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Dokumentenidentifikation DE69800224T2 22.03.2001
EP-Veröffentlichungsnummer 0857530
Titel Verfahren zum Bearbeiten eines Kompressorenkolben
Anmelder Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho, Kariya, Aichi, JP
Erfinder Kimura, Kazuya, 2 chome, Aichi-ken, JP;
Kayukawa, Hiroaki, 2 chome, Aichi-ken, JP;
Ota, Masaki, 2 chome, Aichi-ken, JP
Vertreter Tiedtke, Bühling, Kinne & Partner, 80336 München
DE-Aktenzeichen 69800224
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 09.02.1998
EP-Aktenzeichen 981022288
EP-Offenlegungsdatum 12.08.1998
EP date of grant 26.07.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.03.2001
IPC-Hauptklasse B23B 5/40

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet, dem die Erfindung angehört

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bearbeitung von Kolben, die in Verdichtern mit variablem Hub eingebaut sind, die in Fahrzeugklimaanlagen verwendet werden. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Ausbilden von Gleitschuhaufnahmevertiefungen.

Zugrundegelegter Stand der Technik

Ein typischer Verdichter umfaßt eine in einem Gehäuse festgelegte Kurbelkammer. Eine Antriebswelle ist drehbar in dem Gehäuse gelagert. Ein Teil des Gehäuses ist durch einen Zylinderblock gebildet. Der Zylinderblock umfaßt Zylinderbohrungen, von denen jede einen Kolben faßt. Eine Taumelscheibe ist an die Antriebswelle in der Kurbelkammer gepaßt und so gelagert, daß sie sich einstückig mit der Antriebswelle dreht. Jeder Kolben ist durch Gleitschuhe mit dem Umfangsabschnitt der Taumelscheibe verbunden. Die Taumelscheibe wandelt die Drehung der Antriebswelle in lineare Hin- und Herbewegung der Kolben um. Die Hin- und Herbewegung der Kolben verdichtet Kühlgas.

Jeder Kolben hat ein Paar einander gegenüberliegender konkaver Vertiefungen, um gleitend ein Gleitschuhpaar aufzunehmen. Die ungeprüfte Japanische Patentveröffentlichung Nr. JP, 6249140 A beschreibt ein Verfahren zum Ausbilden derartiger Vertiefungen in Kolben. Das Verfahren wird mit Bezug auf Fig. 6 beschrieben.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist ein Schlitz in einer Einfassung 41a eines Kolbens 41 ausgebildet. Der Schlitz umfaßt Wände 42A und 42B, die einander gegenüberliegen. Ein Kugelfingerfräser 43 ist derart zwischen die Wände 42A und 42B gesetzt, daß die Achse L2 des Fingerfräsers 43 senkrecht zur Achse L1 des Kolbens 41 ist. Der Kugelfingerfräser 43 umfaßt einen Schaft 43a und einen kugelförmigen Schneider 43b, der am vom Schaft 43a entfernten Ende befestigt ist. Die Mitte C2 des Schneiders 43b ist an einem Mittenpunkt (einer Ausgangsposition P1) zwischen den Wänden 42A und 43B und auf der Achse L1 des Kolbens 41 gelegen.

Der Kugelfingerfräser 43 wird um seine Achse L2 gedreht. Der Kolben 41 wird dann entlang seiner Achse L1 in einer Richtung um einen derartigen Betrag bewegt, daß die Mitte C2 des Schneiders 43b bezüglich des Kolbens 41 von der Ausgangsposition P1 zu einer ersten Bearbeitungsposition P2 bewegt wird. Dies führt herbei, daß der Schneider 43b eine konkave Vertiefung 44A in der Wand 42A ausbildet. Nachfolgend wird der Kolben 41 entlang seiner Achse L1 in der anderen Richtung um einen derartigen Betrag bewegt, daß die Mitte C2 des Schneiders 43b von der ersten Bearbeitungsposition P2 zu einer zweiten Bearbeitungsposition P3 bewegt wird. Dies führt herbei, daß der Schneider eine andere konkave Vertiefung 44B in der Wand 42B ausbildet.

