Grundidee zur axialen Abstützung einer Schwenkscheibe auch Konstruktionen umfaßt, bei denen der Stützbogen innen, außen oder von oben (Zugkraft statt Druckkraft) wirksam ist, wobei sämtlichen Konstruktionen gemeinsam ist, dass der Stützbogen bzw. die axiale Abstützung des Schwenkringes bzw. der Schwenkscheibe konzentrisch außerhalb der Gelenksteine bzw. des Wirkbereichs der Gelenksteine angeordnet und wirksam ist.Finally, it should also be noted that the basic idea according to the invention is for axial Supporting a swivel plate also includes constructions in which the support arch inside, outside or from above (tensile force instead of compressive force), where Common to all constructions is that the support arch or the axial Support of the swivel ring or the swivel plate concentrically outside of Articulated stones or the effective area of the articulated stones is arranged and effective.

Diese Ausführung hat nicht nur den Vorteil, dass die Gelenkstein-Anordnung optimal dimensioniert werden kann, sondern auch den Vorteil einer Kontaktfläche zwischen einer Ebene und einem Kreisbogen mit relativ großem Durchmesser, wodurch eine eher flachstreifenartige, d.h. flächige Abstützung erreicht wird.This design not only has the advantage that the articulated stone arrangement is optimal can be dimensioned, but also the advantage of a contact surface between a plane and a circular arc with a relatively large diameter, resulting in a rather flat strip-like, i.e. flat support is achieved.

In den Fig. 14a und 14b ist noch eine Variante eines Schwenkring-Mechanismus dargestellt, bei dem der Stützbogen 110 radial außen am Stützring 107 angesetzt ist. Wie bereits oben dargelegt, sind diesbezüglich mehrere Varianten denkbar, solange nur eine kollisionsfreie Axialabstützung gewährleistet ist. Das Abstützprinzip, wie es anhand der Fig. 1 ff. dargestellt ist, ändert sich bei dieser Ausführungsform gemäß den Fig. 14a, 14b nicht.14a and 14b is a variant of a swivel ring mechanism shown, in which the support arch 110 is attached radially on the outside to the support ring 107. As already explained above, several variants are conceivable in this regard, as long as only collision-free axial support is guaranteed. The support principle like it 1 ff., changes in this embodiment according to 14a, 14b not.

Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All features disclosed in the registration documents are considered as claimed according to the invention insofar as they are used individually or in combination the state of the art are new.

Bezugszeichenreference numeral

100100
Schwenkscheiben-MechanismusSwivel-disk mechanism
101101
Schwenkachseswivel axis
102102
Lagerbolzenbearing bolt
103103
Lagerbolzenbearing bolt
104104
Antriebswelledrive shaft
105105
Lagerhülsebearing sleeve
106106
Lagerhülsebearing sleeve
107107
Schwenkscheibe (Schwenkring)Swivel plate (swivel ring)
108108
Schiebehülse sliding sleeve
109109
Stützelementsupport element
110110
Stützbogensupporting arch
111111
Kolbenfußpiston base
112112
Scheibedisc
113113
Muldetrough
114114
Paßfederadjusting spring
115115
Querbolzencross bolt
116116
VierkantpassungVierkantpassung
117117
Speichespoke
118118
Zylinderstift-SegmentCylindrical pin segment
119119
Flachseiteflat side
120120
Haltebügelheadband

Claims (11)

