DE102019126499A1

DE102019126499A1 - Dichtungs-Isolier-Anordnung für eine Vorrichtung zum Antreiben eines Verdichters und Vorrichtung zum Antreiben eines Verdichters

Info

Publication number: DE102019126499A1
Application number: DE102019126499.5A
Authority: DE
Inventors: Senol Gecgel; Bernd Guntermann; Eric Rooks
Original assignee: Hanon Systems Corp
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2019-10-01
Filing date: 2019-10-01
Publication date: 2021-04-01
Also published as: EP4038699A1; WO2021066428A1; KR102661127B1; US20220228599A1; JP2022535203A; EP4038699A4; CN114051680A; KR20210134807A; CN114051680B; JP7372989B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtungs-Isolier-Anordnung zum Hindurchführen elektrischer Verbindungen durch ein Gehäuse (2). Die Dichtungs-Isolier-Anordnung weist eine Verbindungsanordnung (9a, 9b) mit mindestens einem elektrisch leitenden Verbindungselement (17) und einem Halteelement (18) sowie ein Trägerelement (14) mit einem Aufnahmeelement (14a) mit einem Verbindungsdurchgang (14b) auf, welcher von einer Wandung (15) umschlossenen ist. Dabei ist das Verbindungselement (17) vom Halteelement (18) umschlossen derart angeordnet sowie über ein Formelement (19) fest und fluiddicht mit dem Halteelement (18) verbunden, dass das Verbindungselement (17) mit jeweils einem ersten und einem zweiten Bereich aus dem Halteelement (18) hervorragt. Das Verbindungselement (17) ist mit dem ersten Bereich durch den Verbindungsdurchgang (14b) in das Aufnahmeelement (14a) hineinragend angeordnet. Der erste Bereich des Verbindungselements (17) ist zumindest bereichsweise von einem Isolationselement (21) umschlossen, welches fest mit dem Halteelement (18) verbunden ist und sich ausgehend vom Halteelement (18) in Richtung der Wandung (15) des Trägerelements (14) erstreckt sowie in Verbindung mit der Wandung (15) den ersten Bereich des Verbindungselements (17) fluiddicht umschließt.Die Erfindung betrifft zudem eine Vorrichtung zum Antreiben eines Verdichters eines dampfförmigen Fluids, insbesondere einen Elektromotor, mit der Dichtungs-Isolier-Anordnung sowie eine Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungs-Isolier-Anordnung zum Hindurchführen elektrischer Verbindungen durch eine Wand eines Gehäuses für eine Vorrichtung zum Antreiben eines Verdichters. Die Erfindung betrifft zudem eine Vorrichtung zum Antreiben eines Verdichters, insbesondere einen Elektromotor, zum Verdichten eines dampfförmigen Fluids, speziell eines Kältemittels. Der Verdichter kann im Kältemittelkreislauf eines Klimatisierungssystems eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden.
Aus dem Stand der Technik bekannte Verdichter für mobile Anwendungen, insbesondere für Klimatisierungssysteme von Kraftfahrzeugen, zum Fördern von Kältemittel durch einen Kältemittelkreislauf, auch als Kältemittelverdichter bezeichnet, werden unabhängig vom Kältemittel oft als Kolbenverdichter mit variablem Hubvolumen oder als Scrollverdichter ausgebildet. Die Verdichter werden dabei entweder über eine Riemenscheibe oder elektrisch angetrieben.
Ein elektrisch angetriebener Verdichter weist neben dem Elektromotor zum Antreiben des jeweiligen Verdichtungsmechanismus einen Inverter zum Antreiben des Elektromotors auf. Der Inverter dient zum Umwandeln von Gleichstrom einer Fahrzeugbatterie in Wechselstrom, welcher dem Elektromotor durch elektrische Verbindungen zugeführt wird.
Herkömmliche Elektromotoren der elektrisch angetriebenen Verdichter können mit einem ringförmigen Statorkern mit daran angeordneten Spulen und einem Rotor ausgebildet sein, wobei der Rotor innerhalb des Statorkerns angeordnet ist. Rotor und Stator sind auf einer gemeinsamen Symmetrieachse beziehungsweise Drehachse des Rotors ausgerichtet.
Der Inverter weist Steckeranschlüsse für als Stifte ausgebildete Steckverbinder zum elektrischen Verbinden mit Anschlüssen des Elektromotors auf, welche wiederum mit Anschlussleitungen von Leitungsdrähten der Spulen des Stators elektrisch verbunden sind. Die Anschlüsse des Elektromotors sind in einem Steckergehäuse ausgebildet, welches beispielsweise an einer in axialer Richtung des Stators ausgerichteten Stirnseite des Stators angeordnet ist.
Die als Stifte ausgebildeten Steckverbinder werden bei der Montage des Verdichters jeweils in einen im Steckergehäuse vorgesehenen Verbindungsanschluss eingesteckt und jeweils mit einem mit einem entsprechenden Leitungsdraht, insbesondere einer Anschlussleitung des Leitungsdrahtes, verbundenen Endstück kontaktiert. Dabei ist das Endstück mit der Anschlussleitung des Leitungsdrahtes elektrisch und mechanisch verbunden, sodass jeweils lediglich ein geringer Übergangswiderstand zwischen dem Steckverbinder des Inverters und dem Leitungsdraht gewährleistet ist. Um gleichzeitig jeweils eine elektrische Verbindung mit einem hohen Isolationswiderstand zu gewährleisten, sind neben den unisolierten Enden der Anschlussleitungen beziehungsweise Leitungsdrähte, auch als Phasenleiter bezeichnet, auch die Steckverbinder voneinander und von anderen elektrisch leitenden Komponenten des Stators sowie des Motorgehäuses elektrisch zu isolieren, speziell hermetisch abzudichten, da beispielsweise das durch den Verdichter strömende Fluid, ein Gemisch aus Kältemittel und Öl, den Isolationswiderstand zwischen den Steckverbindern und den Verbindungsanschlüssen beziehungsweise zwischen den Verbindungsanschlüssen und anderen, auch inaktiven Metallteilen des Elektromotors oder des Motorgehäuses verringern kann. Des Weiteren ist das Steckergehäuse zu den aus dem Motorgehäuse herausragenden und zum außerhalb des Motorgehäuses angeordneten Inverter ausgerichteten Steckverbindern elektrisch zu isolieren und hermetisch abzudichten, um sicherzustellen, dass kein im Verdichter strömendes Kältemittel und/oder Öl in die Umwelt gelangt und dass im Inverter keine Kurzschlüsse beziehungsweise Beschädigungen, insbesondere an auf einer Platine des Inverters angeordneten Komponenten, auftreten.
Um die geforderten Isolationswiderstände der elektrischen Komponenten einzuhalten und die stromführenden Elemente gegenüber im Motorgehäuse strömende Fluide und auftretende Verschmutzungen zuverlässig und vollständig zu isolieren, werden herkömmlich Glas-Metall-Durchführungen der Steckverbinder eingesetzt, bei welchen die stromführenden Elemente mit elastischen Formteilen abgedichtet werden. Das als Isolationsmaterial und Halterung des jeweiligen Steckverbinders dienende Glas weist aufgrund vorgegebener Abmessungen und erforderlicher elektrischer Parameter eine bestimmte Form auf.
Die Form von Glasüberständen, auch als Glashochzüge bezeichnet, der Glas-Metall-Durchführungen ist schwer einzustellen sowie zu reproduzieren und unterliegt herstellungsbedingt sehr großen Abweichungen in Form und Menge. Bei der Herstellung der Glas-Metall-Durchführungen wird das Glas in Form von gesinterten Hohlzylindern zusammen mit den stiftförmigen Steckverbindern sowie Haltekörpern in ein Schmelzwerkzeug eingebracht. Dabei addieren sich die Toleranzen sämtlicher zu verbindender Komponenten. Um die gewünschte Glasform zu erreichen und die Zuverlässigkeit zu gewährleisten, ist eine Vielzahl von sehr zeitintensiven Experimenten mit unterschiedlichen Glasmengen und Fertigungsparametern durchzuführen. Zudem ist der Nachweis des zuverlässigen Einhaltens der erforderlichen Grenzen mit aufwendigen Tests und Fähigkeitsnachweisen zu erbringen. Um die Glasoberflächen abzudecken beziehungsweise zu versiegeln, ist jeweils eine Hülse mit passgenauer Oberfläche erforderlich. Dabei sind die großen Abweichungen seitens der Dichtungen sowohl mit einer hohen Flexibilität als auch mit einer hohen Genauigkeit auszugleichen. Insbesondere die Anforderung der hohen Genauigkeit ist mit Elastomerformteilen als Dichtelementen nur sehr schwer zu gewährleisten.
Aus der WO 2015 146677 A1 geht ein elektrisch angetriebener Verdichter mit einer Verdichtungsanordnung, einem Elektromotor zum Antreiben der Verdichtungsanordnung und einem Inverter zum Versorgen des Elektromotors mit Strom hervor. Der Elektromotor weist einen Rotor und einen Stator mit einem an einem Ende eines Statorkerns angeordneten, elektrisch isolierenden Spulenkörper, an dem Spulenkörper angeordnete Spulen und ein Steckergehäuse mit Verbindungsanschlüssen zum elektrischen Verbinden der Spulen mit dem Inverter auf. Das Steckergehäuse ist am Spulenkörper stirnseitig mit dem Stator mechanisch verbunden.