Bei dem Verfahren von Fig. 6 legt die Vertiefung 44A einen Teil einer ersten Kugelform fest, deren Mitte eine erste Bearbeitungsposition P2 darstellt, und die Vertiefung 448 legt einen Teil einer zweiten Kugelform fest, deren Mitte eine zweite Bearbeitungsposition P3 darstellt. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist die Mitte P2 von der Mitte P3 um eine Strecke S4 verschoben.

Im Idealfall sollten jedoch die Mitten der Kugelformen zusammenfallen, um eine Drehung der Antriebswelle stoßfrei über die Taumelscheibe in lineare Hin- und Herbewegung der Kolben umzuwandeln. Mit anderen Worten sollten die Vertiefungen 44A und 44B vorzugsweise einer einzelnen Kugelform entsprechen. Ein Verdichter mit variablem Hub umfaßt eine Taumelscheibe, die auf einer Antriebswelle neigbar gelagert ist. Die Schrägstellung der Taumelscheibe wird zum Variieren des Hubs des Verdichters verändert. Bei einem derartigen Verdichter muß die Taumelscheibe stoßfrei geneigt werden. Für ein optimales stoßfreies Neigen der Taumelscheibe ist es wichtig, die Vertiefungen 44A, 448 genau zu bearbeiten, so daß die Vertiefungen 44A, 44B eine einzelne Kugelform festlegen.

Das Verfahren von Fig. 6 bildet jedoch die Vertiefungen 44A und 448 so aus, daß sie verschiedenen Kugelformen entsprechen, was die Leistungsfähigkeit des entstehenden Verdichters behindert.

Offenbarung der Erfindung

Demgemäß ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Kolbenbearbeitungsverfahren vorzusehen, das ein Paar Gleitschuhaufnahmevertiefungen ausbildet, die einer gemeinsamen Kugelform entsprechen.

Um die vorhergehende und andere Aufgaben zu lösen und entsprechend dem Zweck der Erfindung ist ein Verfahren vorgesehen, wie es in den Patentansprüchen 1 und 2 definiert ist.

Das obige Bearbeitungsverfahren kann zur Bearbeitung von Kolben in Verdichtern mit variablem Hub verwendet werden.

Andere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, die beispielhaft die Grundsätze der Erfindung veranschaulichen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung kann zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen am besten durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele zusammen mit den beigefügten Zeichnungen verstanden werden.

Fig. 1 ist eine Vorderansicht, die ein Kolbenbearbeitungsverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht;

Fig. 2 ist eine Vorderansicht, die einen nachfolgenden Schritt des Verfahrens von Fig. 1 veranschaulicht;

Fig. 3 ist eine Schnittansicht, die einen Verdichter mit variablem Hub veranschaulicht;

Fig. 4 ist eine Vorderansicht, die ein Werkzeug zur Kolbenbearbeitung veranschaulicht;

Fig. 5 ist eine Draufsicht, die das Werkzeug von Fig. 4 veranschaulicht, wie es von einer durch eine Linie 5-5 der Fig. 4 angegebenen Ebene gesehen wird;

Fig. 6 ist eine Vorderansicht, die ein Kolbenbearbeitungsverfahren nach dem Stand der Technik veranschaulicht.

Beschreibung der Sonderausführungsbeispiele

Zuerst wird der Aufbau eines Verdichters mit variablem Hub beschrieben. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist ein Vordergehäuse 11 an das Vorderende eines Zylinderblocks 12 gekoppelt. Ein Hintergehäuse 13 ist an das Hinterende des Zylinderblocks 12 gekoppelt. Das Vordergehäuse 11, der Zylinderblock 12 und das Hintergehäuse 13 bilden ein Gehäuse des Verdichters.

