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An einem Kälteverdichter angeflanschter, waagrecht angeordneter Elektromotor Es sind bereits Kälteverdichter mit elektromotorischem Antrieb vorgeschlagen worden, bei welchen der Rotor des Elektromotors zur Vermeidung einer Stopfbüchse an der Durchführungsstelle der horizontal angeordneten Antriebswelle in das Verdichtergehäuse von einer Haube umschlossen ist, die aus magnetisch nicht leitendem Werkstoff von hohem elektrischen Widerstand besteht, den Rotor mit möglichst wenig Spiel umgibt und auf der Tragplatte für den Stator gasdicht aufgesetzt ist.
Derartige Antriebe haben sich in der Praxis nicht bewährt, da der Schwerpunkt des verhältnismässig langen und schweren, fliegend auf der Welle angeordneten Rotors verhältnismässig weit vom Wellenlager entfernt liegt, so dass er beim Umlauf Schwingbewegungen um die horizontal liegende Antriebswelle vollführt und der zwischen Rotor und Haube vorgesehene Luftspalt zur Vermeidung eines Streifens während der Drehbewegung des Rotors an der Haube verhältnismässig gross gewählt werden muss, wodurch aber der Wirkungsgrad derartiger Antriebe vermindert wird, so dass bei einer gewünschten bestimmten Antriebsleistung der Motor wesentlich grösser gebaut werden muss.
Das hiedurch bedingte höhere Gewicht des Stators erfordert eine kräftigere und stärkere Ausbildung der ihn haltenden und mit dem Verdichtungsgehäuse verbindenden Tragplatte, die aus diesem Grunde bei den bekannten Antrieben auch profiliert ausgebildet wird, wodurch aber der Stator weit ausladend zu liegen kommt und die Haube belastet. Ausserdem ist die Innenfläche des Haubenmantels nicht gemeinsam mit dem Zentrieransatz der Tragplatte bearbeitet, so dass keine Gewähr für einen zentrischen Lauf des Rotors gegeben ist und derselbe nach verhältnismässig kurzer Laufzeit an der Haube streift. Auch ist die aus einem Stück bestehende Haube sehr teuer und wegen ihrer übermässigen Länge schlecht zu bearbeiten.
Es sei auch noch erwähnt, dass es bei gekapsel- ten Motorverdichtern für Kältemaschinen bereits vorgeschlagen wurde, eine mit dem Rotor umlaufende Schöpfscheibe in den seitlich des Stators vorgesehenen Ölsammelraum eintauchen zu lassen, um das Öl von dort gegen die obere Wand des Rotorgehäuses zu spritzen, von wo es über eine Leitfläche und Bohrungen in der Trennwand zwischen Rotor- und Ver- dichtergehäuse in einen Sammelbehälter gelangt und zur Schmierung des Lagers der Motorwelle verwendet wird.
Die Erfindung betrifft einen an einem Kälteverdichter angeflanschten, waagrecht angeordneten Elektromotor, dessen Rotor auf der horizontalen Ver- dichterwelle fliegend gelagert und durch eine mehrteilige Haube vom Stator getrennt ist, wobei der Stator und die Haube von einem scheibenförmigen Tragring koaxial zur Verdichterwelle festgehalten sind und derjenige Teil des Mantels der Haube, der im Bereich des Blechpaketes des Stators liegt, aus Chromnickelstahl besteht und gegenüber dem übrigen Mantelteil dünner ausgebildet ist.
Die Erfindung besteht darin, dass der Tragring je eine Zentrierfläche für das Statorgehäuse und den dickeren zylindrischen Mantelteil der Haube besitzt, wobei der Innendurchmesser dieses Mantelteils mit demjenigen des Tragringes übereinstimmt, und dass der dünnere Mantelteil der Haube eine Länge besitzt, die ungefähr ein Drittel des Rotordurchmessers beträgt und der den Haubenrand bildende dickere Mantelteil aus Stahl besteht. Durch diese Ausbildung wird die Wärmeableitung von der Haube zum Tragring über den dickeren Mantelteil aus Stahl wesentlich begünstigt, wodurch Wärmespannungen in der Haube, die zu einem Verziehen derselben führen können, vermieden sind.
