Kälteverdichter mit waagerecht angeflanschtem Elektromotor Es sind
bereits Kälteverdichter mit elektromotorischem Antrieb vorgeschlagen worden, bei
welchen der Läufer zur Vermeidung einer Stopfbüchse an der Durchführungsstelle der
horizontal angeordneten Antriebswelle in das Verdichtergehäuse von einer Haube umschlossen
ist, die aus magnetisch nichtleitendem Werkstoff von hohem elektrischen Widerstand
besteht, den Läufer 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 Läufers verhältnismäßig weit vom Lager entfernt liegt,
so daß er beim Umlauf Schwingbewegungen um die horizontal liegende Antriebswelle
vollführt. Um ein Streifen des Läufers an der Haube bei seiner Drehbewegung auszuschließen,
wird der zwischen Haube und Läufer vorgesehene Luftspalt verhältnismäßig groß gewählt,
wodurch aber der Wirkungsgrad des Motors vermindert wird und dieser zur Erreichung
einer bestimmten Arbeitsleistung wesentlich größer gebaut werden muß. Das hierdurch
bedingte höhere Gewicht des Stators erfordert eine kräftigere und stärkere Ausbildung
der ihn haltenden und mit dem Verdichtergehäuse 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 Läufers
.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.Refrigeration compressor with horizontally flanged electric motor There are
refrigeration compressors with an electric motor drive have already been proposed
which the runner to avoid a stuffing box at the implementation point of the
horizontally arranged drive shaft in the compressor housing enclosed by a hood
is made of magnetically non-conductive material of high electrical resistance
exists, surrounds the runner with as little play as possible and on the support plate for
the stator is placed in a gastight manner. Such drives have proven in practice
not proven because the center of gravity of the relatively long and heavy, flying
the rotor arranged on the shaft is relatively far from the bearing,
so that it oscillates around the horizontally lying drive shaft as it rotates
performs. To prevent the runner from streaking the hood when it rotates,
the air gap between the hood and rotor is chosen to be relatively large,
but thereby the efficiency of the engine is reduced and this to achieve
a certain work performance must be built much larger. That through this
Due to the higher weight of the stator, a stronger and stronger training is required
the support plate holding it and connecting it to the compressor housing, which consists of
For this reason, the known drives are also designed to be profiled, as a result of which
but the stator comes to lie widely and loads the hood. aside from that
the inner surface of the hood jacket is not in common with the centering shoulder of the
Machined support plate, so that no guarantee for a centric run of the rotor
. Is given and the same brushes against the hood after a relatively short running time.
Also, the one-piece hood is very expensive and because of its excessive size
Length bad to work with.
Bei mit vertikaler Verdichterwelle angeordneten Kälteverdichtern ist
es bereits bekannt, den der Befestigung und Zentrierung der Haube und des Stators
dienenden Tragring scheibenförmig auszubilden, wobei der verstärkte Mantelteil der
Haube im wesentlichen der Länge des in die Haube ragenden Lagers entspricht. Auch
sind Motorantriebe für Kleinkälteverdichter bereits bekanntgeworden, bei welchen
die Trennhaube zwischen dem Läufer und dem Stator mehrteilig ausgebildet ist.In the case of refrigeration compressors arranged with a vertical compressor shaft
it is already known that of the fastening and centering of the hood and the stator
to form serving support ring disc-shaped, the reinforced shell part of the
The hood corresponds essentially to the length of the bearing protruding into the hood. Even
motor drives for small refrigeration compressors have already become known in which
the separating hood is constructed in several parts between the rotor and the stator.
Es sei auch noch erwähnt, daß es bei geschlossenen Motorverdichtern
für Kältemaschinen bereits vorgeschlagen wurde, eine mit dem Läufer umlaufende Schöpfscheibe
in den seitlich des Stators vorgesehenen Ölsammelraum eintauchen zu lassen, um das
Öl von dort gegen die obere Wand des Motorgehäuses zu spritzen, von wo es über eine
Leitfläche und Bohrungen in der Trennwand zwischen Motor- und Verdichtergehäuse
in einen Sammelbehälter gelangt und zur Schmierung des Lagers der Motorwelle verwendet
wird.It should also be mentioned that it is the case with closed motor compressors
a scoop disk rotating with the rotor has already been proposed for refrigeration machines
to be immersed in the oil collecting space provided on the side of the stator in order to
Oil from there to splash against the top wall of the motor housing, from where it is over a
Guide surface and holes in the partition between the motor and compressor housing
enters a collecting tank and is used to lubricate the bearing of the motor shaft
will.