Das Hintergehäuse 13 umfaßt eine Saugkammer 13a und eine Ausströmkammer 13b. Eine Ventilplatte 14 mit Saugklappen 14a und Ausströmklappen 14b ist zwischen dem Hintergehäuse 13 und dem Zylinderblock 12 gelegen. Die Vorderfront des Zylinderblocks 12 und das Vordergehäuse 11 legen eine Kurbelkammer 15 fest. Die Kurbelkammer 15 faßt eine Antriebswelle 16, die sich zwischen dem Vordergehäuse 11 und dem Zylinderblock 12 durch die Kurbelkammer 15 erstreckt. Die Antriebswelle 16 ist durch ein Paar von jeweils im Vordergehäuse 11 und im Zylinderblock 12 gelegenen Lagern 17 drehbar gelagert.

Ein Rotor 18 ist an der Antriebswelle 16 befestigt. Eine Taumelscheibe 19, die als eine Antriebsplatte wirkt, ist in der Kurbelkammer 15 auf der Antriebswelle 16 gelagert. Die Taumelscheibe 19 gleitet entlang der Achse der Antriebswelle 16 und neigt sich bezüglich der Antriebswelle 16. Die Taumelscheibe 19 ist durch einen Gelenkmechanismus 20 an den Rotor 18 gekoppelt. Der Gelenkmechanismus 20 führt die axialen und neigenden Bewegungen der Taumelscheibe 19. Der Gelenkmechanismus 20 veranlaßt auch ein einstückiges Drehen der Taumelscheibe 19 mit der Antriebswelle 16.

Die Taumelscheibe 19 hat einen Anschlag 19a, der von der Vorderfläche nach vorne vorsteht. Das Anlaufen des Anschlags 19a gegen den Rotor 18 bestimmt die maximale Schrägstellungsposition der Taumelscheibe 19. Die Antriebswelle 16 hat einen Anschlagring 16b, der zwischen der Taumelscheibe 19 und dem Zylinderblock 12 gelegen ist. Das Anlaufen der Taumelscheibe 19 gegen den Anschlagring 16b begrenzt eine weitere Schrägstellung der Taumelscheibe 19 und bestimmt somit die minimale Schrägstellungsposition der Taumelscheibe 19.

Der Zylinderblock 12 umfaßt Zylinderbohrungen 12a (nur eine ist gezeigt), deren Achsen um die Antriebswelle 16 gelegen sind. Jede Zylinderbohrung 12a nimmt einen einköpfigen Kolben 21 auf. Die Kolben 21 bewegen sich in den Zylinderbohrungen 12a hin und her. Jeder Kolben hat einen Kopf 21a, der in der Zylinderbohrung 12a gehalten ist, und eine Einfassung 21b, die vom Kopf 21a zur Kurbelkammer 15 hin verlängert ist. Die Einfassung 21b hat einen Schlitz 33, der der Taumelscheibe 19 gegenüberliegt. Der Schlitz 33 umfaßt Innenwände 35A, 35B, die einander gegenüberliegen. Konkave Vertiefungen 37A und 37B sind jeweils in den Wänden 35A und 35B ausgebildet. Jede Vertiefung 37A, 37B nimmt den halbkreisförmigen Abschnitt eines Gleitschuhs 22 auf.

Der Umfang der Taumelscheibe 19 ist in den Schlitz 33 jedes Kolbens 21 gepaßt und ist gleitfähig zwischen den flachen Abschnitten des zugehörigen Gleitschuhpaars 22 gefaßt. Die Gleitschuhe 22 wirken als ein Koppelbauteil zum Koppeln der Kolben 21 mit der Taumelscheibe 19. Drehung der Antriebswelle 16 wird durch die Taumelscheibe 19 und die Gleitschuhe 22 in lineare Hin- und Herbewegung des Kolbens 21 in der zugehörigen Zylinderbohrung umgewandelt.

Ein Axiallager 23 ist zwischen dem Rotor 18 und der Vorderwand des Vordergehäuses 11 angeordnet. Das Vordergehäuse 11 nimmt die Reaktionskraft auf, die während der Gasverdichtung durch die Gleitschuhe 22, die Taumelscheibe 19, den Gelenkmechanismus 20, den Rotor 18 und das Axiallager 23 auf jeden Kolben 21 wirkt.