Axialkolbenverdichter, insbesondere CO2-Verdichter für Kraftfahrzeug-Klimaanlagen, mit einer in ihrer Neigung zu einer Antriebswelle (104) verstellbaren, von der Antriebswelle (104) drehangetriebenen, insbesondere ringförmigen Schwenkscheibe (107), wobei diese mit einem längs der Antriebswelle (104) axial verschieblich gelagerten Schwenklager verbunden und an einem im Abstand von der Antriebswelle (104) mit dieser mitdrehend angeordneten Stützelement (109) abgestützt ist, wobei die Kolben jeweils eine Gelenkanordnung aufweisen, an der die Schwenkscheibe (107) in Gleiteingriff steht,
dadurch gekennzeichnet, dass
die axiale Abstützung der Kolben bzw. Gaskraftäbstützung über einen außerhalb der zwischen Kolben und Schwenkscheibe (107) angeordneten Gelenkanordnung wirksamen, am Stützelement (109) anliegenden Stützbogen (110) der Schwenkscheibe (107) erfolgt.Axial piston compressors, in particular CO 2 compressors for motor vehicle air conditioning systems, with an in particular annular swivel disk (107) which is adjustable in its inclination to a drive shaft (104) and is driven in rotation by the drive shaft (104), said swivel disk (107) having a along the drive shaft (104) axially displaceably connected pivot bearing and is supported on a support element (109) which is rotatably arranged at a distance from the drive shaft (104), the pistons each having a joint arrangement on which the pivot plate (107) is in sliding engagement,
characterized in that
the pistons or gas force support are axially supported via a support arch (110) of the swivel plate (107) which is effective outside the joint arrangement arranged between the piston and the swivel plate (107) and which bears against the support element (109). Axialkolbenverdichter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schwenklager (101) der Schwenkscheibe (107) entweder einen sich durch eine Langlochbohrung der Antriebswelle (104) hindurcherstreckenden Gelenkbolzen oder zwei sich relativ zur Antriebswelle (104) diametral erstreckende Lagerbolzen (102, 103) umfaßt, die mit ihren antriebswellenseitigen Enden jeweils mit einem längs der Antriebswelle (104) axial verschieblich gelagerten Schiebekörper (z.B. der Schiebehülse 108) verbunden sind. Axial piston compressor according to claim 1,
characterized in that
the swivel bearing (101) of the swivel disk (107) comprises either a hinge pin extending through an elongated hole in the drive shaft (104) or two bearing pins (102, 103) which extend diametrically relative to the drive shaft (104), each of which has an end with its drive shaft side ends along the drive shaft (104) axially displaceably mounted sliding body (for example, the sliding sleeve 108) are connected. Axialkolbenverdichter nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stützfläche des Stützbogens (110) sich etwa konzentrisch zum Mittelpunkt der zwischen Kolben und Schwenkscheibe (107) wirksamen Gelenkanordnung erstreckt.Axial piston compressor according to claim 1 or 2,
characterized in that
the support surface of the support arch (110) extends approximately concentrically to the center of the joint arrangement which is effective between the piston and the swivel plate (107). Axialkolbenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zwischen Kolben und Schwenkscheibe (107) wirksame Gelenkanordnung zwei Gelenksteine mit jeweils sphärischer Lagerfläche umfaßt, die mit komplementären Lagermulden innerhalb eines brückenartigen Kolbenfußes (111) korrespondieren und zwischen denen die Schwenkscheibe (107) gleitend gelagert ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Stützbogen (110) sich über die freie Stirnseite des Kolbenfußes (111) hinwegerstreckt.Axial piston compressor according to one of claims 1 to 3, wherein the joint arrangement effective between the piston and the swivel plate (107) comprises two joint blocks, each with a spherical bearing surface, which correspond to complementary bearing recesses within a bridge-like piston foot (111) and between which the swivel plate (107) is slidably mounted is
characterized in that
the support arch (110) extends over the free end face of the piston foot (111). Axialkolbenverdichter, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schwenklager (101) der Schwenkscheibe (107) im wesentlichen nur zur Drehmomentübertragung und das Stützelement (109) im wesentlichen nur zur axialen Abstützung der Kolben bzw. Gaskraftabstützung dienen, wobei für letzteres die Schwenkscheibe (107) einen die zwischen Kolben und Schwenkscheibe wirksame Gelenkanordnung übergreifender Stützbogen (110) aufweist, oder alternativ der Stützbogen (110) innerhalb einer Vertiefung (Mulde 113) am Stützelement (109) abgestützt ist, insbesondere so, dass der Stützbogen (110) sowohl zur Drehmomentübertragung als auch zur Axialabstützung dient.Axial piston compressor, in particular according to one of claims 1 to 4,
