Federaufhängung für einen gekapselten Motorverdichter Die Erfindung bezieht sich auf eine Federaufhän gung für einen gekapselten Motorverdichter, insbeson dere für eine Kleinkältemaschine, unter Benutzung spi ralförmig gewickelter Bandfedern, deren Innenwindung jeweils in axialer und radialer Richtung von einem Be festigungszapfen gehalten ist.
Es ist eine Federaufhängung bekannt, bei der der Motorverdichter von drei derartigen Bandfedern mit vertikaler Wickelachse am unteren Ende gehalten wird. Um die Innenwindung greift jeweils ein am Motorver dichter angebrachter Befestigungszapfen. Die Befesti gung an der Aussenseite erfolgt durch eine tangentiale Verlängerung der äusseren Windung, die in einer Hal terung an der Kapsel festgemacht ist.
Andere Motorverdichter sind mit Hilfe von Zugfe dern in der Kapsel aufgehängt. Ausser Konstruktionen mit mehreren parallelen Zugfedern gibt es solche, bei denen Paare von im Winkel zueinander stehenden Zugfedern vorgesehen sind.
Es sind auch schon keglig aus Draht gewickelte Druckfedern mit horizontaler Wickelachse benutzt worden, die bei einem Motorverdichter mit senkrechter Welle im Abstand von etwa l20 zwischen Kapsel und Ivfotorverdichter eingespannt werden.
Bei Federaufhängung für gekapselte Motorverdich ter sind zwei einander widersprechende Bedingungn zu erfüllen. Einerseits soll die Federung möglichst weich sein, um eine gute Schalldämpfung hervorrufen zu können. Andererseits soll die Federung möglichst hart sein, damit der Motorverdichter bei Stossbelastungen, wie sie im Anlaufaugenblick und beim Transport auf treten können, nicht so stark ausgelenkt wird, dass er an der Kapselwand anschlägt.
Zu weiche Federn kön nen unter Umständen auch mit Resonanzfrequenz an geregt werden, beispielsweise während des Transports auf einer Autobahn, bei dem die Fugen zwischen den Zementplatten eine Schwingungsfrequenz von 6-7 Hz hervorrufen. Daher war man bei den erwähnten be kannten Federaufhängungen gezwungen, einen Kom- promiss zwischen diesen Bedingungen zu schliessen, was einen Verzicht auf eine Verkleinerung des Abstan des zwischen Kapsel und Motorverdichter zur Folge hatte.
Es sind ferner Federsysteme mit progressiver Federcharakteristik bekannt, d. h. einer solchen Ab hängigkeit zwischen Belastung und Federweg, dass eine bestimmte Belastungsänderung bei geringerer Belastung eine grössere Änderung des Federweges hervorruft als bei grösserer Belastung. Eine solche progressive Cha rakteristik ergibt sich beispielsweise bei einer axial be lasteten, keglig gewickelten Feder, deren Innenwindung und Aussenwindung derart zwischen zwei parallelen Anschlagflächen liegt, dass sich mit wachsender axialer Belastung die übrigen Windungen zunehmend an die eine Anschlagfläche anlegen und damit unwirksam werden.
Es ist ferner bekannt, eine durch ein Drehmoment belastete, in einem Gehäuse gehaltene Welle mit der Innenwindung einer spiralförmig gewickelten Bandfe der drehfest zu verbinden, wobei das als tangentiale Verlängerung der Aussenwindung ausgebildete freie Federende derart am Gehäuse befestigt ist, dass die Aussenwindungen exzentrisch zur Drehachse liegen und sich infolgedessen die Windungen der Feder teil weise berühren. Durch die Berührung der Federwin dungen ergibt sich eine dämpfende Reibung. Diese Dämpfung nimmt mit wachsender Belastung zu, weil sich die Bandfeder dabei zusammenzieht und die Rei bungsfläche vergrössert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine im Normalbetrieb relativ weiche Federaufhäncung für einen gekapselten Motorverdichter zu schaffen, der bei stossartigen Belastungen in wesentlich geringerem hfasse zu Ausschlägen neigt, in kürzerer Zeit wieder zur Ruhe kommt und weniger auf Resonanzschwingun gen anspricht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Federaufhän gung der eingangs beschriebenen Art dadurch gekenn zeichnet, dass die Aussenwindung der Bandfeder von einer Begrenzungswand fest umschlossen ist und axial gegen eine Anschlagfläche anliegt, wobei die übrigen Windungen bei Normalbelastung einen Abstand von einander und von der Anschlagfläche haben, sich bei wachsender axialer Belastung zunehmend an die An schlagfläche anlegen. Bei dieser Konstruktion ergibt sich sowohl in axialer als auch in radialer Richtung der gewickelten Bandfedern eine progressive Federcharak teristik.
Denn sowohl bei radialer als auch bei axialer Belastung werden Teile der Feder durch Abstützung an der Begrenzungswand bzw. der Anschlagfläche unwirk sam, wodurch die effektive Federkonstante anwächst. Infolgedessen ist die Feder bei geringer Belastung weich" und hat gute Schalldämpfungseigenschaften; bei stärkerer Belastung dagegen ist sie hart und bremst die Bewegung des Motorverdichters stark ab. Dies gilt für höhere, insbesondere beim Transport auf tretende stossartige Belastungen in beliebiger Rich tung, weil sich die in axialer und in radialer Richtung vorhandenen Federeigenschaften auch überlagern kön nen. Resonanzschwingungen können nicht auftreten, da sich die Resonanzfrequenz über den Federweg ver schiebt.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden eine keglig gewickelte Bandfeder und eine ebene An schlagfläche auf der der Kegelspitze gegenüberliegen den Seite verwendet.