Die jeweils in einen im Steckergehäuse vorgesehenen Verbindungsanschluss eingesteckten Steckverbinder sind bereichsweise mit ringartigen Isolatoren ummantelt, welche eine Verbindung zu einer hermetisch abdichtenden Platte herstellen. Zum einen ist zwischen der Platte und einer zum Inverter weisenden Trennwand des Motorgehäuses eine hermetische Dichtung angeordnet. Zum anderen sind zwischen jedem Isolator und dem Steckergehäuse, das heißt jeweils an den Außenumfängen der Isolatoren der Steckverbinder, elektrisch isolierende, ringartige Dichtungselemente vorgesehen. Die Steckverbinder werden zusammen mit den Isolatoren und den Dichtungselementen in im Steckergehäuse ausgebildete Öffnungen eingesetzt, sodass die Steckverbinder fluiddicht durch das Motorgehäuse hindurchgeführt angeordnet sind. Die Dichtungselemente dienen jedoch lediglich dem Abdichten der Steckverbinder in radialer Richtung. Zudem ist bei der Montage aufgrund der fehlenden radialen und gleichsamen axialen Symmetrie auf die Einbaurichtung zu achten.
Zum Sicherstellen einer ausreichenden Dichtfunktionalität, insbesondere einer ausreichenden Abdichtung des Verdichters gegenüber der Umwelt und einer ausreichenden Isolation gegenüber dem den Verdichter durchströmenden Kältemittel sowie benachbart angeordneter Gehäuseelemente, werden die Steckverbinder folglich mit einer Vielzahl verschiedener Dichtelemente zum Steckergehäuse montiert, was die Anordnung aus einer großen Anzahl an Komponenten sowie die Montage sehr komplex macht. Zudem sind aufgrund der Verwendung der Vielzahl an verschiedenen Komponenten das Ausfallrisiko sowie das Fehlerrisiko sehr hoch.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Dichtungs-Isolier-Anordnung für eine Vorrichtung zum Antreiben eines elektrisch angetriebenen Verdichters eines dampfförmigen Fluids, insbesondere eines Elektromotors, welche sich auf einfache Weise herstellen und zeitsparend montieren lässt. Die Anordnung soll eine möglichst geringe Anzahl an Einzelkomponenten aufweisen sowie konstruktiv einfach realisierbar sein, auch um Kosten bei der Herstellung zu minimieren. Dabei sollen insbesondere die Komplexität des Aufbaus der Dichtungs-Isolier-Anordnung und damit der Vorrichtung minimiert sowie Ungenauigkeiten eliminiert werden, wobei gleichzeitig das Abdichten des hermetischen Systems zur Umwelt sowie die elektrische Isolation im Inneren des Verdichters optimiert sind. Die Anordnung soll zudem derart ausgebildet sein, die erforderlichen Isolationswiderstände des Systems zu gewährleisten.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände mit den Merkmalen der selbstständigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Die Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Dichtungs-Isolier-Anordnung zum Hindurchführen elektrischer Verbindungen durch ein Gehäuse, insbesondere durch eine Wand des Gehäuses, für eine Vorrichtung zum Antreiben eines Verdichters gelöst. Die Dichtungs-Isolier-Anordnung weist eine Verbindungsanordnung mit mindestens einem elektrisch leitenden Verbindungselement und einem Halteelement sowie ein Trägerelement mit einem Aufnahmeelement mit einem Verbindungsdurchgang auf. Der Verbindungsdurchgang ist von einer Wandung vollumfänglich umschlossenen. Zudem ist das mindestens eine Verbindungselement vollumfänglich von dem Halteelement umschlossen derart angeordnet sowie über ein Formelement fest und fluiddicht mit dem Halteelement verbunden, dass das Verbindungselement mit jeweils einem ersten Bereich und einem zweiten Bereich aus dem Halteelement hervorragt. Dabei ist das Verbindungselement mit dem ersten Bereich durch den Verbindungsdurchgang in das Aufnahmeelement hineinragend angeordnet.
Nach der Konzeption der Erfindung ist zumindest der erste Bereich des mindestens einen Verbindungselements zumindest bereichsweise vollumfänglich von einem Isolationselement umschlossen. Das fest mit dem Halteelement verbundene und sich ausgehend vom Halteelement in Richtung der Wandung des Trägerelements erstreckende Isolationselement ist in Verbindung mit der den Verbindungsdurchgang ausbildenden Wandung den ersten Bereich des Verbindungselements fluiddicht umschließend angeordnet. Das Verbindungselement dient vorzugsweise dem Verbinden von innerhalb des Trägerelements angeordneten elektrischen Anschlüssen mit außerhalb des Gehäuses angeordneten elektrischen Anschlüssen. Dabei ist das Aufnahmeelement vorteilhaft zur Aufnahme eines Steckergehäuses mit den elektrischen Anschlüssen ausgebildet. Das Verbindungselement kann in das Steckergehäuse und einen darin angeordneten elektrischen Anschluss eingeführt werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ausschließlich der erste Bereich des mindestens einen Verbindungselements zumindest bereichsweise vollumfänglich von einem Isolationselement umschlossen.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Verbindungselement als ein stiftförmiger Steckverbinder zylinderförmig ausgebildet und weist vorzugsweise die Form eines geraden Stiftes auf. Das Verbindungselement ist insbesondere kreiszylinderförmig mit einem konstanten Außendurchmesser ausgebildet.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die den Verbindungsdurchgang des Aufnahmeelements umschließende Wandung in einer axialen Richtung zum Gehäuse hin ausgerichtet und vom Aufnahmeelement hervorragend angeordnet.
Die den Verbindungsdurchgang des Aufnahmeelements umschließende Wandung ist vorzugsweise hohlkreiszylinderförmig ausgebildet und mit einer in axialer Richtung ausgerichteten ersten Stirnseite vollumfänglich mit dem Aufnahmeelement verbunden. Eine distal zur ersten Stirnseite ausgebildete zweite Stirnseite der Wandung ist in Richtung der Verbindungsanordnung ausgerichtet.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Isolationselement die Form einer Hülse, insbesondere einer hohlkreiszylinderförmigen Hülse mit konstantem Innendurchmesser, mit zwei Stirnseiten aufweist.
Das Isolationselement ist bevorzugt an einer ersten Stirnseite fest sowie vollumfänglich fluiddicht mit dem Halteelement verbunden. Vorzugsweise ist eine distal zur ersten Stirnseite ausgerichtete zweite Stirnseite des Isolationselements zum Trägerelement hin ausgerichtet und als ein freies Ende ausgebildet.
Das zumindest bereichsweise vollumfänglich vom vorteilhaft aus einem keramischen Werkstoff ausgebildete Isolationselement umschlossene Verbindungselement kann mit dem ersten Bereich an der zweiten Stirnseite des Isolationselements aus dem Isolationselement hervorragend angeordnet sein.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind das Verbindungselement und das Isolationselement koaxial zueinander ausgerichtet derart angeordnet, dass zwischen dem Verbindungselement und dem Isolationselement ein Spalt ausgebildet ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Halteelement plattenförmig mit sich gegenüberliegend angeordneten Oberflächen und mindestens einer Durchgangsöffnung zur Aufnahme des mindestens einen Verbindungselements ausgebildet. Dabei sind der erste Bereich und der zweite Bereich des Verbindungselements aus den sich gegenüberliegenden Oberflächen des Halteelements hervorragend und ein dritter Bereich des Verbindungselements innerhalb der Durchgangsöffnung angeordnet. Die Bereiche des Verbindungselements sind sich entlang einer gemeinsamen Achse, insbesondere einer Längsachse, erstreckend ausgerichtet.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ein zwischen dem Verbindungselement, insbesondere dem dritten Bereich des Verbindungselements, und dem Halteelement, speziell zwischen dem Verbindungselement und einer die Durchgangsöffnung umlaufenden Wandung des Halteelements, ausgebildeter Spalt vom Formelement ausgefüllt ist. Das Formelement ist vorzugsweise als ein Glasformelement beziehungsweise als ein Glaskörper ausgebildet.
Nach einer ersten alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Dichtungs-Isolier-Anordnung mit mindestens einem Funktionselement ausgebildet, welches die Wandung des Aufnahmeelements und das Isolationselement zueinander abdichtend angeordnet ist. Das Funktionselement ist dabei sowohl zum fluiddichten Abdichten elektrischer Verbindungen als auch zum elektrischen Isolieren der elektrischen Verbindungen ausgebildet.
Das mindestens eine Funktionselement weist vorzugsweise die Form einer Hülse, insbesondere einer im Wesentlichen hohlkreiszylinderförmigen Hülse, mit einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt auf. Die beiden Abschnitte erstrecken sich jeweils in axialer Richtung und sind über einen als Sitzfläche ausgebildeten dritten Abschnitt miteinander verbunden. Dabei erstrecken sich der erste Abschnitt von einer ersten Stirnseite bis zur Sitzfläche und der zweite Abschnitt von einer zweiten Stirnseite bis zur Sitzfläche. Die Sitzfläche des Funktionselements ist bevorzugt in radialer Richtung über Außenflächen des ersten beziehungsweise zweiten Abschnitts hervorragend und das Funktionselement vollumfänglich umgebend ausgebildet. Das Funktionselement weist zudem eine sich in axialer Richtung von der ersten Stirnseite zur zweiten Stirnseite erstreckende Durchgangsöffnung zum Aufnehmen des Verbindungselements auf.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt des Funktionselements jeweils mit einer im Wesentlichen konstanten Wandstärke ausgebildet. Dabei kann jeweils auf einer Außenfläche der Abschnitte mindestens eine von der Außenfläche hervorragende Dichtlippe vorgesehen sein. Die Dichtlippen, insbesondere jeweils mindestens zwei Dichtlippen, sind die Außenfläche des jeweiligen Abschnitts vollumfänglich umgebend ausgebildet.