Die Saugkammer 13 ist mit der Kurbelkammer 15 durch einen Zufuhrdurchlaß 24 verbunden, der sich durch den Zylinderblock 12, die Ventilplatte 14 und das Hintergehäuse 13 erstreckt. Das Hintergehäuse 13 nimmt ein Hubsteuerventil 25 auf, das den Zufuhrdurchlaß 24 regelt. Das Steuerventil 25 hat ein Ventilloch 27, einen dem Ventilloch 27 gegenüberliegenden Ventilkörper 26 und eine Membran 28 zum Einstellen des Öffnungsbereichs des Ventillochs 27. Die Membran 28 ist über einen Druckausgleichsdurchlaß 29 dem Druck (Saugdruck) in der Saugkammer 13a ausgesetzt, der die Membran 28 verschiebt. Entsprechend bewegt die Membran 28 den Ventilkörper 26 und stellt die Öffnung zwischen dem Ventilloch 27 und dem Ventilkörper 26 ein.

Das Steuerventil 25 ändert die Menge von Kühlgas, das von der Ausströmkammer 13b über den Zufuhrdurchlaß 24 in die Kurbelkammer 15 strömt und stellt den Druck in der Kurbelkammer 15 ein. Veränderungen im Druck in der Kurbelkammer 15 ändern den Unterschied zwischen dem Druck in der Kurbelkammer 15, der auf die Bodenfläche jedes Kolbens 21 (der linken Fläche, wie in Fig. 3 zu sehen) wirkt, und dem Druck in der zugehörigen Zylinderbohrung 12a, der auf die Kopffläche des Kolbens 21 (der rechten Fläche, wie in Fig. 3 zu sehen) wirkt. Die Schrägstellung der Taumelscheibe 19 wird entsprechend Veränderungen im Druckunterschied geändert. Dies ändert umgekehrt die Hubhöhe des Kolbens 21 und variiert den Hub des Verdichters.

Die Kurbelkammer 15 ist mit der Saugkammer 13a durch einen Gasentlastungsdurchlaß 30 verbunden. Der Entlastungsdurchlaß 30 umfaßt einen sich durch die Mitte der Antriebswelle 16 erstreckenden Axialdurchlaß 16a, eine in der Mitte des Zylinderblocks 12 festgelegte Haltebohrung 12b, eine sich auf der Hinterfläche des Zylinderblocks 12 erstreckende Einkerbung 12c und eine in der Ventilplatte 14 ausgebildete Bohrung 14c. Der Einlaß des Axialdurchlasses 16a öffnet sich in der Nähe des vorderen Radiallagers 17 zur Kurbelkammer 15. Der Entlastungsdurchlaß 30 gibt konstant eine bestimmte Menge an Kühlgas von der Kurbelkammer 15 zur Saugkammer 13a frei.

Die Haltebohrung 12b faßt zwischen dem Hinterende der Antriebswelle 16 und der Ventilplatte 14 ein Axiallager 31 und eine Schraubenfeder 32.

Der Betrieb des obigen Verdichters mit variablem Hub wird nun beschrieben.

Die Antriebswelle 16 wird durch eine externe Antriebsquelle wie zum Beispiel einen Fahrzeugmotor angetrieben. Die Taumelscheibe 19 wird durch den Rotor 18 und den Gelenkmechanismus 20 einstückig mit der Antriebswelle 16 gedreht. Die Drehung der Taumelscheibe 19 wird durch die Gleitschuhe 22 in lineare Hin- und Herbewegung jedes Kolbens 21 in der zugehörigen Zylinderbohrung 12a umgewandelt. Die Hin- und Herbewegung des Kolbens 21 zieht das in der Saugkammer 13a befindliche Kühlgas durch die zugehörige Saugklappe 14a in die Zylinderbohrung 12a. Wenn das Kühlgas in der Zylinderbohrung 12a auf einen vorbestimmten Druck verdichtet wird, wird das Gas durch die zugehörige Ausströmklappe 14b in die Ausströmkammer 13b ausgeströmt.

