PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE10351372A1 16.06.2005
Titel Kompressor, insbesondere für die Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges
Anmelder ZEXEL VALEO COMPRESSOR EUROPE GmbH, 68766 Hockenheim, DE
Erfinder Schwarzkopf, Otfried, 71106 Magstadt, DE;
Damson, Daniel, 71679 Asperg, DE
Vertreter Meissner, Bolte & Partner GbR, 80538 München
DE-Anmeldedatum 04.11.2003
DE-Aktenzeichen 10351372
Offenlegungstag 16.06.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.06.2005
IPC-Hauptklasse F04B 39/12
Zusammenfassung Kompressor, insbesondere für die Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges, mit einem Gehäuse (211), einer in dem Gehäuse (211) angeordneten Verdichtereinheit zum Ansaugen und Verdichten eines Kältemittels, insbesondere CO2, und mit einem Gehäusehalter (232, 234), der als separates Bauteil ausgebildet ist. Der Gehäusehalter (232, 234) ist als um das Gehäuse (211) spannbares Bauteil ausgebildet.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kompressor, insbesondere für die Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges, mit einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse angeordneten Verdichtereinheit zum Ansaugen und Verdichten eines Kältemittels, insbesondere CO2, und mit einem Gehäusehalter, der als separates Bauteil ausgebildet ist.

Ein derartiger Kompressor ist z.B. aus der DE 198 33 604 A1 bekannt. Dieser bekannte Kompressor ist in 8 im Längsschnitt schematisch dargestellt. Dementsprechend handelt es sich dabei um einen Axialkolbenverdichter, wobei die hier nicht näher beschriebene Verdichtereinheit 1 in einem Gehäuse 2 angeordnet ist. Das Gehäuse 2 umfaßt im wesentlichen zwei Gehäuseteile 3, 4, wobei das Gehäuseteil 3 einen sogenannten Triebwerksraum 5 bildet, in dem die Verdichtereinheit 1 angeordnet ist. Die Verdichtereinheit 1 wird über eine Riemenscheibe 6, beispielsweise von einem Verbrennungsmotor, angetrieben. Der Antrieb erfolgt von dort aus über eine Antriebswelle 7, die um eine Drehachse 8 rotiert. Die Antriebswelle 7 ist in dem Gehäuse 2 im Bereich der Riemenscheibe drehgelagert. Zum Antrieb der Kolben 9 ist eine Taumelscheibe 10 vorgesehen, die über Lager 11 auf eine drehfest im Gehäuse 2 gelagerte Aufnahmescheibe 12 wirkt. Die Aufnahmescheibe 12 ist über eine Pleuelstange 13 mit dem bzw. den Kolben 9 gekoppelt. Entsprechend dieser Anordnung bewegt sich der Kolben 9 bei einer Drehung der Taumelscheibe 10 über die Aufnahmescheibe 12 in Richtung seiner Längsachse hin und her, wobei das hier dargestellte Ausführungsbeispiel gleich mehrere Kolben 9 umfaßt. Das Gehäuse 2 bzw. die Gehäuseteile 3, 4 können aus einem hochfesten Werkstoff hergestellt sein, und zwar z.B. aus hochfestem Stahl. Als Kältemittel ist ein Inertgas, nämlich CO2, vorgesehen.

Am der Riemenscheibe 6 zugewandten Ende des Gehäuses 2 ist ein Gehäusehalter 14 als gesondertes Bauteil befestigt. Dieser Gehäusehalter 14 definiert zwei sogenannte Befestigungsaugen 15, 16, deren Mittelachsen mit der Mittelachse eines am zylinderkopfseitigen Ende angeordneten dritten Befestigungsauge 17 ein Befestigungs-Dreieck definieren.

Ganz allgemein sei zu dem Kompressor gemäß 8 noch erwähnt, daß dieser für die Verwendung von CO2 als Kältemittel konzipiert ist. Ein solcher Kompressor zeichnet sich durch höhere Betriebstemperaturen im Vergleich zu einem Kompressor mit R134a als Kältemittel aus. Darüber hinaus muß der Kompressor bzw. das Kompressorgehäuse auch höheren Drücken standhalten können. Daher auch der Vorschlag, das Gehäuse aus hochfestem Stahl herzustellen. Alternativ kann das Gehäuse auch aus Grauguß oder Sphärguss bestehen. Die Verwendung von Aluminiumwerkstoff im Zusammenhang mit CO2 als Kältemittel ist kritisch. Falls man auf Aluminiumwerkstoffe nicht verzichten möchte, müssen die Wandstärken entsprechend größer dimensioniert sein.