Das Funktionselement ist vorteilhaft mit dem ersten Abschnitt in dem zwischen dem Verbindungselement und dem Isolationselement ausgebildeten spaltförmigen Zwischenraum und mit dem zweiten Abschnitt in einem zwischen dem Verbindungselement und der Wandung des Verbindungsdurchgangs des Aufnahmeelements ausgebildeten spaltförmigen Zwischenraum angeordnet. Dabei liegt das Funktionselement mit einer Außenfläche des ersten Abschnitts sowie der an der Außenfläche ausgebildeten mindestens einen Dichtlippe an einer Innenfläche der Wandung des Isolationselements und mit einer Außenfläche des zweiten Abschnitts sowie der an der Außenfläche ausgebildeten mindestens einen Dichtlippe an einer Innenfläche der Wandung des Verbindungsdurchgangs des Aufnahmeelements an.
Zudem kann das Funktionselement mit der Sitzfläche einerseits an der zweiten Stirnseite des Isolationselements und andererseits an der zweiten Stirnseite der Wandung des Verbindungsdurchgangs anliegend angeordnet sein.
Das Funktionselement ist vorzugsweise aus einem Elastomer ausgebildet, um an den Kontaktflächen beziehungsweise Dichtflächen jeweils eine elektrisch isolierende und abdichtende Verbindung zu gewährleisten.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Dichtungs-Isolier-Anordnung bei einer Ausbildung von mindestens jeweils zwei Verbindungselementen, Wandungen von Verbindungsdurchgängen und Isolationselementen eine gleiche Anzahl an Funktionselementen auf. Dabei sind die Funktionselemente als eine einteilige Funktionselementanordnung ausgebildet.
Jeweils zwei benachbart zueinander angeordnete Funktionselemente sind vorzugsweise im Bereich der Sitzflächen über Verbindungsstege miteinander verbunden. Dabei sind die Längsachsen der Funktionselemente jeweils parallel zueinander und die Längsachsen benachbarter Funktionselemente bevorzugt gleichmäßig beabstandet zueinander ausgerichtet. Die Längsachsen der Funktionselemente können in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sein.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das mindestens eine Funktionselement mit dem Trägerelement als eine einteilige Komponente, insbesondere als ein Zwei-Komponenten-Element oder als ein Ein-Komponenten-Element, ausgebildet ist.
Nach einer zweiten alternativen Ausgestaltung der Erfindung sind die Wandung des Aufnahmeelements und das Isolationselement der Verbindungsanordnung einander abdichtend, ohne zwischengelagertes Funktionselement aneinander anliegend angeordnet.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die den Verbindungsdurchgang umschließende Wandung in einem Bereich der zur ersten Stirnseite distal ausgebildeten zweiten Stirnseite auf einer Außenfläche eine wulstartige Ausformung auf, welche sich vollumfänglich um die Wandung erstreckt.
Das Isolationselement ist vorteilhaft in einem Bereich der zur ersten Stirnseite distal ausgebildeten zweiten Stirnseite an der Innenfläche mit einer vollumfänglich angeordneten Dichtfläche in Form einer Fase ausgebildet. Dabei ist ein Innendurchmesser des Isolationselements sich bevorzugt zur zweiten Stirnseite hin erweiternd ausgebildet und korrespondiert mit einem Außendurchmesser der Ausformung der den Verbindungsdurchgang umschließenden Wandung.
Die den Verbindungsdurchgang umschließende Wandung ist vorzugsweise in einem zwischen dem Verbindungselement und dem Isolationselement ausgebildeten spaltförmigen Zwischenraum angeordnet. Dabei liegt die Wandung mit der Ausformung an der Dichtfläche des Isolationselements fluiddicht an.
Die Aufgabe wird auch durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Antreiben eines Verdichters eines dampfförmigen Fluids, insbesondere einen Elektromotor, gelöst. Die Vorrichtung weist einen Rotor und einen unbeweglichen Stator, welche sich entlang einer gemeinsamen Längsachse erstrecken, sowie ein Gehäuse auf.
Der Stator ist vorteilhaft in radialer Richtung an einer Außenseite des Rotors, den Rotor umschließend positioniert.
Nach der Konzeption der Erfindung ist an einer ersten in einer axialen Richtung ausgerichteten Stirnseite des Stators ein Trägerelement mit mindestens einem Aufnahmeelement für mindestens ein Steckergehäuse anliegend angeordnet. Dabei weist das Aufnahmeelement mindestens einen Verbindungsdurchgang mit einer Wandung zur Aufnahme mindestens eines Verbindungselements auf. Zudem ist die Vorrichtung mit einer voranstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Dichtungs-Isolier-Anordnung ausgebildet.
Unter der axialen Richtung ist an dieser Stelle die Richtung der Längsachse des Stators zu verstehen, welche auch der Längsachse und der Rotationsachse des Rotors entspricht. Eine in der axialen Richtung ausgerichtete Stirnseite ist in einer senkrecht zur Längsachse ausgerichteten Ebene angeordnet.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Trägerelement und das mindestens eine Aufnahmeelement für das mindestens eine Steckergehäuse als eine zusammenhängende Einheit und einteilige Komponente ausgebildet sind, sodass das Aufnahmeelement ein Bestandteil des Trägerelements ist. Das Trägerelement ist damit als eine multifunktionale Komponente, insbesondere des Stators, bevorzugt aus einem Kunststoff, wie einem Polymer beziehungsweise Thermoplast, ausgebildet.
Ein Verfahren zum Montieren der Vorrichtung zum Antreiben eines Verdichters eines dampfförmigen Fluids, insbesondere eines Elektromotors, weist folgende Schritte auf:

- Aufstecken mindestens eines Funktionselements auf einen Steckverbinder einer Verbindungsanordnung, dabei Einstecken des Funktionselements mit einem ersten Abschnitt in einen spaltförmigen, insbesondere kreisringspaltförmigen Zwischenraum zwischen dem Steckverbinder und einem Isolationselement, wobei das Funktionselement an eine Wandung des Isolationselements derart angelegt wird, dass die Wandung das Funktionselement vollumfänglich umschließt sowie
- Einführen des mindestens einen Steckverbinders mit dem Funktionselement von einer Oberseite eines Aufnahmeelements ausgehend durch mindestens einen im Aufnahmeelement ausgebildeten Verbindungsdurchgang hindurch in einen Anschluss eines in dem Aufnahmeelement angeordneten Steckergehäuses während einer Montage eines Stators mit einem Trägerelement in einem Gehäuse, wobei das Funktionselement mit einem zweiten Abschnitt an eine den Verbindungsdurchgang umgebende Wandung des Aufnahmeelements derart angelegt wird, dass die Wandung das Funktionselement vollumfänglich umschließt.

Das Funktionselement wird vorzugsweise derart in das Isolationselement eingeschoben, bis eine Sitzfläche des Funktionselements an einer Stirnseite des Isolationselements anliegt. Zudem kann die Verbindungsanordnung mit dem Funktionselement derart in das Aufnahmeelement eingeschoben werden, bis die Sitzfläche des Funktionselements an einer Stirnseite der den Verbindungsdurchgang umgebenden Wandung anliegt.
Das Steckergehäuse wird bevorzugt in das am Trägerelement ausgebildete Aufnahmeelement eingeführt und derart am Trägerelement fixiert.
Während des Montierens der Vorrichtung werden ein Rotor und der Stator vorzugsweise auf einer gemeinsamen Längsachse derart angeordnet, dass der Stator den Rotor in radialer Richtung umschließt.
Die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht die Verwendung der Vorrichtung zum Antreiben eines Verdichters, insbesondere eines Elektromotors, zum Verdichten eines dampfförmigen Fluids für einen Verdichter eines Kältemittels in einem Kältemittelkreislauf eines Klimatisierungssystems eines Kraftfahrzeugs.
Die erfindungsgemäße Dichtungs-Isolier-Anordnung beziehungsweise die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Antreiben eines Verdichters eines dampfförmigen Fluids mit der Dichtungs-Isolier-Anordnung weisen zusammenfassend weitere diverse Vorteile auf:

- minimale Anzahl an Komponenten, da beispielsweise durch das Verwenden des Verbindungselements in Kombination mit dem Funktionselement und der am Trägerelement ausgebildeten Wandung ein oder mehrere, je nach Anzahl der Verbindungselemente, separate Dichtelemente sowie zusätzliche Befestigungsmittel im Vergleich zu Anordnungen aus dem Stand der Technik entfallen, wobei zudem die Wandung in einem Spritzgussvorgang mit dem Trägerelement hergestellt wird und geringere Anforderungen an die Genauigkeit des Funktionselements und des Überstandes des Formelements gestellt werden,
- einfache Montage, insbesondere beim Einfügen des Stators mit dem Rotor innerhalb des Gehäuses, da insbesondere keine zusätzlichen Dichtelemente zum Abdichten der Verbindungsdurchgänge als Öffnungen im Aufnahmeelement für das Durchführen der Verbindungselemente erforderlich sind, das Einschrumpfen des Stators in das Gehäuse sowie das Abdichten innerhalb eines Montageschritts erfolgen und die jeweilige Anordnung um das Verbindungselement in radialer und axialer Richtung symmetrisch ausgebildet ist, sowie
- maximale Funktionssicherheit infolge der Kombination aus radialer und axialer Abdichtung.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:

1a: einen elektrisch angetriebenen Verdichter mit einer Vorrichtung, insbesondere einem Elektromotor, zum Antreiben eines Verdichtungsmechanismus und einer Anordnung eines Inverters in einer Schnittdarstellung,
1b: einen Stator des Elektromotors mit einem Statorkern, Spulen, einer Isolierung und einem Trägerelement in einer perspektivischen Ansicht,
2a: eine Durchführung einer Dichtungsanordnung für Verbindungselemente mit einem Halteelement und Formelementen zum elektrischen Verbinden von im Steckergehäuse angeordneten Anschlüssen mit Anschlüssen des Inverters aus dem Stand der Technik in einer perspektivischen Ansicht,
2b: einen Ausschnitt einer Dichtungsanordnung mit der Durchführung aus 2a mit einem Dichtelement aus dem Stand der Technik in einer Schnittdarstellung,
3a: ein Trägerelement mit einem Aufnahmeelement, eine Verbindungsanordnung mit Verbindungselementen sowie einem Halteelement und eine Funktionselemente aufweisende Funktionselementanordnung einer Dichtungs-Isolier-Anordnung in einer Explosionsdarstellung in einer perspektivischen Ansicht,
3b und 3c: die Funktionselementanordnung der Dichtungs-Isolier-Anordnung aus 3a jeweils in einer perspektivischen Ansicht,
4a: das Trägerelement mit dem Aufnahmeelement, die Verbindungsanordnung mit dem Halteelement und den Verbindungselementen sowie die Funktionselemente der Dichtungs-Isolier-Anordnung in einer Explosionsdarstellung in einer perspektivischen Ansicht,
4b: die Verbindungsanordnung mit dem Halteelement, einem Verbindungselement und einem Isolationselement sowie einem im Isolationselement angeordneten Funktionselement der Dichtungs-Isolier-Anordnung im Detail in einer Seitenansicht, 4c: einen Verbindungsdurchgang des Trägerelements mit Wandung zum Aufnehmen eines Verbindungselements und eines Funktionselements in einer Detailansicht,
4d: das Trägerelement mit dem Aufnahmeelement sowie die Verbindungsanordnung mit dem am Trägerelement und an der Verbindungsanordnung angeordneten Funktionselement der Dichtungs-Isolier-Anordnung im Detail in einer Seitenansicht sowie
5: das Trägerelement mit einer Wandung des Aufnahmeelements und eine Verbindungsanordnung mit dem Verbindungselement sowie dem Halteelement in einer alternativen Ausführungsform einer Dichtungs-Isolier-Anordnung ohne Funktionselemente oder Dichtelemente in einer Seitenansicht und Schnittdarstellung.

