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Motorkompressor, insbesondere für hermetisch gekapselte
Kleinkältemaschinen
Das Patent Nr. 191920 betrifft einen Motorkompressor, insbesondere für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen, bei dem ein Ventil, beispielsweise das Druckventil, in dem seitlich am Zylinder vorhandenen, üblicherweise für die Befestigung des Zylinders am Motortragkörper vorgesehenen Ansatz angeordnet ist, wobei dessen der gegenseitigen Verbindung mit dem Tragkörper dienende ebene Fläche im Bereich des Ventilkanals gleichzeitig als Ventilsitz benutzt wird, während das andere Ventil, beispielsweise das Saugventil, vorzugsweise in der Mitte eines nun das einzige Verschlusselement am Zylinderkopf bildenden Zylinderdeckels untergebracht ist, welcher in das an die Zylinderbohrung unmittelbar anschliessende, zweckmässig durch Erweiterung derselben hergestellte,
dünnwandige Zylinderende eingepresst und durch Einrollen der überstehenden Zylinderwand befestigt ist.
Es ist bei Kompressoren mit Schleuderschmierung für Kuhlanlagen an sich bereits bekannt, einen Hohlraum in Form einer Ringnut zwischen der Oberfläche, die oberhalb der das Saugventil enthaltenden Stirnfläche liegt, und der Innenwand des Zylinderendes vorzusehen.
Die Erfindung betrifft eine vorteilhafte Weiterentwicklung des Motorkompressors nach dem Stammpatent, u. zw. dahingehend, dass nun auch das Saugventil im seitlichen Zylinderansatz angeordnet ist, wodurch vor allem die Verwendung eines besonderen Saugschalldämpfers entbehrlich wird, nachdem die inzwischen für Motorkompressoren für Kleinkältemaschinen vorgeschlagenen Motortragkörper aus Blech neben einem Druck-auch den Saugschalldämpfer bereits enthalten.
Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Motorkompressor, insbesondere für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen, der dadurch gekennzeichnet ist, dass sowohl die Durchbrechung im Zylinderänsatz für das anzusaugende Gas als auch der Kanal für das verdichtete Gas in dem seitlichen Zylinderansatz angeordnet sind und dass der Ventilkanal im Zylinderdeckel als Sacklochbohrung ausgeführt ist, welche zwecks Verbindung mit dem seitlichen Ansaugkanal in bekannter Weise durch zwei oder mehrere im Zylinderdeckel radial verlaufende und in eine am Deckelumfang vorgesehene Ringnut mündende Radialbohrungen angezapft ist.
Die Erfindung lässt sich in verschiedenen Ausführungsformen verwirklichen ; weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Zeichnungen, in denen einige Ausführungsbeispiele in schematischer Form dargestellt sind, u. zw. in den Fig. 1-5 in Längsschnitten und in Fig. 6 in einer Draufsicht.
Die Fig. 1 zeigt als erstes Ausführungsbeispiel einige wesentliche Hauptteile, nämlich den Tragkörper, den Zylinder nebst Zylinderdeckel und Kolben sowie das Druckventil eines Motorkompressors in zusammengebautem Zustand im Schnitt, wobei der Zylinderdeckel 5, wie beim Stammpatent, durch Einrollen des überstehenden Teiles der Wand des Zylinderendes 3 in seiner Endlage festgehalten und gesichert ist. Um nun den Anschluss zum Saugventil 9 ebenfalls in den seitlichen Zylinderansatz 2 verlegen zu können, trägt der Zylinderdeckel 5 auf dem Aussenmantel eine, z. B. trapezförmige, umlaufende
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Ringnut 26, welche mit der Wand des Zylinderendes 3 den Ringraum R bildet.