Während des Betriebs des Verdichters wirkt, falls die Kühlungsanforderung groß wird und die auf den Verdichter aufgebrachte Last sich vergrößert, hoher Druck in der Saugkammer 13a auf die Membran 28 des Steuerventils 25, was ein Schließen des Ventillochs 27 durch den Ventilkörper 26 herbeiführt. Dies schließt den Zufuhrdurchlaß 26 und unterbricht das Strömen von Hochdruckkühlgas von der Ausströmkammer 13b zur Kurbelkammer 15. In diesem Zustand wird das Kühlgas in der Kurbelkammer 15 durch einen Entlastungsdurchlaß 30 in die Saugkammer 13a freigegeben. Dies vermindert den Druck in der Kurbelkammer 15. Dadurch wird der Unterschied zwischen dem Druck in der Kurbelkammer 15 und dem Druck in den Zylinderbohrungen 12a klein. Infolgedessen wird die Taumelscheibe 19 zur maximalen Schrägstellungsposition bewegt, wie durch die durchgezogenen Linien in Fig. 3 gezeigt ist, und die Hubhöhe des Kolbens 21 wird maximal. In diesem Zustand ist der Hub des Verdichters maximal.

Falls die Kühlungsanforderung sich vermindert und die auf den Verdichter aufgebrachte Last sich vermindert, wirkt ein niedriger Druck in der Saugkammer 13a auf die Membran 28 des Steuerventils 25 und führt herbei, daß der Ventilkörper 26 das Ventilloch 27 öffnet. Dies setzt das Hochdruckkühlgas in der Ausströmkammer 13b durch den Zufuhrdurchlaß 24 mit der Kurbelkammer 15 in Verbindung und vergrößert den Druck in der Kurbelkammer 15. Dadurch wird der Unterschied zwischen dem Druck in der Kurbelkammer 15 und dem Druck in den Zylinderbohrungen 12a groß. Infolgedessen bewegt sich die Taumelscheibe 19 zur minimalen Schrägstellungsposition und vermindert die Hubhöhe des Kolbens 21. In diesem Zustand wird der Hub des Verdichters klein.

Die Membran 28 stellt die Öffnung zwischen dem Ventilloch 27 und dem Ventilkörper 26 entsprechend dem Saugdruck ein. Die Öffnung des Ventillochs 27 ändert den Durchsatz des Kühlgases von der Ausströmkammer 13b zur Kurbelkammer 15 und verändert den Druck in der Kurbelkammer 15. Veränderungen im Kurbelkammerdruck ändern die Schrägstellung der Taumelscheibe 19. Auf diese Weise wird der Verdichterhub durch Verändern des Saugdrucks optimal gesteuert.

Ein Verfahren zur Bearbeitung des Kolbens 21 wird nun beschrieben.

Zuerst wird, wie in Fig. 1 gezeigt ist, ein Werkzeug 36 in den Schlitz 33 eingefügt, der in der Einfassung 21b des Kolbens 21 ausgebildet ist. Genau ist das Werkzeug 36 zwischen den Wänden 35A und 35B des Schlitzes 33 derart gelegen, daß die Achse L2 des Werkzeugs 36 senkrecht zur Achse L1 des Kolbens 21 ist. Wie in den Fig. 1, 2, 4 und 5 veranschaulicht ist, umfaßt das Werkzeug 36 einen Schaft 36a und einen kreisförmigen Schneider 36b, der am vom Schaft 36a entfernten Ende ausgebildet ist. Der Schneider 36b ist so angeordnet, daß er der Wand 35A oder der Wand 35B gegenüberliegt. Der Schneider 36b ist asymmetrisch, und er erzeugt eine Kugelform, wenn er gedreht wird. Die durch den Schneider 36b erzeugte Kugelform hat einen Durchmesser, der größer als die Breite des Schlitzes 33 ist.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist die maximale Breite S1 des Schneiders 36b kleiner als die Strecke S2 zwischen den Wänden 35A, 35B. Der Radius R1 des Schneiders 36b ist gleich dem Radius R2 der Vertiefungen 37A, 37B, die in den Wänden 35A, 35B ausgebildet werden. Wenn das Werkzeug 36 bezüglich des Kolbens 21 an der Position von Fig. 1 gelegen ist, gleicht die Mitte C1 des Schneiders 36b einer Ausgangsposition P1, die auf der Achse L1 des Kolbens 21 gelegen ist, und ist vom Mittenpunkt zwischen den Wänden 35A und 35B um eine Strecke S3 verschoben.