Des weiteren wird als Stand der Technik noch auf die DE 199 14 655 A1 verwiesen. Anhand der 9a und 9b soll dieser Stand der Technik nachstehend näher dargestellt werden, soweit er hier von Interesse ist.

Der in 9a wiedergegebene CO2-Kompressor 11 weist ein Gehäuse 13 auf, an dem ein separater Gehäusehalter 15 angebracht ist. Im Innern des Gehäuses 13 befindet sich eine hier nicht näher dargestellte Verdichtereinheit, mit deren Hilfe CO2 komprimiert wird, das im Zusammenhang mit einer Kältemaschine, beispielsweise einer Klimaanlage verwendet wird, die u.a. in Kraftfahrzeugen Verwendung findet. Am oberen Ende des im Teil-Längsschnitt dargestellten Gehäuses 13 befindet sich ein hier nicht dargestelltes Antriebselement, beispielsweise eine Riemenscheibe, die mit einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs in Verbindung steht und von dieser angetrieben wird. Der Gehäusehalter 15 ist auf geeignete Weise am Gehäuse befestigt. Er ist hier an einem Absatz 17 des Gehäuses angebracht, dessen Außenfläche 19 beispielsweise kreiszylindrisch ausgebildet ist. Die Außenfläche 19 ist gegenüber einer gedachten Mittelachse 111 des Gehäuses 13 radial nach außen gerichtet und bildet mit einer axial zur Mittelachse ausgerichteten Umfangsfläche 113 eine Stufe aus, die der Anbringung des Gehäusehalters 15 dient. Der Gehäusehalter 15 ist auf den Absatz 17 aufgeschoben und so positioniert, daß er an der Umfangsfläche 113 zumindest in der Nähe des Absatzes 17 anliegt. In die Außenfläche 19 des Absatzes 17 ist eine Nut 117 eingebracht, in die ein geeignetes Befestigungselement zur Fixierung des Gehäusehaltes 15 einschiebbar ist. Das Befestigungselement ist hier beispielhaft als Keilring 119 ausgebildet, der den Absatz 17 wenigstens bereichsweise umgibt. Es ist also möglich, auch einen nicht geschlossenen Ring zu verwenden. Die Nut 117 ist in einem Abstand zur Umfangsfläche 113 angeordnet, der so gewählt ist, daß der Gehäusehalter 15 zwischen dem Keilring 119 und der Umfangsfläche 113 im Bereich der Stufe 115 spielfrei eingespannt ist. Der Gehäusehalter 15 hat einen Grundkörper 121, der sich ausgehend von der Stufe 115 gegenüber der Mittelachse 111 im wesentlichen radial nach außen erstreckt und bereichsweise an der Umfangsfläche 113 anliegt. Der hier dargestellte Gehäusehalter 15 weist mindestens einen, hier zwei einander gegenüberliegende Federarme 123 und 123' auf, die gegenüber dem Grundkörper 121 unter einem Winkel verlaufen, also quasi abgewinkelt sind. Hier sind die Federarme 123 und 123' nach unten um ca. 45° abgewinkelt. Der Gehäusehalter 15 weist radial außen liegende Befestigungsaugen 125 und 125' auf, von denen der Gehäusehalter 15 gehalten wird. Über die Befestigungsaugen 125 und 125' wird damit auch das Gehäuse 13 des CO2-Kompressors 1 im eingebauten Zustand abgestützt. Die Befestigungsaugen 125 und 125' können auf beliebige Weise ausgebildet sein, beispielsweise durch die Endbereiche der Federarme 123 und 123' an sich. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind an den Enden der Federarme 123 und 123' zur Ausbildung der Befestigungsaugen 125 und 125' Befestigungskörper vorgesehen, die hier beispielhaft als Rohrstücke ausgebildet sind. Die Befestigungskörper 127 und 127' können einstückig mit den Federarmen 123 und 123' bzw. dem Grundkörper 121 des Gehäusehalters 15 verbunden sein. Es ist aber auch möglich, die als Befestigungskörper dienenden Rohrstücke an den Enden der Federarme 123 und 123' anzubringen, vorzugsweise anzuschweißen. Aus 9a ist ersichtlich, daß der Gehäusehalter 15 am Gehäuse 13 durch Positionierungs- bzw. Sicherungsstifte 129 und 129' gegen Verdrehen gesichert und damit positioniert werden kann, die den Grundkörper 121 des Gehäusehalters 15 durchdringen und in geeignete Ausnehmungen, beispielsweise Bohrungen im Gehäuse 13, eingreifen. 1 läßt ohne weiteres erkennen, daß Gehäusehalter 15 in dem der Außenfläche 19 zugewandten Bereich oben, d.h. auf der der Umfangsfläche 113 abgewandten Seite, von dem Keilring 119 gehalten wird, der sich – in radialer Richtung gegenüber der Mittelachse 111 gesehen – nur über einen kleinen Bereich des Gehäusehalters 15 bzw. dessen Grundkörper 121 erstreckt. 9b zeigt den Gehäusehalter 15 in perspektivischer Ansicht. Aus den Erläuterungen zu der 9a ist ersichtlich, daß der Gehäusehalter 15 grundsätzlich mindestens einen Federarm 123 oder 123' aufweist. Der Grundkörper 121 des Gehäusehalters 15 ist im wesentlichen ringförmig ausgebildet. Der Grundkörper 121 verbindet die beiden Federarme 123, 123' miteinander, die grundsätzlich auch als getrennte Teile ausgebildet sein könnten. Der Grundkörper 121 weist eine Durchbrechung 135 auf, durch die Teile, nämlich der Absatz 17 des Gehäuses 13, hindurchgreifen können.