Wie ersichtlich, ist dieser Raum, wie beim Stammpatent, durch zwei oder mehrere Radialbohrungen 28 im Zylinderdeckel mit dem Ventilkanal 7 verbunden, der, im Gegensatz zu früher, nunmehr als Sacklochbohrung ausgeführt ist. Die Anzapfung des Raumes R auf der Seite des Zylinderansatzes 2 erfolgt hingegen mit Vorteil durch eine schlitzartige, aus Fig. 6 in vergrösserter Draufsicht ersichtliche rechteckige Durchbrechung 27 im Ansatz 2 und der Wand 3 des Zylinderendes. Diese wird zweckmässig mittels eines geraden Sägeblattes hergestellt, wodurch am besten irgendwelche Deformationen an dieser empfindlichen Stelle vermieden werden können, was hingegen zweifellos der Fall wäre, wenn beim Bohren einer Reihe von entsprechend breiten einzelnen Löchern der dann wiederholt auftretende erheblich grössere Bohrdruck auftreten wUrde.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich, hat die Durchbrechung 27 des Ringraumes R Anschluss an eine Kammer 20a, die unmittelbar neben der Kammer 20 für das Druckventil in das mit dem Blechtragkörsser 18 vereinigte Anschlussstück 23 für den Zylinder 1 eingearbeitet ist. So wie beim Druckventil nach dem Stammpatent die Kammer 20 mit einem Raum 22 im Tragkörper 18 eineVerbindrng hat, so ist nun auch die Kammer 20a auf der Saugseite des Kompressors mit einem ähnlichen Raum 22aim Tragkörper verbunden, von welchem aus der angesaugte Kältemitteldampf in der eingezeichneten Pfeilrichtung zum Saugventil 9 gelangen kann.
Bei Verwendung der neuerdings vorgeschlagenen bekannten Blechtragkörper, wie das bei der vorliegenden Erfindung der Fall ist, sind dem Raum 22 und 22a besondere, durch die beiden Blechteile des Tragkörpers 18 selbst gebildete Schalldämpfungskammern S nach-bzw. vorgeschaltet, so dass sich die Anordnung von separaten Schalldämpfern wie früher erübrigt. Auf eine besondere Darstellung der Verbindungswege zwischen diesen Räumen und den Schalldämpfern ist wegen der besseren Übersichtlichkeit der Zeichnung verzichtet worden.
Soll der zu verwendende Kompressorzylinder 1 aus Grauguss u. dgl. bestehen, wo dann das Einrollen der Wand des ZylindereL1des 3 naturgemäss ausgeschlossen ist, so kann gemäss Fig. 2 oder Fig. 3, die einen vergrösserten Teilschnitt des Zylinders am Kopfende darstellen, die Befestigung und gleichzeitige Anpressung des Zylinderdeckels 5 gegen den Sitz 4 auf eine dem Wesen nach zwar gleiche, in der Durchführung jedoch etwas unterschiedliche Art und Weise gestaltet werden.
Nach Fig. 2 erhält die im ganzen erheblich dicker ausgeführte Wand 3 des Zylinderendes innen eine etwa in Höhe der oberen Stirnfläche des Zylinderdeckels 5 beginnende, dreieckförmige Ringnut 30, und schliesslich ist in die Bohrung des Zylinderendes ein flacher Deckel 31 bis zum Berührungsschluss mit dem Zylinderdeckel 5 als Befestigungglied eingeführt, der aussen den gestrichelt dargestellten zylindrischen Bordrand 32 besitzt.
Dieser wird mittels einer geeigneten Vorrichtung in die Nut 30 hineingedrückt, wonach zwischen dem kürzeren Schenkel derselben und dem gegen diesen gedrückten Stirnrand des Bordes 32 eine Kantenpressung von solcher'Grösse besteht, dass der Zylinderdeckel fest gegen die auf dem Sitz 4 gelagerte Dichtung 5 gepresst wird, ohne dass dabei noch die Möglichkeit einer Lage- oder Spannungsveränderung des Deckels 31 gegeben ist.
Gemäss der andern, im Prinzip gleichen Anoilnaiig nach Fig. 3 besitzt das Zylinderende 3 eine rechteckige Ringnut 34, welche die obere Stirnfläche des Zylinderdeckels 5 um ein weniges untergreift.
Das Befestigungsglied besteht hiebei aus dem bei 35 geteilten, kolbenringartigen und nach Art eines Sprengringes in die Nut 34 eingesetzten Blechreifen 33, dessen Steg auf dem Aussen- und Innenmantel in ein und derselben Richtung durchgewölbt ist. Beim nachträglichen Eindrücken desselben in die Nut 34, mittels eines entsprechenden Werkzeuges, weitet sich der Durchmesser unter gleichzeitiger Verflachung der Wölbungen noch etwas auf, so dass er aussen zumindest mit der Hälfte der Stegdicke in die Nut 34 zu liegen kommt und mit dem inneren Teil den Zylinderdeckel 5 infolge der durch die Streckung im Steg nun herrschenden inneren Druckspannung auf seinen Sitz 4 bzw. die Dichtung 6 presst.
Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt die Anwendung der Erfindung bei Verwendung eines Stahlzylinders für den Kompressor, ähnlich wie in Fig. 1, wobei jedoch zum äusseren Verschluss des Zylinderendes ein besonderes Organ vorgesehen ist. Letzteres besteht aus einem aus dünnem Blech od. dgl. gedrückten, im wesentlichen topfartigen Deckel 40, der mit seinem äusseren Bordrand durch Umbördelung des freien Endes des Zylinderendes 3 mit diesem fest und ausreichend dicht verbunden ist. Dieser Deckel besitzt auf dem Boden z. B. drei sektorenfnrmige Nocken 41, welche auf der benachbarten Stirnfläche des Zylinderdeckels 5 flach aufliegen. Sie drücken denselben gegen den Sitz 4 im Zylinderende, da der Deckel 40 beim Einbördeln gleichzeitig auf eine gewisse Druckvorspannung gebracht ist.
Der erfindungsgemässe Hohlraum R zwischen dem Zylinderdeckel 5 und dem benachbarten zylindrischen Teil 3 des Zylinderendes wird hiebei durch eine erhebliche konische Ausbildung der ausseren Mantelwand 42 gebildet. Mit dem Ventilkanal 7, welcher in diesem Falle den Zylinderdeckel 5 ganz durchsetzt, ist der Raum R durch die zwischen den Nocken 41 liegenden Einbuchtungen 43 verbunden. Die andere An-
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zapfung zur Vorkammer 20a ist, wie Fig. l, wieder als schlitzartige Öffnung 27 ausgebildet. Diese Aus- führungsform zeichnet sich ebenfalls durch eine grosse Einfachheit sowie durch eine billige Herstellungsweise aus, zumal, ausser dem Abschlussdeckel 40 als Druckteil, auch der Zylinderdeckel 5 als im Pressgussverfahren, im Gesenk od. dgl. hergestellter Robteil Verwendung finden kann.
In Fig. 5 ist eine Ausführung dargestellt, bei der es jederzeit möglich ist, den Zylinderdeckel 5 aus dem Zylinderende 3 aus-und wieder einbauen zu können, weshalb sich diese Bauweise sowohl für Stahlals auch für Gusszylinder gleichermassen gut eignet. Zu diesem Zweck ist wiederum ein das Zylinderende abschliessender topfartiger flacher Deckel 50 vorgesehen, der sich mit dem äusseren Bordrand auf einem im Zylinderende 3 angeordneten Seegerring 51 abstützt. Der Deckelboden besitzt auf der Unterseite eine niedrige runde Einbuchtung 52, in welcher z. B. eine Tellerfeder 53 gelagert ist, die mit dem andern Ende unmittelbar auf den Zylinderdeckel 5 drückt, wodurch dieser am Sitz 4 genügend abdichtet.
Zwecks Bildung des erfindungsgemässen Hohlraumes R ist der Zylinderdeckel unweit der das Saugventil 9 enthaltenden Stirnfläche auf ein im Aussendurchmesser entsprechend kleineres Zylinderstück 5a abgesetzt. Die Verbindung des Raumes R mit dem Ventilkanal 7, welcher der Einfachheit halber, wie im vorhergehenden Beispiel, ganz durch den Zylinderdeckel hindurchgebohrt sein kann, erfolgt hiebei ebenfalls durch zwei oder mehrere Radialbohrungen 28 und der Anschluss an die Kammer 20a, wie in Fig. 1, durch die schlitzförmige Öffnung 27 seitlich am Zylinder. Auch diese Bauweise lässt sich mit Vorteil auf einfache und billige Weise verwirklichen, je nachdem, wo es erwünscht oder erforderlich ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Motorkompressor, insbesondere für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen, nach Patent Nr. 191920, mit senkrecht stehender Antriebswelle, bei dem z. B. das Druckventil in einem seitlich am Kompressorzylinder vorhandenen Zylinderansatz angeordnet ist, der gleichzeitig der Befestigung des Zylinders am horizontal verlaufenden Flansch einer auf der Unterseite des Tragkörpers vom Elektromotor vorgesehenen, dem im Tragkörper angeordneten Schalldämpfer vorgeschalteten Vorkammer dient, und bei dem z.
B. das Saugventil in einem das einzige Verschlusselement des Zylinders am Kopfende bildenden Deckel untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Durchbrechung (27) im Zylinderansatz für das anzusaugende Gas als auch der Kanal (13) für das verdichtete Gas in dem seitlichen Zylinderansatz (2) angeordnet sind und dass der Ventilkanal (7) im Zylinderdeckel (5) als Sacklochbohrung ausgeführt ist, welche zwecks Verbindung mit dem seitlichen Ansaugkanal (27) in bekannter Weise durch zwei oder mehrere im Zylinderdeckel radial verlaufende und in eine am Deckelumfang vorgesehene Ringnut (26) mündende Radialbohrungen (28) angezapft ist.