characterized in that
the swivel bearing (101) of the swivel plate (107) serves essentially only for torque transmission and the support element (109) essentially only for the axial support of the pistons or gas force support, the swivel plate (107) for the latter acting as a joint arrangement between the piston and the swivel plate overlapping support arch (110), or alternatively the support arch (110) is supported within a recess (trough 113) on the support element (109), in particular in such a way that the support arch (110) serves both for torque transmission and for axial support. Axialkolbenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stützfläche des Stützelements (109) ebenflächig ausgebildet ist.Axial piston compressor according to one of claims 1 to 5,
characterized in that
the support surface of the support element (109) is flat. Axialkolbenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stützfläche des Stützelements (109) durch ein innerhalb desselben schwenkbar gelagertes Kugel- oder Zylinderstift-Segment (118) definiert ist, an dessen Flachseite (119) der Stützbogen (110) anliegt.Axial piston compressor according to one of claims 1 to 6,
characterized in that
the supporting surface of the supporting element (109) is defined by a spherical or cylindrical pin segment (118) which is pivotably mounted within the segment, on the flat side (119) of which the supporting arch (110) bears. Axialkolbenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Stützbogen (110) an der Stützfläche des Stützelements (109) durch einen Haltestift, Haltebügel (120) od. dgl. Haltemittel in Anlage gehalten ist.Axial piston compressor according to one of claims 1 to 7,
characterized in that
the support arch (110) is held in contact with the support surface of the support element (109) by a retaining pin, retaining bracket (120) or the like. Axialkolbenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Stützbogen (110) sich von radial innen nach außen oder umgekehrt von radial außen nach radial innen erstreckt, sowie entweder einteilig mit der Schwenkscheibe (107) ausgebildet oder mit dieser starr verschweißt, verklebt oder verschraubt ist.Axial piston compressor according to one of claims 1 to 8,
characterized in that
the support arch (110) extends from the radially inside to the outside or vice versa from the radially outside to the radially inside, and is either formed in one piece with the swash plate (107) or is rigidly welded, glued or screwed to it. Axialkolbenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stützfläche des Stützelements (109) und/oder die Stützfläche des Stützbogens (110) derart ausgebildet, nämlich bogenförmig ist bzw. sind, dass eine durch die Neigung der Schwenkscheibe (107) bedingte Verlagerung der Kontaktfläche zwischen Stützbogen und Stützelement und dementsprechende Verlagerung des oberen Totpunktes der Kolben kompensiert wird.Axial piston compressor according to one of claims 1 to 9,
characterized in that
the support surface of the support element (109) and / or the support surface of the support arch (110) is designed, namely is or are arch-shaped, such that a displacement of the contact surface between the support arch and the support element and the corresponding displacement of the upper one due to the inclination of the swivel plate (107) Dead center of the piston is compensated. Axialkolbenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein "offset" der Kontaktfläche zwischen Stützbogen (110) und Stützelement (109) gegenüber der durch die zwischen Kolben und Schwenkscheibe wirksamen Gelenkanordnung definierten Mittenachse bzw. Kolbenlängsachse, der sich bei Veränderung der Neigung der Schwenkscheibe (107) von Maximal auf Minimal bzw. umgekehrt einstellt, vorab zumindest teilweise entgegengesetzt eingestellt ist (Einstellung der "Nullpunktlage" bei minimaler Neigung der Schwenkscheibe mit vorbestimmtem "offset" gegenüber der Kolbenlängsachse in X- und Y-Richtung).Axial piston compressor according to one of claims 1 to 9,
characterized in that
an "offset" of the contact surface between the support arch (110) and the support element (109) with respect to the central axis or piston longitudinal axis defined by the joint arrangement effective between the piston and the swivel plate, which changes when the inclination of the swivel plate (107) changes from maximum to minimum or vice versa is set, previously set at least partially in the opposite direction (setting the "zero point position" with a minimal inclination of the swivel plate with a predetermined "offset" with respect to the longitudinal axis of the piston in the X and Y directions).
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