Der Gehäusehalter gemäß der DE 199 14 655 A1 ist so konzipiert, daß er eine richtungsabhängige Steifigkeit aufweist. Vor allem soll der Gehäusehalter den Kompressor nicht nur sicher halten, sondern auch Schwingungen abfangen bzw. reduzieren, und zwar insbesondere axiale Schwingungen. Der Gehäusehalter kann mit dem Gehäuse auch verschraubbar sein. Denkbar ist auch eine Ausführungsform, bei der der Gehäusehalter mit dem Gehäuse verschweißt wird. Der Gehäusehalter kann aus einem hochfesten Material, vorzugsweise aus Stahl, Titan und/oder aus faserverstärktem Kunststoff bestehen. Er ist mittels eines Stanz- und/oder Umformverfahrens herstellbar.

Der geschilderte Stand der Technik zeichnet sich also dadurch aus, daß der Verdichter bzw. das Verdichtergehäuse in der Regel aus sehr festen Werkstoffen besteht und über eine separate Halterung im Motorraum eines Kraftfahrzeuges oder dergleichen befestigbar ist.

Durch die bekannte Anordnung der separaten Halterung an der der Riemenscheibe zugewandten Stirnseite des Verdichtergehäuses wird die Verdichterbaulänge negativ beeinflußt. Üblicherweise schließt sich die Kupplung oder die Riemenscheibe axial mit einem relativ kleinen Spalt an das Verdichtergehäuse an. Die Anbringung eines Gehäusehalters z.B. gemäß den 9a, 9b verlängert das Verdichtergehäuse zumindest um die axiale Erstreckung des Gehäusehalters.

Bei der Applikation von Verdichtern für Kraftfahrzeuge unterschiedlicher Hersteller sind unterschiedliche Befestigungslösungen zu berücksichtigen. Insbesondere kann der Abstand zwischen der ersten Rille der Riemenscheibe und den unmittelbar gegenüberliegenden Befestigungsaugen stark variieren. Üblich sind Abstände im Bereich von 20 mm bis etwa 60 mm. Die in den 9a, 9b dargestellte Halterung ist für kurze Abstände geeignet. Für längere Abstände ist sie eher ungeeignet. Außerdem müßte sie dann in einem weiteren Bereich am Gehäuse entlang geführt werden, so daß sich Festigkeitsprobleme einstellen. Des weiteren würde dadurch der Gehäusehalter relativ schwer werden.

Für jede Applikation wäre auch ein gesonderter Halter notwendig, da unterschiedliche Abstände zwischen der ersten Rille der Riemenscheibe und den unmittelbar gegenüberliegenden Befestigungsaugen berücksichtigt werden müßten.

Die Halterung ist bei größeren Abständen unverhältnismäßig schwer, zumal sie aus einem Werkstoff hoher Festigkeit hergestellt wird.

Außerdem ist beim Stand der Technik darauf zu achten, daß die der Riemenscheibe zugeordneten Befestigungsaugen mit geringer Toleranz hergestellt und positioniert werden. Der Herstellungsaufwand ist dementsprechend groß. Dabei ist zu bedenken, daß in der Regel die Befestigungsaugen am separaten Halter durch Umformung eines Stahlblechstreifens hergestellt werden. Die Genauigkeit dieses Fertigungsverfahrens ist begrenzt. Da für unterschiedliche Applikationen unterschiedliche Halterungen bereitgestellt werden müssen, sind auch verschiedene Umformungswerkzeuge und Biegevorrichtungen bereitzustellen.