Dadurch kann der Spalt zwischen Haube und Rotor äusserst klein ausgeführt werden, so dass sich
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ein hoher Wirkungsgrad des Antriebs ergibt und nahezu die Leistung von haubenlosen Motoren erreicht werden kann. Auch die Kosten der Haube können damit verbilligt werden. Da ferner der Stator- schwerpunkt näher beim Verdichtungsgehäuse liegt, kann auch eine Belastung der Haube durch das Sta- torgewicht vermieden und die Haube im Gegenteil sogar in ihrer zylindrischen Form gehalten werden.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in zwei beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt.
Fig. 1 zeigt in einem teilweisen Axialschnitt ein Kälteverdichter-Motoraggregat in einer ersten Ausführungsform. Fig. 2 zeigt das Aggregat in einer zweiten Ausführungsform in einem teilweisen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 3, die selbst ein Schnitt nach der Linie 111-III der Fig. 2 ist.
Ein Tauchkolbenverdichter 1 üblicher Bauart weist bei der Durchführungsstelle der horizontalen Antriebswelle 2 seines an ihm angeflanschten, waagrecht angeordneten Elektromotors eine mit einer koaxial zu dieser Welle 2 angeordneten, als Zentrierfläche für einen weiter hinten näher erläuterten Tragring 6 dienenden Schulter 3 versehene Stirnwand 4 auf, in der am Umfang gleichmässig verteilt Bohrungen für den Durchtritt von Befestigungsschrauben 5 des scheibenförmigen Tragringes 6 einer den Rotor 9 vom Stator 11 trennenden Haube 7 vorgesehen sind. Die Haube 7 ist zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem dickeren, den Haubenrand bildenden Mantelteil 7" aus Stahl, z.
B. aus einem Siederohr, und einem dünneren, im Bereiche des Blechpaketes des Stators 11 liegenden Mantelteil 7' aus Chromnickelstahl, die miteinander durch Schweissen verbunden sind. Der Tragring 6 und der dickere Mantelteil 7" sind gleichfalls durch Schweissen oder Löten an der Stelle 8 miteinander gasdicht verbunden und sodann erst gemeinsam bearbeitet, so dass ihre Innendurchmesser übereinstimmen, wobei die Haube 7 mit ihrem zylindrischen Mantelteil 7" von einer Schulter 3' des Tragringes 6 getragen wird und damit koaxial zur Antriebswelle 2 zu liegen kommt. Die Länge des dünneren Mantelteils 7' entspricht ungefähr der Höhe des im vorliegenden Fall scheibenförmig ausgebildeten Rotors 9, der auf der Antriebswelle 2 fliegend befestigt ist.
Die Höhe des Rotors 9 ist ungefähr gleich einem Drittel seines Durchmessers. Die Haube 7 kommt mit ihrer Mantelfläche dem Rotor 9 genau zentrisch gegenüber zu stehen, so dass der Ringspalt zwischen Rotor 9 und Haube 7 sehr gering bemessen werden kann. Die Länge des dickeren Mantelteils 7" entspricht annähernd der Länge eines mit der Stirnwand 4 ein Stück bildenden und in die Haube 7 ragenden Lagers 10 der Antriebswelle 2. Der Schwerpunkt des Rotors 9 wird dadurch nahe an das Lager 10 der Antriebswelle 2 herangerückt, und der Rotor 9 wirkt durch seine Ausbildung als Schwungscheibe, wodurch ein. ruhiger, schwingungsfreier Lauf erzielt wird und trotz des Ringspaltes zwischen Rotor 9 und dem Mantelteil 7' Störungen, wie sie bei be- kannten Antrieben auftreten, vermieden sind.
Das Statorblechpaket 11 samt Wicklung 12 ist auf dem Teil 7' der Haube 7 bis zum diesem Teil 7' benachbarten Stirnende des Teils 7" aufgeschoben und von einem als Kühlmantel ausgebildeten Gehäuse 13 umfasst, das in einer eine Zentrierfläche bildenden Schulter 14 des Tragringes 6 mittels Schraubenbolzen 15 befestigt ist. Die Haube 7 ist nahe ihrer Decke von einem Stützring 16 umfasst, der auf einem Federring 17 sitzt, welcher gemeinsam mit dem Gehäuse 13 durch die Schraubenbolzen 15 auf den Tragring 6 niedergespannt ist.