Aus 1a geht ein elektrisch angetriebener Verdichter 1 eines dampfförmigen Fluids, speziell für ein Klimatisierungssystem eines Kraftfahrzeugs zum Fördern von Kältemittel durch einen Kältemittelkreislauf, mit einem in einem Gehäuse 2 angeordneten Elektromotor 3 als eine Vorrichtung 3 zum Antreiben eines Verdichtungsmechanismus 4 und einer Anordnung eines Inverters 5 in einer Schnittdarstellung hervor. Der Elektromotor 3 wird über eine Schaltvorrichtung 6 des Inverters 5 mit elektrischer Energie versorgt.
Der Elektromotor 3 weist einen Stator 7 mit einem im Wesentlichen hohlzylinderförmigen Statorkern und auf dem Statorkern aufgewickelte Spulen sowie einen innerhalb des Stators 7 angeordneten Rotor 8 auf. Der Rotor 8 wird in eine Rotationsbewegung versetzt, wenn den Spulen des Stators 7 über eine Verbindungsanordnung 9 elektrische Energie zugeführt wird. Die Verbindungsanordnung 9 ist an einer Stirnseite des Stators 7 ausgebildet und weist eine Vielzahl von elektrischen Anschlüssen auf.
Der Rotor 8 ist koaxial innerhalb des Stators 7 und um eine Rotationsachse drehbar angeordnet. Eine Antriebswelle 10 kann integral mit dem Rotor 8 oder als ein separates Element ausgebildet sein.
Der Elektromotor 3 sowie der als Scrollverdichter mit einer feststehenden und einer orbitierenden Spirale ausgebildete Verdichtungsmechanismus 4 sind innerhalb eines vom Gehäuse 2 umschlossenen Volumens angeordnet. Dabei ist das Gehäuse 2 aus einem ersten Gehäuseelement zur Aufnahme des Elektromotors 3 und einem zweiten Gehäuseelement zur Aufnahme des Verdichtungsmechanismus 4 sowie vorzugsweise aus einem Metall, insbesondere aus einem Aluminium, ausgebildet.
Die orbitierende Spirale des Verdichtungsmechanismus 4, in welchem das dampfförmige Fluid, speziell ein Kältemittel, verdichtet wird, wird über die mit dem Rotor 8 des Elektromotors 3 verbundene Antriebswelle 10 angetrieben. Nach einer nicht dargestellten Ausführungsform kann der Verdichtungsmechanismus beispielsweise auch mit einer Taumelscheibe ausgebildet sein.
Die Schaltvorrichtung 6 zum Steuern des Betriebs des Elektromotors 3 weist eine mit verschiedenen Schaltelementen 11 ausgebildete Leiterplatte 12 auf. Auf der Leiterplatte 12 sind unterschiedliche Ansteuerschaltungen und Komponenten elektrisch verbunden montiert, welche mit elektrischer Energie aus einer externen Stromquelle versorgt werden.
In 1b ist ein Stator 7 des Elektromotors 3 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Der Stator 7 ist mit einem Statorkern 7a, Spulen 7b, einer Isolierung 7c sowie einem Trägerelement 14 mit einem Aufnahmeelement 14a für ein Steckergehäuse 14c ausgebildet.
Der Elektromotor 3, beispielsweise ein Wechselstrommotor mit drei Phasen, weist den nicht dargestellten Rotor und den in radialer Richtung an einer Außenseite des Rotors und damit um den Rotor angeordneten Statorkern 7a auf. Der vorzugsweise als ein Blechpaket ausgebildete Statorkern 7a und die aus einem elektrisch isolierenden Material ausgebildete Isolierung 7c erstrecken sich jeweils entlang einer Längsachse 13, welche auch der Längsachse des Stators 7 und der Rotationsachse des Rotors entspricht, von einer ersten Stirnseite zu einer zweiten Stirnseite des Stators 7.
Die Spulen 7b sind jeweils aus einem um einen sich in radialer Richtung nach innen erstreckenden Bereich des Statorkerns 7a gewickelten Draht als elektrischer Leiter, auch als Leitungsdraht 16 bezeichnet, ausgebildet. Die nicht gewickelten Enden der Leitungsdrähte 16 sind als Anschlussleitungen aus der jeweiligen Wicklung herausgeführt. Die Leitungsdrähte 16 sind im Bereich der Spulen 7b vorteilhaft aus lackiertem und gewickeltem Kupferdraht ausgebildet, wobei die nicht gewickelten Enden der Leitungsdrähte 16 als Anschlussleitungen vorzugsweise mit einem Kunststoff ummantelt isoliert sind.
Der Statorkern 7a, die Isolierung 7c und die Spulen 7b bilden die Statoreinheit des Elektromotors 3.
An einer ersten Stirnseite des Stators 7 ist das Trägerelement 14 mit dem Aufnahmeelement 14a mit Verbindungsdurchgängen 14b für das Steckergehäuse 14c mit Verbindungsanschlüssen angeordnet. Die Verbindungsanschlüsse des Steckergehäuses 14c dienen jeweils als Komponente einer elektrischen Verbindung zwischen den Spulen 7b des Elektromotors 3 und dem nicht dargestellten Inverter 5, insbesondere elektrisch leitenden, stiftförmigen Verbindungselementen, welche durch die Verbindungsdurchgänge 14b des Aufnahmeelements 14a des Trägerelements 14 hindurchgeführt in die Verbindungsanschlüsse des Steckergehäuses 14c eingesteckt angeordnet sind.
Die Anschlussleitungen der Leitungsdrähte 16 der Spulen 7b und die Verbindungsanschlüsse des im Aufnahmeelement 14a angeordneten Steckergehäuses 14c sind elektrisch leitend miteinander verbunden.
Das Trägerelement 14 mit dem Aufnahmeelement 14a sowie dem im Aufnahmeelement 14a angeordneten Steckergehäuse 14c liegt im montierten Zustand des Stators 7 in axialer Richtung am Stator 7, insbesondere am Statorkern 7a, an. Dabei ist das Aufnahmeelement 14a für das Steckergehäuse 14c als ein Bestandteil des Trägerelements 14 ausgebildet. Das Trägerelement 14 mit dem Aufnahmeelement 14a mit den Verbindungsdurchgängen 14b für das Steckergehäuse 14c mit den Verbindungsanschlüssen ist als eine Einheit, insbesondere als ein einteiliges Spritzgusselement, ausgebildet. Die einteilige Ausbildung wird innerhalb eines Formgebungsprozesses realisiert.
Zum Einführen der Verbindungselemente als elektrische Verbinder zum nicht dargestellten Inverter 5 durch die Umhausung des Aufnahmeelements 14a hindurch in das Steckergehäuse 14c sind innerhalb der Umhausung des Aufnahmeelements 14a die Verbindungsdurchgänge 14b vorgesehen. Die Verbindungsdurchgänge 14b sind in axialer Richtung ausgerichtet.
Jeder Verbindungsdurchgang 14b des Aufnahmeelements 14a zur Aufnahme eines Verbindungselements ist mit einer sich in axialer Richtung erstreckenden Wandung 15 ausgebildet. Die Wandung 15 weist jeweils die Form eines Hohlkreiszylinders auf, welcher im Bereich des Verbindungsdurchgangs 14b von der das Steckergehäuse 14c umgebenden Umhausung des Aufnahmeelements 14a hervorsteht. Die Wandung 15 ist jeweils im Bereich des Verbindungsdurchgangs 14b um den kreisförmigen Verbindungsdurchgang 14b herum als ein Teil des Aufnahmeelements 14a, insbesondere der das Steckergehäuse 14c umgebenden Umhausung des Aufnahmeelements 14a, ausgebildet. Die Wandung 15 des Verbindungsdurchgangs 14b ist folglich mit einem ersten in axialer Richtung ausgerichteten Ende beziehungsweise einer ersten Stirnseite um den Verbindungsdurchgang 14b herum mit der Umhausung des Aufnahmeelements 14a verbunden.