Schließlich muß der Gehäusehalter auch sicher gegen Verdrehung am Gehäuse angebracht werden können. Dazu wird der Gehäusehalter axial am Gehäuse verschraubt oder verstiftet. Dieser Bereich des Gehäuses ist als Druckbehälter stark belastet und sollte möglichst nicht durch eine Lochlaibung oder ein Schraubgewinde beeinträchtigt werden. Zur Kompensation sind erhöhte Wandstärken des Gehäuses erforderlich. Die Konsequenz davon ist ein erhöhtes Gehäusegewicht und ein erhöhter Materialaufwand. Beides sollte möglichst vermieden werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kompressor mit einem separaten Gehäusehalter zur Verfügung zu stellen, der sich für die verschiedensten Verdichter und unterschiedlichsten Einbauverhältnisse eignet, d.h. besonders gut an äußere Verhältnisse anpaßbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst, wobei vorteilhafte konstruktive Details in den Unteransprüchen beschrieben sind.

Der Kern der vorliegenden Erfindung liegt also darin, daß der Gehäusehalter nach Art einer Schlauch- bzw. Spannschelle ausgebildet ist. Dementsprechend kann der Gehäusehalter an jeder beliebigen Stelle in Axialrichtung positioniert und dem dritten Befestigungsauge an der dem Zylinderkopf zugeordneten Stirnseite oder der Lage der Riemenscheibe zugeordnet werden.

Die erfindungsgemäße Konstruktion zeichnet sich also dadurch aus, daß für unterschiedliche Applikationen, bei denen der Abstand zwischen der Riemenscheibe und den dieser zugeordneten Befestigungsaugen unterschiedlich gewünscht wird, keine Werkzeugänderungen und Applikationsänderungen der betroffenen Teile notwendig sind. Der Hauptvorteil liegt darin, daß bei Applikationsänderungen nur der Abstand der Halterung zur Riemenscheibe bei der Montage verändert werden muß. Dadurch ergeben sich große Kosteneinsparungen durch Reduktion der Variantenvielfalt und Reduktion der benötigten Werkzeuge, z.B. für das Verdichtergehäuse. Für die gesamte Baureihe kann dadurch ein baugleicher Halter und ein baugleiches Verdichtergehäuse verwendet werden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele, wie sie in den nachstehenden Zeichnungen wiedergegeben sind, näher erläutert. Dort zeigen:

1 einen Axialkolbenverdichter im Längsschnitt mit einem Gehäusehalter in Zuordnung zur Riemenscheibe bzw. zum riemenscheibigen Ende des Gehäuses;

2 eine erste Ausführungsform für einen erfindungsgemäßen Gehäusehalter in perspektivischer Ansicht;

3 einen Teil einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäusehalters in perspektivischer Ansicht;

4 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäusehalters in perspektivischer Ansicht;

5 u. 6 zwei weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Gehäusehalters in perspektivischer Ansicht; und

7 ein Verdichtergehäuse mit einem montierten Gehäusehalter entsprechend 5, ebenfalls in perspektivischer Ansicht.

In 1 sind lediglich die hier interessierenden Teile des Verdichters mit Bezugsziffern versehen, zumal im übrigen die wesentlichen Teile eines solchen Verdichters bereits anhand der 8 und 9a beschrieben sind. Die Riemenscheibe ist mit der Bezugsziffer 210 gekennzeichnet. Das den Triebwerksraum umschließende Verdichtergehäuse weist die Bezugsziffer 211 auf. Der Zylinderkopf ist mit der Bezugsziffer 212 und die in einem Zylinderblock 213 hin und her verschieblich gelagerten Kolben sind mit der Bezugsziffer 214 gekennzeichnet. Der Antrieb der Kolben 214 erfolgt innerhalb eines innerhalb des Gehäuses 211 angeordneten Schrägscheibenmechanismus 215, der drehfest mit der Antriebswelle 216 gekoppelt ist, an der auch die Riemenscheibe 210 außerhalb des Gehäuses 211 angeschlossen ist. An der äußeren Stirnseite des Zylinderkopfs 212 ist ein erstes Befestigungsauge 217 zum Anschluß des Kompressors innerhalb eines Motorraums eines Kraftfahrzeuges ausgebildet.

Die beiden anderen Befestigungsaugen 218, 219 sind Teil eines separaten Gehäusehalters 220. Bei der dargestellten Ausführungsform umfaßt der Gehäusehalter 220 zwei etwa kreisbogenförmige Klemmschellen, die um den äußeren Umfang des Gehäuses 211 herum gelegt und miteinander verspannt werden, und zwar unter klemmenden Einschluß des Gehäuses 211. Die den Spannschrauben zugeordneten Bohrungen oder Gewindebohrungen sind in 1 mit der Bezugsziffer 221 gekennzeichnet.