Der Federring 17 drückt dabei den Stützring 16 mit seiner dem Verdichter 1 abgekehrten Ringfläche unter Spannung gegen das Blechpaket 11 des Stators, dessen Lamellen dadurch zwischen dem vorerwähnten Stirnende des Teils 7" und dem Stützring 16 zwingenartig zusammengehalten werden. Durch diese Ausbildung des Stützringes 16 und des Federringes 17 ist es möglich, die Decke der Haube 7 freizuhalten, wodurch eine bessere Kühlung des Motors erzielt werden kann. Durch das Niederspannen des Statorblechpakets 11 und der Wicklung 12 mittels der Schrauben 15 gegen den Tragring 6 wird das Gewicht des Stators unmittelbar vom Tragring 6 übernommen und die Haube 7 daher völlig entlastet.
An der Stirnwand 4 ist eine senkrecht abstehende Abstreifplatte 18 mittels Schrauben 19 befestigt, die mit ihrem oberen Rand 20 bis knapp an den Innenumfang des Mantelteils 7" heranreicht und unten beiderseits von einer Schale 21 umfasst ist, nahe deren tiefsten Stelle ein Loch 22 vorgesehen ist, das einer in das Innere des Verdichtergehäuses mündenden Bohrung 23 der Stirnwand 4 gegenübersteht. Unterhalb des Loches 22 ist ein Sammelnapf 24 an der Stirnwand 4 vorgesehen, von dem eine Bohrung 25 zur Lagerfläche für die Antriebswelle 2 reicht, wodurch die Schmierung des Lagers bewirkt wird.
Das sich in der Haube 7 unten sammelnde öl wird durch den eintauchenden Rotor 9 bei seinem Umlauf durch Adhäsion mitgenommen und unter Mitdrehung am Umfang der Haube 7 gleichmässig verteilt und beim Vorbeilauf an der Platte 18 von deren Rand erfasst und abgestreift. Es sammelt sich in der Schale 21 und fliesst über das Loch 22 und die Bohrung 23 in den Sammelnapf 24 zum Lager und gegebenenfalls in das Innere des Verdichtergehäuses zurück.
Die in Fig.2 ersichtliche Ausführungsform ist hinsichtlich der Ausbildung des Rotors 9 und des Statorblechpakets 11 bis 13 sowie der Haube 7 gleich jener der Ausführungsform nach Fig. 1, weshalb sie bloss teilweise dargestellt wurde. Fig. 2 zeigt die Möglichkeit des Umbaues eines ursprünglich mit einer Gleitringwellenabdichtung versehenen und daher an der Einbaustelle derselben im Gehäuse offenen Kolbenverdichter in einen durch die Haube 7 des Elektromotors geschlossenen bzw. gekapselten Verdichter, wodurch derartige offene Kolbenverdichter ohne besondere zusätzliche Kosten rasch und
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einfach in geschlossene Aggregate umgebaut werden können.
Die Antriebswelle 2 ist durch den üblicherweise die Gleitringwellenabdichtung aufnehmenden Hohlraum 26 des nabenförmigen Ansatzes 27 des Verdichtergehäuses und durch ein Zwischenstück 4' hindurchgeführt, das anstelle der Stirnwand 4 den Tragring 6 hält und mit einem zentrisch angeordneten Ansatz 28 in eine ausgedrehte Schulter des Ansatzes 27 genau passend eingreift und den Hohlraum 26 nach aussen hin durch gasdichten Sitz auf der Stirnfläche des Ansatzes 27 abschliesst. Die Befestigung des Zwischenstückes 4' am Ansatz 27 erfolgt durch Schrauben 29.
Das Zwischenstück 4' weist eine Schulter 30 auf, auf die der Tragring 6 der Haube 7', 7" und des Stators 11 bis 13 gasdicht aufgesetzt ist, wobei der Tragring 6 wie bei der ersten Ausführungsform durch Schrauben 5 am Zwischenstück 6' festgespannt ist. Eine auf dem Zwischenstück 4' befestigte Abstreifplatte 18 mit einer sie unten beidseitig umfassenden Schale 21 ist gleichartig wie diejenige nach Fig. 1 ausgebildet, nur mündet die von ihrem Loch 22 ausgehende, im Zwischenstück 4' vorgesehene Bohrung 23' in den Hohlraum 26 des nabenförmigen Ansatzes 27, der durch eine Bohrung 31 mit dem Inneren des Verdichtergehäuses verbunden ist, so dass das von der Platte 18 während des Betriebes am Umfang der Haube 7',
7" gleichmässig verteilte Öl abgestreift wird, in die Schale 21 gelangt und von dort über den Hohlraum 26 in das Innere des Verdichtergehäuses zurückströmt.