In diesem Zustand wird der Kolben 21 um eine Drehachse L3 gedreht, die senkrecht zur Achse L1 des Kolbens 21 ist, und die den Mittenpunkt der Wände 35A und 35B umfaßt. Zu dieser Zeit berührt das Werkzeug 36 die Wände 35A und 35B nicht. Dann wird, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, das Werkzeug 36 um die Strecke S3 bewegt, so daß die Mitte C1 des Schneiders 36b von der Ausgangsposition P1 zu einer Position auf der Drehachse L3 des Kolbens (genau, einem Schnittpunkt der Achse L1 des Kolbens 21 und der Drehachse L3) bewegt wird. Die führt herbei, daß der Schneider 36b beide Vertiefungen 37A, 37B gleichzeitig bearbeitet.

Auf diese Weise ist, wenn die Vertiefungen 37A, 37B bearbeitet werden, das Werkzeug 36 derart angeordnet, daß die Mitte C1 des Schneiders 36b mit dem Schnittpunkt der Achse L1 des Kolbens 21 und der Drehachse L3 zusammenfällt. In diesem Zustand wird der Kolben 21 um die Drehachse L3 gedreht. Dies bildet die Vertiefungen 37A, 378 aus, die eine gemeinsame Kugelform festlegen. Die Mitte der Kugelform ist der Schnittpunkt der Achse L1 des Kolbens 21 und der Drehachse L3. Der Radius R2 der Kugelform ist gleich dem Radius R1 des Schneiders 36b. Mit anderen Worten fällt die Mitte der der Vertiefung 37A entsprechenden Kugelform mit der Mitte der der Vertiefung 378 entsprechenden Kugelform zusammen.

Falls die in der obigen Weise bearbeiteten Kolben 21 im Verdichter von Fig. 3 angewendet werden, erlauben die Vertiefungen 37A, 378 den Gleitschuhen 22 ein Gleiten auf den Vertiefungen 37A, 37B in einer idealen Weise. Daher wandeln die Gleitschuhe 22 Drehung der Antriebswelle 16 stoßfrei in lineare Hin- und Herbewegung der Kolben 21 um.

Bei dem Verdichter mit variablem Hub von Fig. 3 ist die Schrägstellung der Taumelscheibe 21 durch den Unterschied zwischen dem Druck in der Kurbelkammer 15 und dem Druck in der Zylinderbohrung 12a bestimmt. Eine Anwendung der Kolben 21 in einem derartigen Verdichter erlaubt den Gleitschuhen 22 ein stoßfreies Gleiten in den Vertiefungen 37A, 378 ohne Rücksicht auf die Schrägstellung der Taumelscheibe 21. Die Taumelscheibe 21 ist daher stoßfrei geneigt.

Bei dem Bearbeitungsverfahren der Fig. 1 und 2 wird der Kolben 21 gedreht, wobei das Werkzeug 36 zwischen den Wänden 35A und 358 des Kolbens 21 gelegen ist. Dann wird das Werkzeug 36 derart bewegt, daß die Mitte C1 des Schneiders 36b von der Ausgangsposition P1 verschoben wird bis sie sich mit der Drehachse L3 des Kolbens 21 schneidet. Der Schneider 36b bildet dann gleichzeitig die Vertiefung 37A und die Vertiefung 378 aus, die einer gemeinsamen Kugelform jeweils in den Wänden 35A, 358 entsprechen. Das Verfahren bildet leicht und genau die Vertiefungen 37A, 378 aus und verkürzt die Bearbeitungszeit.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Schritte beschränkt. Zum Beispiel kann die Gestaltung des Werkzeugs 36 geändert werden. Auch kann die Erfindung alternativ in den folgenden Formen verwirklicht werden:

Wenn die Vertiefungen 37A, 37B ausgebildet werden, muß die Mitte C1 des Schneiders 36b nicht auf der Achse L1 des Kolbens 21 sein, solange die Mitte C1 auf der Drehachse L3 des Kolbens 21 ist.