In 2a ist eine Verbindungsanordnung 9', insbesondere eine Glas-Metall-Elektrodurchführung, einer Dichtungsanordnung für Verbindungselemente 17 mit einem Halteelement 18 sowie Formelementen 19' zum elektrischen Verbinden von im nicht dargestellten Steckergehäuse 14c angeordneten Anschlüssen mit Anschlüssen des ebenfalls nicht dargestellten Inverters 5 aus dem Stand der Technik in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Aus 2b geht ein Ausschnitt einer Dichtungsanordnung mit der Verbindungsanordnung 9' aus 2a mit einem Dichtelement 20' zum Abdichten, speziell der Steckverbinder 17, zum Gehäuse 2 sowie zum Aufnahmeelement 14a aus dem Stand der Technik in einer Schnittdarstellung hervor.
Die Verbindungselemente 17 sind, wie insbesondere aus 2a ersichtlich, durch das plattenförmige Halteelement 18 hindurchgeführt angeordnet. Jedes die Form eines geraden Stiftes aufweisende Verbindungselement 17, im Weiteren auch als Steckverbinder 17 bezeichnet, ist drei unterschiedliche Bereiche ausbildend angeordnet, welche entlang einer gemeinsamen Achse, insbesondere einer Längsachse, ausgerichtet sind. Dabei ragen jeweils ein erster Bereich und ein zweiter Bereich aus den sich gegenüberliegenden Oberflächen des plattenförmigen Halteelements 18 hervor. Ein dritter Bereich des Steckverbinders 17 ist jeweils innerhalb des Halteelements 18, angeordnet.
Die vorzugsweise als gerade Kreiszylinder mit über der Länge konstantem Durchmesser ausgebildeten Steckverbinder 17 sind jeweils mit dem dritten Bereich innerhalb einer im Halteelement 18 vorgesehenen Durchgangsöffnung angeordnet. Der Innendurchmesser der Durchgangsöffnung entspricht dabei dem Außendurchmesser des Steckverbinders 17 zuzüglich eines Spieles zum Montieren und Fixieren des Steckverbinders 17 innerhalb der Durchgangsöffnung. Der zwischen dem Steckverbinder 17 und der die Durchgangsöffnung umlaufenden Wandung des Halteelements 18 ausgebildete Spalt ist vom Formelement 19', insbesondere einem Glasformelement beziehungsweise einem Glaskörper, ausgefüllt. Das den Spalt ausfüllende, bevorzugt aus einem Glas ausgebildete Formelement 19' dient zum einen dem Fixieren des Steckverbinders 17 innerhalb der Durchgangsöffnung und damit am Halteelement 18 sowie zum anderen dem Isolieren des elektrisch leitfähigen Steckverbinders 17 zum Halteelement 18. Das Formelement 19' ragt dabei aus der Ebene der jeweiligen Oberfläche des Halteelements 18 in Richtung des Steckverbinders 17 hervor. Die Überstände des Formelements 19' weisen jeweils im Wesentlichen die Form eines Kegels beziehungsweise eines Kegelstumpfes auf.
Die äußerst schwer einstellbare und reproduzierbare Form des Überstandes, speziell des Glasüberstandes, unterliegt herstellungsbedingt sehr großen Abweichungen, insbesondere da sich bei der Herstellung die Toleranzen sämtlicher Werkzeuge addieren. Um die freien Oberflächen des Überstandes des Formelements 19' abzudecken beziehungsweise zu versiegeln, ist jeweils ein die Form einer Hülse aufweisendes Dichtelement 20' mit passgenauer Oberfläche erforderlich, welches die großen Abweichungen sowohl mit einer hohen Flexibilität als auch mit einer hohen Genauigkeit ausgleichen soll.
Wie aus 2b hervorgeht, ist auf der zum Gehäuse 2 beziehungsweise zum Aufnahmeelement 14a des Trägerelement 14 ausgerichteten Seite des Halteelements 18 ein Dichtelement 20' angeordnet, welches das Halteelement 18 mit dem vom Halteelement 18 hervorragenden Steckverbinder 17 und Formelement 19' zum Aufnahmeelement 14a hin abdichtet. Dabei werden der Steckverbinder 17 und das Formelement 19' mittels des bevorzugt als eine Elastomermanschette oder eine Elastomerhülse mit passgenauer Oberfläche ausgebildeten Dichtelements 20' gegenüber dem Aufnahmeelement 14a auch elektrisch isoliert. Der an der den Verbindungsdurchgang 14b umgebenden Wandung 15 des Aufnahmeelements 14a anliegende Bereich des Dichtelements 20' weist zusätzliche, vollumfänglich ausgebildete Dichtlippen auf.
Das Dichtelement 20' deckt die offene beziehungsweise freie Metalloberfläche des Steckverbinders 17 ab, um die Anforderung an den Isolationswiderstand der elektrischen Verbindung zu erfüllen. Zudem wird mittels des Dichtelements 20' neben der freien Metalloberfläche des Steckverbinders 17 auch die freie Oberfläche des Formelements 19' bedeckt, um jegliche Ansammlung von Öl und Schmutz auf dem Formelement 19' zu vermeiden. Das Dichtelement 20' dient dabei auch dem Erhöhen der Kriechstrecken zwischen dem Steckverbinder 17 und der Metallplatte des Halteelements 18.
Allerdings können mit dem als ein Elastomerformteil ausgebildeten Dichtelement 20' insbesondere die hohen Anforderungen der Genauigkeit nicht gewährleistet werden.
In 3a ist eine ein Trägerelement 14 mit dem Aufnahmeelement 14a, eine Verbindungsanordnung 9a mit Verbindungselementen 17 sowie einem Halteelement 18, insbesondere eine Glas-Metall-Elektrodurchführung, und Funktionselemente 20 einer Funktionselementanordnung 20-1 aufweisende Dichtungs-Isolier-Anordnung in einer Explosionsdarstellung in einer perspektivischen Ansicht gezeigt.
Die Verbindungsanordnung 9a ist als Komponente der Dichtungs-Isolier-Anordnung für die Verbindungselemente 17 mit dem plattenförmigen Halteelement 18 und Formelementen 19 zum elektrischen Verbinden von in im Trägerelement 14 angeordneten, nicht dargestellten Steckergehäuse 14c vorgesehenen Anschlüssen mit Anschlüssen des ebenfalls nicht dargestellten Inverters 5 ausgebildet.
Die durch das plattenförmige Halteelement 18 hindurch geführten und jeweils die Form eines geraden Stiftes aufweisenden Verbindungselemente 17 sind die drei unterschiedlichen Bereiche ausbildend angeordnet, welche sich entlang der gemeinsamen Achse, insbesondere der Längsachse, erstrecken. Der erste Bereich und der zweite Bereich ragen aus den sich gegenüberliegenden Oberflächen des Halteelements 18 hervor, während der dritte Bereich jedes Steckverbinders 17 innerhalb einer Durchgangsöffnung des Halteelements 18 angeordnet ist. Der jeweils vorzugsweise als gerader Kreiszylinder mit über der Länge konstantem Durchmesser ausgebildete Steckverbinder 17 ist mit dem dritten Bereich im Halteelement 18 fixiert.
Der zwischen dem Steckverbinder 17, insbesondere dem dritten Bereich des Steckverbinders 17, und der die Durchgangsöffnung umlaufenden Wandung des Halteelements 18 ausgebildete Spalt ist vom Formelement 19, insbesondere dem Glasformelement beziehungsweise dem Glaskörper, als elektrische Isolierung zwischen den Steckverbindern 17 und dem Halteelement 18, ausgefüllt. Das Formelement 19 ragt dabei aus der Ebene der zum nicht dargestellten Inverter 5 ausgerichteten Oberfläche des Halteelements 18 in Richtung des zweiten Bereichs des Steckverbinders 17 hervor. Der Überstand weist jeweils im Wesentlichen die Form eines Kegels beziehungsweise eines Kegelstumpfes auf.
Der erste Bereich des Steckverbinders 17, welcher aus der Ebene der zum Trägerelement 14 ausgerichteten Oberfläche des Halteelements 18 in Richtung des Trägerelements 14 hervorragt, ist zumindest im Bereich eines Übergangs zum Halteelement 18 von einem Isolationselement 21 vollumfänglich umschlossen. Das Isolationselement 21 ist bevorzugt aus einem keramischen Werkstoff in Form einer Hülse, speziell einer hohlkreiszylinderförmigen Hülse, mit zwei Stirnseiten ausgebildet und an einer ersten Stirnseite fest sowie vollumfänglich fluiddicht mit dem Halteelement 18 verbunden.
Das insbesondere als eine Keramikhülse ausgebildete Isolationselement 21 stellt eine einfache und genaue Form mit einer einfachen Oberflächenkontur und Geometrie bereit. Die Keramikhülse ist dabei leicht herzustellen. Der aus dem Stand der Technik bekannte Glasüberstand mit großer Maßungenauigkeit wird durch das exakte Positionieren der Keramikhülse im Werkzeug ersetzt.
Im Bereich der ersten Stirnseite weist das Isolationselement 21 einen sich zur Stirnseite hin verjüngenden Durchmesser auf. Die distal zur ersten Stirnseite ausgerichtete zweite Stirnseite, welche zum Trägerelement 14 hin ausgerichtet ist, ist als ein freies Ende ausgebildet. Der Steckverbinder 17 ragt mit dem ersten Bereich an der zweiten Stirnseite des Isolationselements 21 aus dem Isolationselement 21 hervor.
Der beispielsweise kreiszylinderförmig mit konstantem Außendurchmesser ausgebildete Steckverbinder 17 und das insbesondere hohlkreiszylinderförmig mit konstantem Innendurchmesser ausgebildete Isolationselement 21 sind koaxial zueinander ausgerichtet derart angeordnet, dass zwischen dem Steckverbinder 17 und dem Isolationselement 21 ein Spalt mit im Wesentlichen konstanter Breite vorgesehen ist.