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Horizontally arranged electric motor flanged to a refrigeration compressor Refrigeration compressors with an electric motor drive have already been proposed in which the rotor of the electric motor is enclosed by a hood made of magnetically non-conductive material to avoid a stuffing box at the point where the horizontally arranged drive shaft passes into the compressor housing consists of high electrical resistance, surrounds the rotor with as little play as possible and is placed gas-tight on the support plate for the stator.
Such drives have not proven themselves in practice, since the center of gravity of the relatively long and heavy rotor, which is arranged overhung on the shaft, is relatively far away from the shaft bearing, so that it performs oscillating movements around the horizontally lying drive shaft and that between the rotor and the hood provided air gap to avoid a streak during the rotary movement of the rotor on the hood must be selected relatively large, but this reduces the efficiency of such drives, so that the motor must be made much larger for a certain drive power desired.
The resulting higher weight of the stator requires a stronger and stronger design of the support plate that holds it and connects it to the compression housing, which for this reason is also profiled in the known drives, but which means that the stator is wide and loads the hood. In addition, the inner surface of the hood jacket is not machined together with the centering attachment of the support plate, so that there is no guarantee that the rotor will run centrally and the rotor will touch the hood after a relatively short running time. The hood, which is made of one piece, is also very expensive and difficult to process because of its excessive length.
It should also be mentioned that in the case of encapsulated motor compressors for refrigeration machines, it has already been proposed to allow a scoop disk rotating with the rotor to dip into the oil collecting chamber provided on the side of the stator in order to spray the oil from there against the upper wall of the rotor housing, from where it passes through a guide surface and holes in the partition between the rotor and compressor housings into a collecting tank and is used to lubricate the motor shaft bearing.
The invention relates to a horizontally arranged electric motor flanged to a refrigeration compressor, the rotor of which is cantilevered on the horizontal compressor shaft and separated from the stator by a multi-part hood, the stator and the hood being held by a disk-shaped support ring coaxially to the compressor shaft and the one Part of the shell of the hood, which lies in the area of the laminated core of the stator, consists of chromium-nickel steel and is thinner than the rest of the shell.
The invention consists in that the support ring has a centering surface for the stator housing and the thicker cylindrical shell part of the hood, the inner diameter of this shell part coincides with that of the support ring, and that the thinner shell part of the hood has a length that is approximately one third of the Rotor diameter and the thicker shell part forming the edge of the hood is made of steel. By this design, the heat dissipation from the hood to the support ring via the thicker shell part made of steel is significantly promoted, whereby thermal stresses in the hood, which can lead to warping thereof, are avoided.
As a result, the gap between the hood and rotor can be made extremely small, so that
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a high efficiency of the drive results and almost the performance of hoodless motors can be achieved. The cost of the hood can also be reduced. Since the stator's center of gravity is closer to the compressor housing, loading of the hood by the stator weight can also be avoided and, on the contrary, the hood can even be held in its cylindrical shape.
In the drawing, the subject matter of the invention is shown in two exemplary embodiments.
Fig. 1 shows in a partial axial section a refrigeration compressor motor unit in a first embodiment. FIG. 2 shows the unit in a second embodiment in a partial section along the line II-II in FIG. 3, which is itself a section along the line III-III in FIG.
A plunger piston compressor 1 of conventional design has at the point of passage of the horizontal drive shaft 2 of its horizontally arranged electric motor flanged to it an end wall 4, which is arranged coaxially to this shaft 2 and serves as a centering surface for a shoulder 3, which is explained in more detail below the bores evenly distributed on the circumference for the passage of fastening screws 5 of the disk-shaped support ring 6 of a hood 7 separating the rotor 9 from the stator 11 are provided. The hood 7 is designed in two parts and consists of a thicker jacket part 7 ″ made of steel, e.g.
B. from a boiler tube, and a thinner, lying in the region of the laminated core of the stator 11 casing part 7 'made of chrome-nickel steel, which are connected to one another by welding. The support ring 6 and the thicker shell part 7 "are also connected to each other in a gas-tight manner by welding or soldering at the point 8 and then only processed together so that their inner diameters match, the hood 7 with its cylindrical shell part 7" from a shoulder 3 'of the Support ring 6 is carried and thus comes to lie coaxially with the drive shaft 2. The length of the thinner casing part 7 ′ corresponds approximately to the height of the rotor 9, which is disk-shaped in the present case and which is fixed overhung on the drive shaft 2.