In einer weiteren Abänderung kann vielmehr der Kolben 21 als das Werkzeug 36 um die Strecke S3 bewegt werden.

In einer weiteren Abänderung kann der Kolben 21 um eine Achse gedreht werden, die sich senkrecht zur Blattfläche der Fig. 1 und 2 erstreckt. In diesem Fall wird das Werkzeug 36 um 90º derart wiedereingerichtet, daß sich seine Achse senkrecht zum Blatt der Fig. 1 und 2 erstreckt. Dieses Verfahren bildet auch leicht und genau die Vertiefungen 37A und 378 aus, so daß sie einer gemeinsamen Kugelform entsprechen.

Das Verfahren der Erfindung kann für eine Bearbeitung doppelköpfiger Kolben und Kolben in einem Verdichter mit festem Hub verwendet werden, in dem die Schrägstellung der Taumelscheibe fest ist.

Daher sind die Beispiele und Ausführungsbeispiele als veranschaulichend und nicht begrenzend zu betrachten, und die Erfindung ist nicht auf die dabei gegebenen Einzelheiten beschränkt, sondern kann im Bereich des Schutzumfangs der beigefügten Patentansprüche abgewandelt werden.


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Bearbeiten eines Paars entgegengesetztkugelförmiger Vertiefungen (37A, 37B), die einer einzelnen gedachten Kugelform entsprechen, in gegenüberliegenden Flächen (35A, 35B) eines Schlitzes (33) eines Verdichterkolbens (21), wobei der Schlitz (33) enger ist als der Durchmesser der gedachten Kugelform, und das Verfahren gekennzeichnet ist durch:

Vorsehen eines asymmetrischen Schneiders (36b), der in der Richtung der Längsachse (L1) des Kolbens (21) gemessen an seinem breitesten Punkt enger ist als der Schlitz (33), wobei der Schneider (36b) eine Kugelform erzeugt, falls er um eine Werkzeugachse (L2) gedreht wird;

Bewegen entweder des Schneiders (36b) oder des Kolbens (21) bezüglich des anderen derart, daß der Schneider (36b) in den Schlitz (33) tritt, ohne eine der gegenüberliegenden Flächen (35A, 35B) zu berühren, wobei der Schneider (36b) einen Mittelpunkt (C1) und einen Radius (R1) hat, der gleich dem Radius (R2) der zu erzeugenden Kugelform ist;

Drehen des Kolbens (21) um eine Bearbeitungsachse (L3), die den Mittenpunkt der gegenüberliegenden Flächen (35A, 35B) des Schlitzes (33) umfaßt;

Bewegen des Werkzeugs um eine Strecke (S3), so daß das Zentrum (C1) des Schneiders (36b) von seiner Ausgangsposition zu einer Position auf der Drehachse (L3) des Kolbens bewegt wird; und

Bewegen entweder des Schneiders (36b) oder des Kolbens (21) bezüglich des anderen, um den Schneider (36b) vom Schlitz (33) zu entfernen, ohne eine der gegenüberliegenden Flächen (35A, 35B) zu berühren.