Der spaltförmige Zwischenraum zwischen dem Steckverbinder 17 und dem Isolationselement 21 dient jeweils der Aufnahme eines Funktionselements 20. Dabei liegt das Funktionselement 20 einerseits mit einer Außenfläche eines ersten Abschnitts zumindest an der Innenfläche der Wandung des Isolationselements 21 an. Andererseits kann das Funktionselement 20 in den von der Wandung 15 vollumfänglich umschlossenen und zur Aufnahme des Steckverbinders 17 ausgebildeten Verbindungsdurchgang 14b des Aufnahmeelements 14a eingeführt werden, sodass das Funktionselement 20 mit einer Außenfläche eines zweiten Abschnitts an der Innenfläche der Wandung 15 des Verbindungsdurchgangs 14b anliegt.
Da die Verbindungsanordnung 9a drei Steckverbinder 17 aufweist, können die jeweils zu den Steckverbindern 17 gehörigen Funktionselemente 20 in einer Funktionselementanordnung 20-1 zusammengefasst und damit als eine einteilige Komponente ausgebildet sein.
Aus den 3b und 3c geht jeweils die aus den Funktionselementen 20 ausgebildete Funktionselementanordnung 20-1 der Dichtungs-Isolier-Anordnung aus 3a jeweils in Einzelteildarstellung und einer perspektivischen Ansicht hervor. Wie in 3a gezeigt, werden jeder Steckverbinder 17 und jedes Isolationselement 21 über ein symmetrisch, nachgiebig beziehungsweise elastisch ausgebildetes Funktionselement 20 zum Trägerelement 14 hin abgedichtet.
Jedes Funktionselement 20 weist im Wesentlichen die Form einer hohlkreiszylinderförmigen Hülse mit einem ersten Abschnitt 20a und einem zweiten Abschnitt 20b auf, welche sich jeweils in axialer Richtung der Hülse erstrecken und über einen als Sitzfläche 20d ausgebildeten Abschnitt miteinander verbunden sind. Der erste Abschnitt 20a erstreckt sich folglich von einer ersten Stirnseite der Hülse bis zur Sitzfläche 20d, während sich der zweite Abschnitt 20b von einer zweiten Stirnseite der Hülse bis zur Sitzfläche 20d erstreckt. Die Hülse weist zudem eine durchgehend und sich damit von der ersten Stirnseite zur zweiten Stirnseite der Hülse erstreckende Durchgangsöffnung 20c mit einem vorzugsweise über der Länge konstanten Innendurchmesser zum Aufnehmen des Steckverbinders 17 auf.
Sowohl im ersten Abschnitt 20a als auch im zweiten Abschnitt 20b ist das hohlkreiszylinderförmige Funktionselement 20 mit einer im Wesentlichen konstanten Wandstärke ausgebildet. Lediglich im Bereich von jeweils auf der Außenfläche der Abschnitte 20a, 20b vorgesehenen Dichtlippen 20e ist die Wandstärke vergrößert. Die Dichtlippen 20e sind jeweils vorzugsweise paarweise, die Außenfläche des jeweiligen Abschnitts 20a, 20b vollumfänglich umgebend ausgebildet. Dabei ist jede Dichtlippe 20e in einer senkrecht zur Längsachse des hohlkreiszylinderförmigen Funktionselements 20 verlaufenden Ebene ausgerichtet. Die paarweise ausgebildeten Dichtlippen 20e sind jeweils gleichmäßig beabstandet zueinander angeordnet.
Die Sitzfläche 20d ist ebenso wie die Dichtlippen 20e in einer senkrecht zur Längsachse des hohlkreiszylinderförmigen Funktionselements 20 verlaufenden Ebene ausgerichtet und ragt in radialer Richtung über die Außenflächen der Abschnitte 20a, 20b hervor. Auch im Bereich der Sitzfläche 20d ist das Funktionselement 20 folglich mit einer größeren Wandstärke als in den Bereichen der Abschnitte 20a, 20b ohne Dichtlippen 20e ausgebildet. Die im Wesentlichen in einer Symmetrieebene des Funktionselements 20 angeordnete und das Funktionselement 20 vollumfänglich umgebende Sitzfläche 20d weist in axialer Richtung eine bestimmte Dicke auf, welche größer ist als die Dicke einer Dichtlippe 20e. Auch die Wandstärke des Funktionselements 20 ist im Bereich der Sitzfläche 20d größer als im Bereich einer Dichtlippe 20e.
Da die Verbindungsanordnung 9a, wie in 3a dargestellt, drei Steckverbinder 17 mit drei Isolationselementen 21 aufweist, sind die jeweils dazugehörigen drei Funktionselemente 20 vorteilhaft zu einer gemeinsamen Komponente, der Funktionselementanordnung 20-1, zusammengefasst ausgebildet. Die drei Funktionselemente 20 sind im Bereich der Sitzflächen 20d jeweils über Verbindungsstege 20f miteinander derart gekoppelt, dass die Längsachsen der Funktionselemente 20 parallel zueinander und die Längsachsen benachbarter Funktionselemente 20 gleichmäßig beabstandet zueinander ausgerichtet sind. Die Längsachsen der drei Funktionselemente 20 sind in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Die über die Verbindungsstege 20f miteinander verbundenen Funktionselemente 20 sind als Funktionselementeanordnung 20-1 als eine zusammenhängende, einteilige beziehungsweise einstückige Komponente ausgebildet.
Aus 4a gehen das Trägerelement 14 mit dem Aufnahmeelement 14a, die Verbindungsanordnung 9a mit dem Halteelement 18 und den Verbindungselementen 17 sowie die Funktionselemente 20 der Dichtungs-Isolier-Anordnung in einer Explosionsdarstellung in einer perspektivischen Ansicht hervor, während in 4b die Verbindungsanordnung 9a mit dem Halteelement 18, einem Verbindungselement 17 und einem Isolationselement 21 sowie einem im Isolationselement 21 angeordneten Funktionselement 20 der Dichtungs-Isolier-Anordnung im Detail in einer Seitenansicht gezeigt ist.
Beim Vorgang der Montage der Verbindungsanordnung 9a und der Funktionselementanordnung 20-1 werden die Funktionselemente 20 jeweils auf einen Steckverbinder 17 aufgesteckt und mit dem ersten Abschnitt 20a in den spaltförmigen, insbesondere kreisringspaltförmigen Zwischenraum zwischen dem Steckverbinder 17 und dem Isolationselement 21 eingesteckt. Dabei werden die Funktionselemente 20 vorzugsweise derart in das Isolationselement 21 eingeschoben, bis die Sitzfläche 20d des Funktionselements 20 an der zweiten Stirnseite des Isolationselements 21 anliegt. Im Bereich der ersten Stirnseite weist das Isolationselement 21 einen sich zur Stirnseite hin verjüngenden Durchmesser auf und ist mit dem Halteelement 18 fest und fluiddicht verbunden.
Nach dem Einstecken liegt das Funktionselement 20 zudem jeweils mit der Außenfläche des nicht sichtbaren ersten Abschnitts 20a und den an der Außenfläche ausgebildeten Dichtlippen 20e an der Innenfläche der Wandung des Isolationselements 21 an. Des Weiteren kann das Funktionselement 20 mit einer Innenfläche der ebenfalls nicht sichtbaren Durchgangsöffnung 20c am Steckverbinder 17 anliegen.
Nach einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform ist das Funktionselement mit dem ersten Abschnitt jeweils auf einer Außenfläche des Isolationselements, das Isolationselement umfänglich vollständig umschließend angeordnet. Dabei ist das Isolationselement vorteilhaft mit einem geringeren Außendurchmesser als bei der Ausführungsform nach den 3a, 4a oder 4b ausgebildet. Der Spalt zwischen dem Steckverbinder und der Innenfläche des Isolationselements weist eine minimale Breite auf.
Die Funktionselemente 20 der Funktionselementeanordnung 20-1 sind jeweils mit den zweiten Abschnitten 20b zum Aufnahmeelement 14, insbesondere zu den Verbindungsdurchgängen 14b mit den Wandungen 15 des Aufnahmeelements 14a, ausgerichtet angeordnet.
In 4c ist ein Verbindungsdurchgang 14b des Trägerelements 14 mit der sich in axialer Richtung des Verbindungsdurchgangs 14b erstreckenden Wandung 15 zum Aufnehmen eines Steckverbinders 17 und eines Funktionselements 20 in einer Detailansicht gezeigt. Die die Form eines Hohlkreiszylinders aufweisende Wandung 15 steht im Bereich des Verbindungsdurchgangs 14b von der das nicht dargestellte Steckergehäuse 14c umgebenden Umhausung des Aufnahmeelements 14a hervor und ist mit einem ersten in axialer Richtung ausgerichteten Ende beziehungsweise einer ersten Stirnseite um den Verbindungsdurchgang 14b herum mit der Umhausung des Aufnahmeelements 14a fluiddicht verbunden. Ein zweites Ende beziehungsweise eine zweite Stirnseite ist gemäß 4a in Richtung der Verbindungsanordnung 9a ausgerichtet. Beim weiteren Vorgang der Montage der Verbindungsanordnung 9a mit der Funktionselementanordnung 20-1 werden die Steckverbinder 17 mit den daran angeordneten Funktionselementen 20 in die Verbindungsdurchgänge 14b des Aufnahmeelements 14a des Trägerelements 14 eingeführt.
In 4d sind das Trägerelement 14 mit dem Aufnahmeelement 14a sowie die Verbindungsanordnung 9a mit dem an der Wandung 15 und an der Verbindungsanordnung 9a angeordneten Funktionselement 20 der Dichtungs-Isolier-Anordnung im zusammengesteckten Zustand im Detail in einer Seitenansicht dargestellt.