Der Gehäusehalter 220 ist in Axialrichtung, d.h. längs des Gehäuses 211 verschiebbar und entsprechend den äußeren Einbaubedingungen in Relation zu dem zylinderkopfseitigen Befestigungsauge 217 positionierbar. Der Abstand zwischen der dem Gehäuse 211 zugeordneten ersten Rille der Antriebsscheibe 210 und den dem separaten Gehäusehalter 220 zugeordneten Befestigungsaugen 219, 218 ist variabel. Die beiden dem Gehäusehalter 220 definierenden Ringhälften weisen einen Innendurchmesser von etwa 80 mm bis 120 mm auf entsprechend dem Außendurchmesser eines zugeordneten Gehäuses 211. Der Gehäusehalter kann auch als geschlossener sogenannter Spaltring ausgebildet sein, wobei sich durch den Spalt hindurch eine Spannschraube erstreckt, mittels der der Spaltring auf dem äußeren Umfang des Gehäuses 211 verspannbar ist. Im letztgenannten Fall erfolgt die Montage des Gehäusehalters vor der Montage der Riemenscheibe 210.

Wie bereits erwähnt, erfolgt die Abstimmung der Axialposition des Gehäusehalters 220 und der dadurch definierten Befestigungsaugen 218, 219 durch axiale Ausrichtung des Gehäusehalters 220 gegenüber der Riemenscheibe 210 bzw. der ersten, dem Gehäuse 211 zugeordneten Rille derselben. Am äußeren Umfang des Gehäuses 211 kann auch ein Anschlag vorgesehen sein, und zwar integral mit dem Gehäuse oder in Form eines Anschlagstiftes oder einer Anschlagschraube, um eine bevorzugte Position des Gehäusehalters 220 sicherzustellen.

Eine Verdrehsicherung des Gehäusehalters 220 relativ zum Verdichtergehäuse ist z.B. dadurch möglich, daß zwischen Verdichtergehäuse und Halter eine sich axial erstreckende Nut-Feder-Anordnung vorgesehen ist. Die Nut oder die Feder kann dabei am Außenumfang des Gehäuses oder an der Innenseite des Gehäusehalters vorgesehen sein. Zwischen Nut und Feder sollte ein angemessenes Spiel vorhanden sein, um eine leichtgängige Montage zu gewährleisten. Die Sicherung der axialen Position des Gehäusehalters auf dem Verdichtergehäuse kann durch eine plastische Verformung der Nut realisiert werden. Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß am Verdichtergehäuse in Längsrichtung mindestens eine Feder angebracht ist, die in eine Nut an der Innenseite des Gehäusehalters eingreift. Es können auch mehrere derartige Nut-/Federsysteme vorgesehen sein, die entweder symmetrisch oder asymmetrisch über den Umfang verteilt ausgebildet sind. Die axiale Sicherung kann auch durch plastische Verformung der Feder im Randbereich der Halterung gewährleistet werden. Primär dient die beschriebene Nut-/Feder-Anordnung jedoch der Verdrehsicherung des Gehäusehalters auf dem Außenumfang des Gehäuses. Die axiale Sicherung ist durch das gehäuseseitige Befestigungsauge 217 einerseits und die äußeren Einbaubedingungen und damit die Zuordnung des Gehäusehalters 220 innerhalb des Einbauraumes andererseits gewährleistet. Durch plastische Verformung wenigstens einer Nut-Feder-Anordnung läßt sich jedoch auch eine axiale Sicherung zwischen Gehäusehalter 220 und Gehäuse 211 erreichen, sofern dies für zweckmäßig erachtet wird. Auf jeden Fall erlaubt der Gehäusehalter 220 eine einfache Adaption des Verdichters an die verschiedensten äußeren Einbaubedingungen, insbesondere Positionen der Verschraubung innerhalb des Einbauraums.

In 2 ist ein ringförmiger Gehäusehalter 221 dargestellt. Konkret handelt es sich um eine Art Spaltring. Durch den erwähnten Spalt ist es möglich, den Gehäusehalter um das Gehäuse 211 eines Verdichters herum zu verspannen. Der Spalt hat die Bezugsziffer 226. Der Spalt 226 läßt sich durch mindestens eine Spannschraube überbrücken, die sich durch eine entsprechende Spannschraubenbohrung 227 hindurch erstreckt. Durch die Spannschraube wird eine definierte Spannung auf den Gehäusehalter 220 aufgebracht, und zwar so, daß der Gehäusehalter 221 sicher am Gehäuse 211 gehalten wird. Der Gehäusehalter 221 umfaßt noch zwei weitere Bohrungen 228 und 229, welche jeweils ein Befestigungsauge für den Kompressor definieren. Die erwähnten Bohrungen befinden sich jeweils in relativ massiven Gehäusehalterabschnitten. Der übrige Bereich des ringförmigen Gehäusehalters 221 ist dünnwandig ausgebildet. Dadurch kann die Gesamtmasse des Gehäusehalters auf ein Minimum reduziert werden. Die flachbandartigen Abschnitte 230, 231 lassen sich in Grenzen auch deformieren. Dadurch wird ein Minimum an Biegemomenten in die Gehäusewand des Verdichtergehäuses eingeleitet. Eine Deformation der Gehäusewand wird durch die Möglichkeit einer Deformation der flachbandartigen Abschnitte 230, 231 vermieden. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn die Verdrehsicherung der Kolben im Kolbenbrückenbereich an der Innenseite der Gehäusewand vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsform ist es besonders wichtig, daß eine Deformation der Gehäusewand vermieden wird, um eine zwängungsfreie Bewegung der Kolben sicherzustellen. In 1 ist gut erkennbar, daß der Rücken der Kolbenbrücke an der Innenseite der Gehäusewand anliegt. Diese Gehäusewand darf also auf keinen Fall durch einen Gehäusehalter deformiert werden. Dementsprechend ist es wichtig, wenn der Gehäusehalter vorbestimmte Deformationsabschnitte, wie z.B die Abschnitte 230, 231 in 2 aufweist.