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Motor compressor, especially for hermetically sealed
Small refrigeration machines
Patent No. 191920 relates to a motor compressor, in particular for hermetically sealed small refrigeration machines, in which a valve, for example the pressure valve, is arranged in the attachment provided on the side of the cylinder, usually provided for fastening the cylinder to the motor support body, with its mutual connection with The flat surface serving the support body in the area of the valve channel is also used as a valve seat, while the other valve, for example the suction valve, is preferably accommodated in the center of a cylinder cover, which is now the only closure element on the cylinder head and which is expediently inserted into the cylinder cover immediately adjacent to the cylinder bore produced by expanding them,
thin-walled cylinder end is pressed in and secured by rolling in the protruding cylinder wall.
It is already known per se in compressors with centrifugal lubrication for cooling systems to provide a cavity in the form of an annular groove between the surface which is above the end face containing the suction valve and the inner wall of the cylinder end.
The invention relates to an advantageous further development of the motor compressor according to the parent patent, u. to the effect that the suction valve is now also arranged in the side cylinder attachment, which means that the use of a special suction muffler is unnecessary, since the sheet metal motor support bodies proposed for motor compressors for small refrigeration machines already contain the suction muffler in addition to a pressure muffler.
The subject of the invention is therefore a motor compressor, in particular for hermetically sealed small refrigeration machines, which is characterized in that both the opening in the cylinder attachment for the gas to be sucked in and the channel for the compressed gas are arranged in the lateral cylinder attachment and that the valve channel in the cylinder cover as Blind hole is designed, which is tapped for the purpose of connection with the lateral intake duct in a known manner by two or more radial bores extending radially in the cylinder cover and opening into an annular groove provided on the cover circumference.
The invention can be implemented in various embodiments; Further features and advantages of the invention emerge from the description and the drawings, in which some exemplary embodiments are shown in schematic form, u. between FIGS. 1-5 in longitudinal sections and in FIG. 6 in a plan view.
Fig. 1 shows as a first embodiment some essential main parts, namely the support body, the cylinder together with the cylinder cover and piston and the pressure valve of a motor compressor in the assembled state in section, the cylinder cover 5, as in the parent patent, by rolling in the protruding part of the wall of the End of the cylinder 3 is held in its end position and secured. In order to be able to relocate the connection to the suction valve 9 also in the lateral cylinder attachment 2, the cylinder cover 5 carries a, z. B. trapezoidal, circumferential
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Annular groove 26 which forms the annular space R with the wall of the cylinder end 3.
As can be seen, this space is, as in the parent patent, connected by two or more radial bores 28 in the cylinder cover to the valve channel 7, which, in contrast to earlier, is now designed as a blind hole. The tapping of the space R on the side of the cylinder attachment 2, however, advantageously takes place through a slot-like, rectangular opening 27 in the attachment 2 and the wall 3 of the cylinder end, shown in an enlarged plan view from FIG. This is expediently made by means of a straight saw blade, which is the best way to avoid any deformations at this sensitive point, which, however, would undoubtedly be the case if, when drilling a series of correspondingly wide individual holes, the then repeatedly occurring significantly greater drilling pressure would occur.
As can also be seen from FIG. 1, the opening 27 of the annular space R has a connection to a chamber 20a, which is incorporated directly next to the chamber 20 for the pressure valve in the connecting piece 23 for the cylinder 1 combined with the sheet metal support body 18. Just as in the pressure valve according to the parent patent the chamber 20 has a connection with a space 22 in the support body 18, the chamber 20a on the suction side of the compressor is now also connected to a similar space 22a in the support body, from which the sucked in refrigerant vapor is drawn in the direction of the arrow can reach the suction valve 9.
When using the recently proposed known sheet metal support body, as is the case with the present invention, special sound-damping chambers S, formed by the two sheet metal parts of the support body 18 themselves, are located after or after the space 22 and 22a. upstream, so that the arrangement of separate silencers is not necessary as before. A special representation of the connecting paths between these rooms and the silencers has been omitted because of the better clarity of the drawing.
If the compressor cylinder 1 to be used made of gray cast iron u. The like, where the curling of the wall of the cylinder area 3 is naturally excluded, according to FIG. 2 or FIG. 3, which show an enlarged partial section of the cylinder at the head end, the fastening and simultaneous pressing of the cylinder cover 5 against the seat 4 be designed in a way that is essentially the same, but somewhat different in its implementation.