Im montierten Zustand der Dichtungs-Isolier-Anordnung sind die Funktionselemente 20 der Funktionselementanordnung 20-1 mit dem nicht sichtbaren zweiten Abschnitt 20b im spaltförmigen, insbesondere kreisringspaltförmigen Zwischenraum zwischen dem Steckverbinder 17 und der Wandung 15 des Aufnahmeelements 14a angeordnet. Dabei werden die Verbindungsanordnung 9a mit den Funktionselementen 20 vorzugsweise derart in das Aufnahmeelement 14a eingeschoben, bis die Sitzfläche 20d des Funktionselements 20 an der zweiten Stirnseite der Wandung 15 anliegt.
Nach dem Einstecken liegt das Funktionselement 20 zudem jeweils mit der Außenfläche des nicht sichtbaren zweiten Abschnitts 20b und den an der Außenfläche ausgebildeten Dichtlippen 20e an der Innenfläche der Wandung 15 des Aufnahmeelements 14a an.
Die zwischen den Stirnseiten der Wandung 15 und des Isolationselements 21 angeordnete Sitzfläche 20d des Funktionselements 20 gewährleistet auch einen Toleranzausgleich der Komponenten in axialer Richtung.
Die vorzugsweise aus einem Elastomer ausgebildeten Funktionselemente 20 dienen in den Funktionen als Dichtelemente und Isolationselemente neben dem fluiddichten Abdichten der elektrischen Verbindungen, insbesondere im Inneren des Gehäuses des Verdichters, zwischen den im Steckergehäuse angeordneten Anschlüssen und den Anschlüssen des außerhalb des Gehäuses des Verdichters angeordneten Inverters auch der elektrischen Isolation, insbesondere dem Abdecken von stromleitenden, metallischen Oberflächen und dem Unterbrechen der Luftstrecken als potentielle Funkenstrecken beziehungsweise Kriechstrecken zwischen den spannungsführenden und den auf Massepotential liegenden Komponenten, insbesondere bei Hochspannungen. Die jeweiligen Isolationswiderstände werden erhöht. Zudem wird eine Ansammlung von Öl, Schmutz und Partikeln in der Umgebung der Steckverbinder vermieden.
Die Dichtungs-Isolier-Anordnung dient folglich in Verbindung mit dem Aufnahmeelement 14a beziehungsweise dem Trägerelement 14 und dem Gehäuse 2 zum einen zum Abdichten des Inneren des Elektromotors 3 mit dem Stator 7 und dem Rotor 8, das heißt des Inneren des Gehäuses 2, zur Umwelt sowie zum anderen zum Abdichten und Isolieren der innerhalb des Steckergehäuses angeordneten Steckverbinder beziehungsweise Anschlüsse zum Inneren des Gehäuses 2 und damit gegen das im Gehäuse 2 strömende Fluid.
Nach einer alternativen, vorteilhaften Ausführungsform sind die Funktionselemente mit dem Trägerelement als eine einteilige beziehungsweise einstückige Komponente ausgebildet. Dabei können die Funktionselemente und das Trägerelement entweder als ein Zwei-Komponenten-Element oder aus dem selben Material und damit als ein Ein-Komponenten-Element ausgebildet sein, sodass bei beiden Ausführungsformen die Ausbildung separater Funktionselemente vermieden wird.
Aus 5 geht das Trägerelement 14 mit der Wandung 15 des Aufnahmeelements 14a und eine Verbindungsanordnung 9b mit dem Verbindungselement 17 und dem Halteelement 18 in einer alternative Ausführungsform einer Dichtungs-Isolier-Anordnung ohne Funktionselemente oder Dichtelemente in einer Seitenansicht und Schnittdarstellung hervor.
Die Ausbildung der Verbindungsanordnung 9b mit dem Steckverbinder 17, dem Halteelement 18, dem Formelement 19 und dem Isolationselement 21 entspricht in den genannten Komponenten im Wesentlichen der Ausbildung der in den voranstehend beschriebenen Figuren, speziell 3a, gezeigten Verbindungsanordnung 9a, sodass auf die Ausführungen zu den Figuren verwiesen wird. Die Dichtungs-Isolier-Anordnung weist im Vergleich zur ersten alternativen Ausführungsform keine Funktionselemente auf.
Der durch das plattenförmige Halteelement 18 hindurch geführte Steckverbinder 17 ragt mit dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich aus den sich gegenüberliegenden Oberflächen des Halteelements 18 hervor, während der dritte Bereich des Steckverbinders 17 innerhalb der Durchgangsöffnung des Halteelements 18 angeordnet ist. Der zwischen dem dritten Bereich des Steckverbinders 17 und der die Durchgangsöffnung umlaufenden Wandung des Halteelements 18 ausgebildete Spalt ist vom Formelement 19 ausgefüllt, welches aus der Ebene der zum nicht dargestellten Inverter 5 ausgerichteten Oberfläche des Halteelements 18 in Richtung des zweiten Bereichs des Steckverbinders 17 hervorragt.
Der aus der Ebene der zum Trägerelement 14 ausgerichteten Oberfläche des Halteelements 18 in Richtung des Trägerelements 14 hervorragende erste Bereich des Steckverbinders 17 ist zumindest im Bereich eines Übergangs zum Halteelement 18 von einem Isolationselement 21 vollumfänglich umschlossen. Das Isolationselement 21 ist bevorzugt aus einem keramischen Werkstoff in Form einer Hülse, speziell einer hohlkreiszylinderförmigen Hülse, mit zwei Stirnseiten ausgebildet und an einer ersten Stirnseite fest sowie vollumfänglich fluiddicht mit dem Halteelement 18 verbunden.
Das Isolationselement 21 weist im Bereich der ersten Stirnseite einen sich zur Stirnseite hin verjüngenden Durchmesser auf. Die distal zur ersten Stirnseite sowie zum Trägerelement 14 hin ausgerichtete zweite Stirnseite ist als ein freies Ende ausgebildet. Der Steckverbinder 17 ragt mit dem ersten Bereich an der zweiten Stirnseite des Isolationselements 21 aus dem Isolationselement 21 hervor. Der mit konstantem Außendurchmesser ausgebildete Steckverbinder 17 und das Isolationselement 21 sind koaxial zueinander entlang einer Achse 22 ausgerichtet derart angeordnet, dass zwischen dem Steckverbinder 17 und dem Isolationselement 21 ein Spalt vorgesehen ist. Der spaltförmige Zwischenraum zwischen dem Steckverbinder 17 und dem Isolationselement 21 dient der Aufnahme der Wandung 15 des Aufnahmeelements 14a.
Die um den Verbindungsdurchgang 14b ausgebildete Wandung 15 des Aufnahmeelements 14a ragt in Richtung der Achse 22, zum Isolationselement 21 ausgerichtet vom Aufnahmeelement 14a hervor. Der Steckverbinder 17 ist mit dem ersten Bereich innerhalb des Verbindungsdurchgangs 14b angeordnet.
Die Wandung 15 ist mit dem Bereich der zweiten Stirnseite in den spaltförmigen Zwischenraum zwischen dem Steckverbinder 17 und dem Isolationselement 21 eingesteckt angeordnet. Dabei wurde die Verbindungsanordnung 9b derart bewegt, dass das Isolationselements 21 mit der zweiten Stirnseite voran über die zweite Stirnseite der Wandung 15 über die Wandung 15 geschoben wurde.
Die Wandung 15 weist im Bereich der zweiten Stirnseite eine auf der Außenfläche vollumfänglich ausgebildete Ausformung 15a in Form einer Wulst auf. Das Isolationselement 21 weist im Bereich der zweiten Stirnseite an der Innenfläche eine vollumfänglich angeordnete Fase auf, sodass sich der Innendurchmesser des Isolationselements 21 zur zweiten Stirnseite hin erweiternd ausgebildet ist. Die Oberfläche der Fase wird im Weiteren auch als Dichtfläche 21a bezeichnet. Die Ausformung 15a der Wandung 15 und die Dichtfläche 21a des Isolationselements 21 sind jeweils in einer Ebene senkrecht zur Achse 22 ausgerichtet.
Nach dem Vorgang des Einsteckens der Wandung 15 mit dem Bereich der zweiten Stirnseite voran in den spaltförmigen Zwischenraum zwischen dem Steckverbinder 17 und dem Isolationselement 21 liegt die Ausformung 15a an der Dichtfläche 21a fluiddicht an, sodass die Wandung 15 und das Isolationselement 21 zueinander abgedichtet angeordnet sind. Infolge der konischen Ausbildung der Dichtfläche 21a entlang der Achse 22 können das Isolationselement 21 und die Wandung 15 in Richtung der Achse 22 derart zueinander bewegt werden, dass sich die Wandung 15 elastisch verformt und eine vollumfänglich abgedichtete Verbindung zwischen der Ausformung 15a der Wandung 15 und der Dichtfläche 21a des Isolationselements 21 hergestellt ist.
Dabei umschließt die Dichtfläche 21a die an der Außenfläche der Wandung 15 ausgebildete Ausformung 15a vollumfänglich.
Die Wandung 15 wird in das Isolationselement 21 eingepresst. In der Endposition ist der konisch zulaufende Durchmesser der Dichtfläche 21a derart gering, dass ein ausreichend großer, vollumfänglich anliegender Pressdruck ausgeübt und die Dichtfunktion erzeugt werden. Die Dichtigkeit der Anordnung ergibt sich folglich durch das Pressen der Wandung 15 mit der Ausformung 15a in die konisch ausgebildete Dichtfläche 21 a des Isolationselements 21, wobei zwischen den beteiligten Komponenten Wandung 15 und Isolationselement 21 eine zum Abdichten erforderliche Flächenpressung bewirkt wird. Der Öffnungswinkel der Dichtfläche 21a ist derart dimensioniert, einen selbsthemmenden Pressverband auszubilden, welcher die erforderlichen Anpresskräfte erzeugt.