In 1 liegen dementsprechend die dem Gehäusehalter zugeordneten Spannschraubenbohrungen 221 auch etwa auf Höhe oder kaum hinter der unteren Totpunktebene UT der an der Gehäuseinnenwand anliegenden Rücken der Kolbenbrücken. Die obere Totpunktebene OT der Rücken der Kolbenbrücken ist in 1 ebenfalls eingetragen. Es sei an dieser Stelle noch erwähnt, dass die in 1 angegebenen axialen und radialen Abstände 239, 240, 241 und 242 vom Kunden vorgegeben werden. Diesbezüglich ist der erfindungsgemäße Gehäusehalter sehr flexibel.

3 zeigt eine Ringhälfte eines zweiteiligen Gehäusehalters 222. Beide Ringhälften weisen massive Abschnitte mit Befestigungsaugen definierenden Bohrungen 228, 229 auf. Des weiteren weisen beide Ringhälften ebenfalls einen flachbandartigen und bei Bedarf auch deformierbaren Abschnitt 230, 231 auf.

Vorzugsweise umfaßt der Gehäusehalter zwei Ringhälften der hier dargestellten Art, wodurch die Fertigung dieses Gehäusehalters erheblich vereinfacht wird. Die Ringhälften bzw, deren Rohlinge können gegossen, gestanzt, extrudiert, geschnitten oder geformt sein. Auf jeden Fall sollten die beiden Ringhälften baugleich ausgeführt sein, um die Fertigung insgesamt zu vereinfachen. Gegenüber dem Schaltring 221 gemäß 2 zeichnen sich die Ringhälften 222 durch eine geringere Masse bzw. Gesamtmasse aus, da praktisch zwei Spalte 226 vorgesehen sind, und zwar diametral zur Gehäuselängsachse.

Besonders vorteilhaft ist die Herstellung der beschriebenen Gehäusehalter im Extrusionsverfahren. Ein fertig extrudiertes oder stranggepreßtes Profil kann mittels einer Säge wunschgemäß abgetrennt bzw. abgelängt werden. Für die weitere Bearbeitung ist es dann im wesentlichen nur noch notwendig, die entsprechenden Bohrungen mechanisch einzubringen.

Die Ausführungsform gemäß 4 unterscheidet sich von derjenigen gemäß 3 lediglich dadurch, daß die die Befestigungsaugen definierenden Bohrungen als Langlochbohrungen 228', 229' ausgebildet sind. Die Position des Verdichters innerhalb des Einbauraums würde bei Verwendung eines derartigen Gehäusehalters dann im wesentlichen durch das Befestigungsauge am Zylinderkopf vorgegeben sein.

Bei den dargestellten Ausführungsformen befinden sich die die Befestigungsaugen definierenden Bohrungen jeweils in der Zentralebene des ringförmigen Gehäusehalters. Es ist auch denkbar, die die Befestigungsaugen definierenden Bohrungen versetzt zur Zentralebene anzuordnen. Auf diese Art und Weise kann durch eine 180°-Drehung des ringförmigen Gehäusehalters der Abstand zur ersten Rille der Riemenscheibe in einfacher und vorbestimmter Weise verändert werden. Der Gehäusehalter ist dann für zwei verschiedene Applikationen bereits vorbereitet, und zwar jeweils mit vorbestimmter Position des Gehäusehalters am Gehäuse. Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung sämtlicher Bohrungen, wie z.B. gemäß 2, in einer Ebene, und zwar entweder in der Zentralebene oder in einer Ebene parallel dazu. Der Gehäusehalter kann dann besonders flach bzw. schmal gebaut werden. Auch kann es vorteilhaft sein, die Spannschraubenbohrung, z.B. Bohrung 227 in 2, seitlich versetzt zu den zugeordneten Befestigungsaugen, z.B. Bohrung 229 in 2 auf gleicher oder unterschiedlicher Höhe zu letzterer auszubilden. Die Anordnung auf gleicher Höhe, d.h, im gleichen Abstand von der Verdichtergehäuse-Längsmittelachse entfernt, erlaubt eine in radialer Richtung besonders kompakte Konstruktion des Gehäusehalters. Die beschriebene Anordnung der Bohrlöcher ist unabhängig davon, ob der Gehäusehalter ein- oder mehrstückig ausgebildet ist.