Für einen Motorverdichter mit senkrechter Welle empfiehlt es sich, die Wickelachse der Bandfedern im unbelasteten Zustand soweit exzentrisch liegen zu las sen, dass sie durch das Gewicht des Motorverdichters in eine zentrale Lage gebracht wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Bandfeder im normalen Bela stungszustand in jeder radialen Belastungsrichtung an nähernd die gleiche Änderung der Federcharakteristik erfährt.
Die Federaufhängung kann des weiteren als Trans portanschlag dienen, der wirksam wird, bevor Teile des Motorverdichters an der Kapselwand anschlagen. Wenn der Befestigungszapfen sich axial innerhalb der Begrenzungswand befindet, führt eine extreme radiale Belastung dazu, dass sich der Zapfen unter Zwischen schaltung aller Federwindungen an der Begrenzungs wand abstützt. Des weiteren kann der Befestigungszap fen eine solche Länge oder einen solchen Flansch be sitzen, dass er durch Anschlagen an der Anschlagflä che bzw. an der offenen Stirnseite der Begrenzungwand die Endlage des Federsystems bestimmt. Hierdurch wird bei extremer Belastung in axialer Richtung eine übermässige Auslenkung verhindert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, und zwar zeigt: Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine gekap- selte Kleinkältemaschine mit senkrechter Motorwelle, Fig. 2 eine Ansicht auf eine hierbei verwendete Bandfeder mit äusserer Befestigungswand im unbela steten Zustand, Fig. 3 in einem Teillängschnitt durch einen Motor verdichter mit senkrechter Welle, eine andere Ausfüh rungsform der Federabstützung,
und Fig. 4 in einem Teillängsschnitt durch einen Motorverdichter mit senkrechter Welle, eine weitere Ausführungsform für die Federabstützung.
In einer Kapsel 1 ist ein Motorverdichter 2 unter gebracht, dessen Motorwellenachse A senkrecht steht. Aus dem nur angedeuteten Umriss ist der seitlich vor stehende Zylinder 3 erkennbar. Der Motorverdichter 2 ist in der Kapsel 1 an vier Federanordnungen 4-7 auf gehängt, die jeweils den gleichen Aufbau haben. Sie weisen eine keglig gewickelte Bandfeder 8 auf. In de ren innere Windung greift ein Hohlzapfen 9, der auf einem an der Kapsel 1 befestigten Träger 10 sitzt. Die äussere Windung ruht in einer am Motorverdichter 2 befestigten Schale 11, deren Rand eine die äussere Windung fest umschliessende Begrenzungswand 12 und deren Bodenfläche eine Anschlagfläche 13 für die Windungen der Bandfeder 8 und im Extremfall für den Hohlzapfen 9 bietet.
Wie Fig. 2 zeigt, ist die Bandfeder 8 im unbelaste ten Zustand so geformt, dass der Mittelpunkt M, der inneren Windung exzentrisch gegenüber dem Mittel punkt Ml der äusseren Windung liegt. Beim Einbau wird darauf geachtet, dass der exzentrische Mittelpunkt M, sich oben befindet, so dass bei Belastung durch den Motorverdichter 2 M, und M, zusammenfallen.
Der besondere Vorteil der hier beschriebenen Federaufhängung liegt darin, dass sie sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung eine progressive Federcharakteristik besitzt. Bei einer Belastung in axia ler Richtung setzt sich mit zunehmender Belastung eine Windung nach der anderen von aussen her auf der An schlagfläche 13 auf, so dass die Feder immer steifer wird. In radialer Richtung legt sich mit zunehmender Belastung eine Windung nach der anderen von aussen nach innen an dem in Belastungsrichtung liegenden Teil der Begrenzungswand 12 an, so dass auch hierbei die Federkonstante anwächst. Das Eigengewicht des Motorverdichters ist hierbei durch die exzentrische Lage des Mittelpunktes M, im unbelasteten Zustand bereits berücksichtigt.
Die Federanordnung dient zusätzlich als Transport anschlag. Bei einer übermässigen Belastung in Achs richtung legen sich sämtliche Windungen bzw. die Stirnfläche des Hohlzapfens 9 an der Anschlagfläche 13 an und verhindern eine weitere Bewegung des Motorverdichters. Bei einer radialen Beanspruchung werden alle Windungen durch den Hohlzapfen 9 axial innerhalb der Begrenzungswand 12 liegt, so dass auch in dieser Richtung eine weitere Bewegung des Motor verdichters verhindert wird.
In Fig. 3 ist ein Traakörper 14 eines Motorverdich ters mit senkrechter VN"ellenachse A unter Zwischen schaltung einer Bandfeder 15 mit parallel dazu verlau fender Achse an der Kapsel 16 abgestützt. Ein im Traakörper 14 befestigter Stift 17 greift in die innere Windung der Bandfeder 15. Die äussere Windung wird von einer Schale 18 umschlossen, die über einen Aus leger 19 an der Kapsel befestigt ist.
Während in Fig. 3 der Motorverdichter unten abge stützt wird, ist er in Fig. 4 oben aufgehängt. Wenn man die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 3 verwendet, brauchen lediglich die Schale 18 und der Ausleger 19 mit einem Loch 20 und der Stift 17 mit einem Flansch 21 am äusseren Ende versehen zu werden. Der Flansch 21 kann mit der Stirnseite der Schale 18 in Berührung kommen und als Transportanschlag dienen.