Bezugszeichenliste

1: Verdichter
2: Gehäuse
3: Vorrichtung, Elektromotor
4: Verdichtungsmechanismus
5: Inverter
6: Schaltvorrichtung
7: Stator
7a: Statorkern
7b: Spule
7c: Isolierung
8: Rotor
9, 9a, 9b, 9': Verbindungsanordnung
10: Antriebswelle
11: Schaltelement
12: Leiterplatte
13: Längsachse
14: Trägerelement
14a: Aufnahmeelement
14b: Verbindungsdurchgang
14c: Steckergehäuse
15: Wandung Verbindungsdurchgang 14b
15a: Ausformung
16: Leitungsdraht
17: Verbindungselement, Steckverbinder
18: Halteelement
19, 19': Formelement
20': Dichtelement
20: Funktionselement
20-1: Funktionselementanordnung
20a: erster Abschnitt Funktionselement 20
20b: zweiter Abschnitt Funktionselement 20
20c: Durchgangsöffnung Funktionselement 20
20d: Sitzfläche Funktionselement 20
20e: Dichtlippen Funktionselement 20
20f: Verbindungssteg Funktionselementanordnung 20-1
21: Isolationselement
21a: Dichtfläche
22: Achse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2015146677 A1 [0008]

Claims

Dichtungs-Isolier-Anordnung zum Hindurchführen elektrischer Verbindungen durch ein Gehäuse (2) für eine Vorrichtung zum Antreiben eines Verdichters, aufweisend eine Verbindungsanordnung (9a, 9b) mit mindestens einem elektrisch leitenden Verbindungselement (17) und einem Halteelement (18) sowie ein Trägerelement (14) mit einem Aufnahmeelement (14a) mit einem Verbindungsdurchgang (14b), welcher von einer Wandung (15) vollumfänglich umschlossenen ist, wobei das Verbindungselement (17) vollumfänglich von dem Halteelement (18) umschlossen derart angeordnet sowie über ein Formelement (19) fest und fluiddicht mit dem Halteelement (18) verbunden ist, dass das Verbindungselement (17) mit jeweils einem ersten Bereich und einem zweiten Bereich aus dem Halteelement (18) hervorragt, wobei das Verbindungselement (17) mit dem ersten Bereich durch den Verbindungsdurchgang (14b) in das Aufnahmeelement (14a) hineinragend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der erste Bereich des mindestens einen Verbindungselements (17) zumindest bereichsweise vollumfänglich von einem Isolationselement (21) umschlossen ist, welches fest mit dem Halteelement (18) verbunden ist und sich ausgehend vom Halteelement (18) in Richtung der Wandung (15) des Trägerelements (14) erstreckt sowie in Verbindung mit der Wandung (15) den ersten Bereich des Verbindungselements (17) fluiddicht umschließt.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ausschließlich der erste Bereich des mindestens einen Verbindungselements (17) zumindest bereichsweise vollumfänglich vom Isolationselement (21) umschlossen ist.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (17) als ein stiftförmiger Steckverbinder zylinderförmig ausgebildet ist.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (17) kreiszylinderförmig mit konstantem Außendurchmesser ausgebildet ist.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die den Verbindungsdurchgang (14b) des Aufnahmeelements (14a) umschließende Wandung (15) in einer axialen Richtung zum Gehäuse (2) hin ausgerichtet, vom Aufnahmeelement (14a) hervorragend angeordnet ist.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (15) hohlkreiszylinderförmig ausgebildet ist und mit einer in axialer Richtung ausgerichteten ersten Stirnseite vollumfänglich mit dem Aufnahmeelement (14a) verbunden ist, wobei eine zweite Stirnseite in Richtung der Verbindungsanordnung (9a, 9b) ausgerichtet ist.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationselement (21) die Form einer Hülse mit zwei Stirnseiten aufweist.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationselement (21) an einer ersten Stirnseite fest sowie vollumfänglich fluiddicht mit dem Halteelement (18) verbunden ausgebildet ist und dass eine distal zur ersten Stirnseite ausgerichtete zweite Stirnseite des Isolationselements (21) zum Trägerelement (14) hin ausgerichtet und als ein freies Ende ausgebildet ist.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationselement (21) aus einem keramischen Werkstoff ausgebildet ist.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (17) und das Isolationselement (21) koaxial zueinander ausgerichtet derart angeordnet sind, dass zwischen dem Verbindungselement (17) und dem Isolationselement (21) ein Spalt ausgebildet ist.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (18) plattenförmig mit sich gegenüberliegend angeordneten Oberflächen und mindestens einer Durchgangsöffnung zur Aufnahme des mindestens einen Verbindungselements (17) ausgebildet ist, wobei der erste Bereich und der zweite Bereich des Verbindungselements (17) aus den sich gegenüberliegenden Oberflächen des Halteelements (18) hervorragend und ein dritter Bereich des Verbindungselements (17) innerhalb der Durchgangsöffnung angeordnet sind.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen dem Verbindungselement (17) und dem Halteelement (18) ausgebildeter Spalt vom Formelement (19) ausgefüllt ist.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Formelement (19) als ein Glasformelement ausgebildet ist.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Funktionselement (20) ausgebildet ist, welches die Wandung (15) des Aufnahmeelements (14a) und das Isolationselement (21) zueinander abdichtend angeordnet ist.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Funktionselement (20) die Form einer Hülse mit einem ersten Abschnitt (20a) und einem zweiten Abschnitt (20b) aufweist, welche sich jeweils in axialer Richtung erstrecken und über einen als Sitzfläche (20d) ausgebildeten Abschnitt miteinander verbunden sind.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (20a) und der zweite Abschnitt (20b) jeweils eine im Wesentlichen konstante Wandstärke aufweisen, wobei jeweils auf einer Außenfläche der Abschnitte (20a, 20b) mindestens eine von der Außenfläche hervorragende Dichtlippe (20e) ausgebildet ist.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippen (20e) die Außenfläche des jeweiligen Abschnitts (20a, 20b) vollumfänglich umgebend ausgebildet sind.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzfläche (20d) des Funktionselements (20) in radialer Richtung über Außenflächen der Abschnitte (20a, 20b) hervorragend und das Funktionselement (20) vollumfänglich umgebend ausgebildet ist.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (20) mit dem ersten Abschnitt (20a) in einem zwischen dem Verbindungselement (17) und dem Isolationselement (21) ausgebildeten spaltförmigen Zwischenraum und mit dem zweiten Abschnitt (20b) in einem zwischen dem Verbindungselement (17) und der Wandung (15) des Verbindungsdurchgangs (14b) des Aufnahmeelements (14a) ausgebildeten spaltförmigen Zwischenraum angeordnet ist.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (20) mit einer Außenfläche des ersten Abschnitts (20a) an einer Innenfläche der Wandung des Isolationselements (21) und mit einer Außenfläche des zweiten Abschnitts (20b) an einer Innenfläche der Wandung (15) des Verbindungsdurchgangs (14b) des Aufnahmeelements (14a) anliegend angeordnet ist.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Ausbildung von mindestens zwei Verbindungselementen (17), Wandungen (15) von Verbindungsdurchgängen (14b) und Isolationselementen (21) eine gleiche Anzahl an Funktionselementen (20) ausgebildet sind, wobei die Funktionselemente (20) als eine einteilige Funktionselementanordnung (20-1) ausgebildet sind.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei benachbart zueinander angeordnete Funktionselemente (20) im Bereich der Sitzflächen (20d) über Verbindungsstege (20f) miteinander verbunden sind.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Funktionselement (20) mit dem Trägerelement (14) als eine einteilige Komponente ausgebildet ist.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Wandung (15) des Aufnahmeelements (14a) und das Isolationselement (21) der Verbindungsanordnung (9b) einander abdichtend aneinander angeordnet sind.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (15) in einem Bereich einer zu einer ersten Stirnseite distal ausgebildeten zweiten Stirnseite auf einer Außenfläche eine wulstartige Ausformung (15a) aufweist, welche sich vollumfänglich um die Wandung (15) erstreckt.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationselement (21) in einem Bereich einer zu einer ersten Stirnseite distal ausgebildeten zweiten Stirnseite an einer Innenfläche eine vollumfänglich angeordnete Dichtfläche (21a) in Form einer Fase aufweist, wobei sich ein Innendurchmesser des Isolationselements (21) zur zweiten Stirnseite hin erweiternd ausgebildet ist.
Dichtungs-Isolier-Anordnung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (15) in einem zwischen dem Verbindungselement (17) und dem Isolationselement (21) ausgebildeten spaltförmigen Zwischenraum angeordnet ist, wobei die Wandung (15) mit der Ausformung (15a) an der Dichtfläche (21a) des Isolationselements (21) fluiddicht anliegt.
Vorrichtung zum Antreiben eines Verdichters eines dampfförmigen Fluids, insbesondere ein Elektromotor, aufweisend einen Rotor (8) und einen Stator (7), welche sich entlang einer gemeinsamen Längsachse (13) erstreckend angeordnet sind, sowie ein Gehäuse (2), dadurch gekennzeichnet, dass an einer ersten in einer axialen Richtung ausgerichteten Stirnseite des Stators (7) ein Trägerelement (14) mit mindestens einem Aufnahmeelement (14a) für mindestens ein Steckergehäuse (14c) anliegend angeordnet ist, wobei das Aufnahmeelement (14a) mindestens einen Verbindungsdurchgang (14b) mit einer Wandung (15) zur Aufnahme mindestens eines Verbindungselements (17) aufweist und die Vorrichtung mit einer Dichtungs-Isolier-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 27 ausgebildet ist.
Verwendung der Vorrichtung zum Antreiben eines Verdichters, insbesondere einen Elektromotor, zum Verdichten eines dampfförmigen Fluids, nach einem der Ansprüche 1 bis 27 für einen Verdichter eines Kältemittels in einem Kältemittelkreislauf eines Klimatisierungssystems eines Kraftfahrzeugs.