The height of the rotor 9 is approximately equal to one third of its diameter. The cover 7 comes to stand exactly centrically opposite the rotor 9 with its outer surface, so that the annular gap between rotor 9 and cover 7 can be dimensioned very small. The length of the thicker shell part 7 ″ corresponds approximately to the length of a bearing 10 of the drive shaft 2, which forms one piece with the end wall 4 and protrudes into the hood 7. The center of gravity of the rotor 9 is thereby moved close to the bearing 10 of the drive shaft 2, and the Due to its design, the rotor 9 acts as a flywheel, as a result of which a smooth, vibration-free run is achieved and, despite the annular gap between the rotor 9 and the casing part 7 ', disturbances such as occur with known drives are avoided.
The stator lamination stack 11 together with the winding 12 is pushed onto the part 7 'of the hood 7 up to the end of the part 7 "adjacent to this part 7' and is surrounded by a housing 13 designed as a cooling jacket, which in a centering surface forming shoulder 14 of the support ring 6 by means Screw bolt 15. The hood 7 is surrounded near its ceiling by a support ring 16, which sits on a spring ring 17, which is clamped down on the support ring 6 together with the housing 13 by the screw bolts 15.
The spring ring 17 presses the support ring 16 with its annular surface facing away from the compressor 1 under tension against the laminated core 11 of the stator, the lamellae of which are thereby held together like a forceps between the aforementioned end of the part 7 ″ and the support ring 16. This design of the support ring 16 and of the spring ring 17, it is possible to keep the cover of the hood 7 free, which allows better cooling of the motor. By clamping down the stator core 11 and the winding 12 by means of the screws 15 against the support ring 6, the weight of the stator is removed directly from the support ring 6 taken over and the hood 7 therefore completely relieved.
A vertically protruding stripping plate 18 is attached to the end wall 4 by means of screws 19, the upper edge 20 of which reaches just up to the inner circumference of the casing part 7 ″ and is encompassed on both sides by a shell 21 near the deepest point of which a hole 22 is provided , which faces a bore 23 of the end wall 4 opening into the interior of the compressor housing. Below the hole 22 a collecting cup 24 is provided on the end wall 4, from which a bore 25 extends to the bearing surface for the drive shaft 2, whereby the lubrication of the bearing is effected .
The oil that collects in the hood 7 is carried along by the immersing rotor 9 as it rotates through adhesion and is evenly distributed around the circumference of the hood 7 while rotating and gripped and stripped off the edge of the plate 18 as it passes. It collects in the shell 21 and flows back via the hole 22 and the bore 23 into the collecting cup 24 to the bearing and possibly into the interior of the compressor housing.
The embodiment shown in FIG. 2 is identical to that of the embodiment according to FIG. 1 with regard to the design of the rotor 9 and the laminated stator core 11 to 13 and the hood 7, which is why it has only been partially shown. Fig. 2 shows the possibility of converting a piston compressor originally provided with a mechanical shaft seal and therefore open at the installation point of the same in the housing into a compressor closed or encapsulated by the hood 7 of the electric motor, whereby such open piston compressors quickly and without special additional costs
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can easily be converted into closed units.
The drive shaft 2 is passed through the cavity 26 of the hub-shaped extension 27 of the compressor housing, which usually accommodates the sliding ring shaft seal, and through an intermediate piece 4 'which, instead of the end wall 4, holds the support ring 6 and with a centrally arranged extension 28 exactly into a turned shoulder of the extension 27 engages appropriately and closes the cavity 26 to the outside by a gas-tight seat on the end face of the projection 27. The attachment of the intermediate piece 4 ′ to the extension 27 is carried out by screws 29.
The intermediate piece 4 'has a shoulder 30 on which the support ring 6 of the hood 7', 7 "and the stator 11 to 13 is placed gas-tight, the support ring 6 being clamped as in the first embodiment by screws 5 on the intermediate piece 6 ' A stripping plate 18 fastened to the intermediate piece 4 'with a shell 21 encompassing it at the bottom on both sides is designed in the same way as that according to FIG hub-shaped extension 27, which is connected to the interior of the compressor housing by a bore 31, so that the from the plate 18 during operation on the circumference of the hood 7 ',
7 ″ uniformly distributed oil is stripped off, enters the shell 21 and from there flows back through the cavity 26 into the interior of the compressor housing.