According to Fig. 2, the overall considerably thicker wall 3 of the cylinder end has a triangular ring groove 30 beginning approximately at the level of the upper end face of the cylinder cover 5, and finally a flat cover 31 is in the bore of the cylinder end until it touches the cylinder cover 5 introduced as a fastening member which has the cylindrical rim 32 shown in dashed lines on the outside.
This is pressed into the groove 30 by means of a suitable device, after which there is an edge pressure of such size between the shorter leg of the same and the front edge of the rim 32 pressed against it that the cylinder cover is pressed firmly against the seal 5 mounted on the seat 4 without the possibility of a change in position or tension of the cover 31 being given.
According to the other, in principle the same anoilnaiig according to FIG. 3, the cylinder end 3 has a rectangular annular groove 34 which engages slightly below the upper end face of the cylinder cover 5.
The fastening member consists of the sheet metal hoop 33, split at 35, like a piston ring and inserted into the groove 34 like a snap ring, the web of which is arched through in one and the same direction on the outer and inner casing. When it is subsequently pressed into the groove 34 by means of a corresponding tool, the diameter widens slightly while at the same time flattening the curvatures so that it comes to lie outside at least half the web thickness in the groove 34 and with the inner part Cylinder cover 5 presses onto its seat 4 or the seal 6 as a result of the internal compressive stress now prevailing due to the stretching in the web.
The embodiment shown in FIG. 4 shows the application of the invention using a steel cylinder for the compressor, similar to that in FIG. 1, but with a special element being provided for the external closure of the cylinder end. The latter consists of a thin sheet or the like. Pressed, essentially pot-like cover 40, which is firmly and sufficiently tightly connected with its outer rim by beading the free end of the cylinder end 3 with this. This lid has on the floor z. B. three sector-shaped cams 41, which rest flat on the adjacent end face of the cylinder cover 5. You press the same against the seat 4 in the end of the cylinder, since the cover 40 is at the same time brought to a certain pressure bias when crimping.
The cavity R according to the invention between the cylinder cover 5 and the adjacent cylindrical part 3 of the cylinder end is formed by a considerable conical design of the outer jacket wall 42. The space R is connected to the valve channel 7, which in this case completely passes through the cylinder cover 5, through the indentations 43 located between the cams 41. The other
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The tap to the prechamber 20a is, as FIG. 1, again designed as a slot-like opening 27. This embodiment is also characterized by great simplicity and a cheap method of manufacture, especially since, in addition to the end cover 40 as a pressure part, the cylinder cover 5 can also be used as a press-cast part, in a die or the like.
In FIG. 5, an embodiment is shown in which it is possible at any time to be able to remove the cylinder cover 5 from the cylinder end 3 and reinstall it, which is why this construction is equally well suited for both steel and cast cylinders. For this purpose, a pot-like flat cover 50 closing the cylinder end is again provided, which is supported with the outer rim on a circlip 51 arranged in the cylinder end 3. The bottom of the lid has a low round indentation 52 on the underside, in which z. B. a plate spring 53 is mounted, which presses with the other end directly on the cylinder cover 5, whereby the latter seals the seat 4 sufficiently.
For the purpose of forming the cavity R according to the invention, the cylinder cover is set down not far from the end face containing the suction valve 9 on a cylinder piece 5a which is correspondingly smaller in its outer diameter. The connection of the space R to the valve channel 7, which for the sake of simplicity, as in the previous example, can be drilled right through the cylinder cover, is likewise effected by two or more radial bores 28 and the connection to the chamber 20a, as in FIG. 1 , through the slot-shaped opening 27 on the side of the cylinder. This type of construction can also advantageously be implemented in a simple and inexpensive manner, depending on where it is desired or necessary.
PATENT CLAIMS:
1. Motor compressor, especially for hermetically sealed small refrigeration machines, according to patent no. 191920, with a vertical drive shaft, where z. B. the pressure valve is arranged in a laterally existing on the compressor cylinder cylinder approach, which is also used to attach the cylinder to the horizontally extending flange of an on the underside of the support body provided by the electric motor, the arranged in the support body upstream prechamber, and in which z.
B. the suction valve is housed in a cover forming the only closure element of the cylinder at the head end, characterized in that both the opening (27) in the cylinder attachment for the gas to be sucked in and the channel (13) for the compressed gas in the lateral cylinder attachment ( 2) are arranged and that the valve channel (7) in the cylinder cover (5) is designed as a blind hole, which for the purpose of connection with the side suction channel (27) in a known manner through two or more radially extending in the cylinder cover and into an annular groove ( 26) opening radial bores (28) is tapped.