Vorzugsweise wird als Werkstoff für den Gehäusehalter ein Werkstoff verwendet, der unempfindlich gegenüber Korrosion ist, im speziellen Al-Werkstoff, Kunststoffe; aber auch Stahlwerkstoffe sind möglich.

In den 5 und 6 sind noch zwei weitere Ausführungsbeispiele von Ringhälften 224, 225 für einen zweiteiligen Gehäusehalter dargestellt. Die Ausführungsform nach 5 umfaßt eine Ringschale 232 mit einem sich tangential erstreckenden Block 233, durch den sich eine Bohrung 228' hindurch erstreckt, die ein Befestigungsauge definiert. Die Ringschale 232 und Block 233 sind als integrales Bauteil, und zwar als relativ massives Bauteil ausgeführt, und zwar aus Aluminium, hochfestem Stahl, Kunststoff oder als Compound-Bauteil (Kunststoff-Metallverbund) z.B. bestehend aus Kunststoff, wobei die Bohrung 228'' durch eine Metallhülse definiert ist. Es ist auch denkbar, insgesamt einen Metallkern vorzusehen, der mit Kunststoff umspritzt oder umgossen ist.

Die Befestigung der Ringschale 232 am Verdichtergehäuse erfolgt mittels eines vorzugsweise metallenen Spannbandes, welches nach Art einer Rohrschelle um die Ringschalen 232 und das Verdichtergehäuse herumgelegt und verspannt wird. Vorzugsweise weist das Spannband etwa die Breite der Ringschalen 232 auf und ist mit Ausnehmungen für den Durchtritt der Blöcke 233 versehen. Eine entsprechende Ausführungsform ist in 7 dargestellt. Das erwähnte Spannband ist dort mit der Bezugsziffer 234 gekennzeichnet. Außerdem zeigt 7 die zweite Ringschale 232 mit dem Befestigungsauge 229''.

Die Ausführungsform gemäß 7 zeichnet sich insbesondere auch dadurch aus, daß auf das Spannband nur eine Zugkraft wirkt. Diese wird relativ gleichmäßig in die Gehäusewand bzw. in die Wand des Gehäuses 211 eingeleitet. Dadurch wird eine Deformation der Gehäusewand vermieden. Es treten keine lokalen Pressungen auf.

In 6 ist noch eine Alternative für eine Ringschale 235 dargestellt. Der das Befestigungsauge 228'' definierende bzw. umfassende Block 236 ist mit einer Aussparung 237 versehen. Dadurch wird das Gesamtgewicht der Ringschale 235 erheblich reduziert. Im übrigen ist ein weiterer Hohlraum zwischen dem Block 236 und der eigentlichen Ringschale 235 vorgesehen, der in 6 mit der Bezugsziffer 238 gekennzeichnet ist. Auch dies trägt zu einer Gewichtsreduzierung ohne Stabilitätsverlust bei.

Ganz allgemein sei noch erwähnt, dass die Rohlinge des Gehäusehalters vorzugsweise ohne Spannschraubenbohrungen sowie Befestigungsaugen ausgeführt sind. Diese werden dann kunden- bzw. Kfz-abhängig vor der endgültigen Lieferung von Verdichter und Verdichter- bzw. Gehäusehalter gesetzt.

Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

210Riemenscheibe 211Verdichtergehäuse 212Zylinderkopf 213Zylinderblock 214Kolben 215Schrägscheiben-Mechanismus 216Antriebswelle 217Befestigungsauge 218Befestigungsauge 219Befestigungsauge 220Gehäusehalter 221Gehäusehalter 222Gehäusehalter 223Gehäusehalter 224Gehäusehalter 225Gehäusehalter 226Spalt 227Spannschraubenbohrung 228, 228', 228''Bohrung 229, 229', 229''Bohrung 230flachbandartiger Abschnitt 231flachbandartiger Abschnitt 232Ringschale 233Block 234Spannband 235Ringschale 236Block 237Aussparung 238Hohlraum 239Abstand 240Abstand