2. Verfahren zum Bearbeiten eines Kolbens (21) für einen Verdichter mit variablem Hub, der eine Zylinderbohrung (12a) zut Aufnahme eines Kolbens (21) und eine Antriebsplatte (19) umfaßt, die in einer Kurbelkammer (15) neigbar auf einer Antriebswelle (16) gelagert ist, wobei die Antriebsplatte (19) durch ein Paar halbkugelförmiger Gleitschuhe (22) an den Kolben (21) wirkgekoppelt ist, um Drehung der Antriebswelle (16) in Hin- und Herbewegung des Kolbens (21) umzuwandeln, wobei die Schrägstellung der Antriebsplatte (19) entsprechend dem Unterschied zwischen dem Druck in der Kurbelkammer (15) und dem Druck in der Zylinderbohrung (12a) derart variiert, daß der Kolben (21) um eine auf der Schrägstellung der Antriebsplatte (19) beruhende Hubhöhe bewegt wird, und derart, daß der Hub des Verdichters durch Variieren der Hubhöhe des Kolbens (21) gesteuert wird, wobei der Kolben (21) einen Schlitz (33) zum Aufnehmen der Antriebsplatte (19) umfaßt, der Schlitz (33) ein Paar gegenüberliegender Flächen (35A, 35B) umfaßt, und wobei jede gegenüberliegende Fläche eine kugelförmige konkave Vertiefung (37A, 37B) zum gleitfähigen Lagern eines der Gleitschuhe (22) hat, die Vertiefungen (37A, 37B) in den Wänden (35A, 35B) zueinander entgegengesetzt sind, so daß sie einer einzelnen gedachten Kugelform entsprechen, und wobei der Schlitz (33) enger ist als der Durchmesser der gedachten Kugelform, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch:

Vorsehen eines asymmetrischen Schneiders (36b), der in der Richtung der Längsachse (L1) des Kolbens (21) gemessen an seinem breitesten Punkt enger als der Schlitz (33) ist, wobei der Schneider (36b) eine Kugelform erzeugt, falls er um eine Werkzeugachse (L2) gedreht wird;

Bewegen entweder des Schneiders (36b) oder des Kolbens (21) bezüglich des anderen derart, daß der Schneider (36b) in den Schlitz (33) tritt, ohne eine der gegenübetliegenden Flächen (35A, 35B) zu berühren, wobei der Schneider (36b) einen Mittelpunkt (C1) und einen Radius (R1) hat, der gleich dem Radius (R2) der zu erzeugenden Kugelform ist;

Drehen des Kolbens (21) um eine Bearbeitungsachse (L3), die den Mittenpunkt der gegenüberliegenden Flächen (35A, 35B) des Schlitzes (33) umfaßt;

Bewegen des Werkzeugs um eine Strecke (S3), so daß das Zentrum (C1) des Schneiders (36b) von seiner Ausgangsposition zu einer Position auf der Drehachse (L3) des Kolbens bewegt wird; und

Bewegen entweder des Schneiders (36b) oder des Kolbens (21) bezüglich des anderen, um den Schneider (36b) von dem Schlitz (33) zu entfernen, ohne eine der gegenüberliegenden Flächen (35A, 35B) zu berühren.

3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch:

anfängliches örtliches Festlegen des Mittelpunkts (C1) des Schneiders (36b) an einer Position (P1) innerhalb des Schlitzes (33), die von der Bearbeitungsachse (L3) versetzt ist; und

nach dem Beginn der Drehung um die Bearbeitungsachse (L3) Bewegen entweder des Schneiders (36b) oder des Kolbens (21) bezüglich des anderen derart, daß der Mittelpunkt (C1) des Sehneiders (36b) von der Ausgangsposition (P1) zu einem Punkt auf der Bearbeitungsachse (L3) bewegt wird, um die Vertiefungen (37A, 37B) in den Flächen auszubilden.

4. Verfahren nach Patentanspruch 3 gekennzeichnet durch: Bewegen des Schneiders (36b) bezüglich des Kolbens (21) derart, daß der Mittelpunkt (C1) des Schneiders (36b) von der Ausgangsposition (P1) zu einem Schnittpunkt der Bearbeitungsachse (L3) und der Längsachse (L1) des Kolbens (21) bewegt wird.

5. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung um die Bearbeitungsachse (L3) durch Drehen des Kolbens (21) ausgeführt wird, während das Werkzeug (36) ortsfest gehalten wird.

6. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsachse (L3) senkrecht zur Längsachse (L1) des Kolbens ist, und die Bearbeitungsachse (L3) einen Punkt schneidet, der in der Mitte zwischen den Wänden (35A, 35B) ist.







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