Anspruch[de]
  1. Kompressor, insbesondere für die Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges, mit einem Gehäuse (211), einer in dem Gehäuse (211) angeordneten Verdichtereinheit (214, 215) zum Ansaugen und Verdichten eines Kältemittels, insbesondere CO2, und mit einem Gehäusehalter (220; 221; 222; 223; 224; 225), der als separates Bauteil ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusehalter (220; ...) als um das Gehäuse (211) spannbares Bauteil ausgebildet ist.
  2. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusehalter (220; ...) nach Art einer Schlauch- bzw. Spannschelle ausgebildet ist.
  3. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusehalter (220; ...) ein- oder zweiteilig ausgebildet ist, wobei in letztgenanntem Fall der Gehäusehalter zwei unter Einschluß des Kompressorgehäuses (211) miteinander verspannbare Halteringe (222; 224; 225) umfaßt.
  4. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusehalter (220; ...) wenigstens eine, insbesondere zwei diametral zur Gehäuselängsachse angeordnete Durchgänge bzw. sogenannte Befestigungsaugen (228; 228'; 228''; 229; 229''; 229'), insbesondere in Form von Bohrungen zur Aufnahme von Verdichter- bzw. Gehäusebefestigungsschrauben aufweist.
  5. Kompressor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Aufnahme von Gehäusebefestigungsschrauben dienenden Bohrungen im Gehäusehalter (220; ...) als sich etwa parallel zur Gehäuselängsachse erstreckende Langlochbohrungen (228', 229') ausgebildet sind.
  6. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Aufnahme von Gehäusebefestigungsschrauben dienenden Bohrungen in massiven Abschnitten bzw. Blöcken (233, 236) des Gehäusehalters ausgebildet sind, wobei die übrigen Teile (230, 231) des Gehäusehalters vergleichsweise dünnwandig, insbesondere blattstreifenartig ausgebildet sind.
  7. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusehalter (220; ...) Spannmittel umfasst, und dass zur Verspannung des Gehäusehalters (220; ...) am Kompressorgehäuse (211) der Gehäusehalter bzw. dessen um das Gehäuse herumspannbaren Teile eine gesonderte Bohrung (227) zur Aufnahme eines Spannmittels, insbesondere einer Spannschraube aufweist.
  8. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass kraft- und/oder formschlüssig wirkende Mittel zur Verdrehsicherung zwischen Kompressorgehäuse (211) und Gehäusehalter (220; ...) vorgesehen sind, insbesondere in Form einer sich parallel zur Gehäuselängsachse erstreckenden Nut-Feder-Anordnung.
  9. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusehalter aus Leichtmetall; wie Aluminium, oder Federstahl oder zumindest teilweise aus einem plastisch verformbaren Material besteht.
  10. Kompressor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusehalter (220; ...) aus Kunststoff oder einem Compound-Werkstoff, z.B. mit Kunststoff umspritztes Bauteil besteht.
  11. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusehalter (220; ...) ein von einem extrudierten oder stranggepreßten Rohling abgelängtes Bauteil ist.
  12. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, insbesondere Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusehalter (220; ...) einen beim Aufspannen auf das Kompressor-Gehäuse (211) verformbaren Vor- oder Rücksprung aufweist, welcher in einen komplementären Bereich am Gehäuse hineinverformbar ist, um eine Verdreh- und Axialsicherung zwischen Gehäusehalter und Gehäuse sicherzustellen.
  13. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusehalter (222; 224; 225) zwei bogenförmige Ringschalen umfaßt, die am äußeren Umfang des Kompressorgehäuses (211) plazierbar und an diesem mittels eines Spannbandes (234) oder dgl. Spannmittel fixierbar ist, wobei das Spannband (234) nach Art einer Schlauch- bzw. Rohrschelle spann- und fixierbar ist.
  14. Kompressor, dessen Kolben (214) innerhalb eines Zylinderblocks (213) hin- und herbeweglich gelagert sind und dessen Antriebswelle (216) an einer Stirnseite des Gehäuses (211) sich nach außen erstreckt, wobei an dem sich nach außen erstreckenden Abschnitt der Antriebswelle (216) eine Riemenscheibe (210) angeschlossen ist, nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusehalter (220; ...) außerhalb des Kolbenlaufbereichs, insbesondere an dem dem Zylinderblock abgewandten bzw. an dem der Riemenscheibe (210) zugewandten Ende des Gehäuses (211) angeordnet ist.
  15. Kompressor nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Gehäusehalter (220; ...) definierten Befestigungsaugen (218, 219; 228, 229; 228', 229'; 228'', 229'') innerhalb einer Zentralebene des Gehäusehalters oder seitlich versetzt dazu ausgebildet sind.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

  Patente PDF

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com