Die Erfindung betrifft einen Kälteverdichter mit waagerecht angeflanschtem
Elektromotor, dessen Läufer auf der horizontalen Verdichterwelle fliegend gelagert
und durch eine Haube vom Stator getrennt ist, wobei der Stator und die Haube über
einen scheibenförmigen Tragring am Verdichtergehäuse zentrisch befestigt sind und
der Mantel der mehrteiligen Haube im Bereich des Läufer- bzw. Statorpaketes aus
Chromnickelstahl oder einem ähnlichen Material besteht und mit gegenüber dem übrigen
Mantelteil schwächerer Wandstärke ausgebildet ist, und bezweckt, die angeführten
Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden, den Wirkungsgrad derartiger Antriebe
zu verbessern und das mit dem Kältemittel in die Haube gelangende Schmiermittel
wieder in das Verdichtergehäuse zurückzufördern. Im wesentlichen besteht die Erfindung
darin, daß der Tragring je eine Zentrierfläche für das Statorgehäuse und die Haube
besitzt, wobei der zylindrische Haubenrand unmittelbar in seiner Tragringzentrierfläche
befestigt ist und mit seinem Innendurchmesser mit dem der Zentrierung des Tragringes
an der Stirnwand des Verdichtergehäuses dienenden Innendurchmesser des Tragringes
übereinstimmt, daß der schwächere Mantelteil der Haube eine Höhe besitzt, die ungefähr
ein Drittel des Läuferdurchmessers beträgt, und daß der den Haubenrand bildende,
stärkere Mantelteil aus gewöhnlichem
Stahl besteht. Durch diese
Ausbildung wird erreicht., daß einerseits die zwei Zentrierflächen des Tragringes
und andererseits die innere Stirnfläche des Tragringes mit der inneren Mantelfläche
der Haube mit je einer Werkstück- und Werkzeugemspannung genauestens bearbeitet
werden können, so daß die Achsen-der Haube und des Läufers genau fluchten und der
Luftspalt dadurch sehr klein gehalten werden kann und der Wirkungsgrad des Motors
wesentlich erhöht wird. Durch die kürzere Ausbildung des Läufers und des schwächeren
Mantelteiles der Haube auf ein Drittel des Läuferdurchmessers ergibt sich der Vorteil,
daß die Haube kürzer, steifer, besser bearbeitbar und billiger wird. Auch verzieht
sich eine kurze Haube bei auftretenden Wärmespannungen weniger leicht. Überdies
wird der Läufer durch die kürzere Ausbildung der Haube näher an seine Lagerstelle
herangerückt, wodurch sich eine geringere Lagerbeanspruchung sowie ein ruhiger schwingungsfreier
Lauf ergibt. Dies ist besonders bei Kälteverdichtern mit waagerecht angeflanschtem
Elektromotor von Bedeutung, da dort das- Gewicht des Läufers das Lager einseitig
belastet, und auch das Statorgewicht drückt hei -ungenauer Zentrierung und Befestigung
des Statorgehäuses die Haube aus ihrer zentrischen Lage gegenüber dem Läufer. Da
nach der Erfindung das Statorgehäuse eine eigene Zentrierfläche am Tragring aufweist
und mit dem Läufer auch der Stator nahe an seine Befestigungsstelle heranrückt,
wird die Haube von einer Gewichtsbelastung durch den Stator befreit und von ihm
sogar in zylindrischer Form gehalten. Der aus gewöhnlichem Stahl bestehende stärkere
:Mantelteil hat gegenüber der bekannten Anordnung aus Chromnickelstahl den Vorteil
der besseren Wärmeableitung zum Tragring, wodurch Wärmespannungen in der Haube,
die zu einem Verziehen derselben führen können, vermieden sind, was für die Einhaltung
eines am ganzen Umfang des Läufers gleichbleibenden Luftspaltes gegenüber der Haube
von Bedeutung ist. Auch die Kosten der Haube können damit wesentlich herabgesetzt
werden.The invention relates to a refrigeration compressor with a horizontally flanged
Electric motor, the rotor of which is cantilevered on the horizontal compressor shaft
and is separated from the stator by a hood, with the stator and hood above
a disk-shaped support ring are attached centrally to the compressor housing and
the jacket of the multi-part hood in the area of the rotor or stator core
Chrome-nickel steel or a similar material and with opposite to the rest
Shell part is formed with a weaker wall thickness, and the purpose of the cited
Avoid disadvantages of the known arrangements, the efficiency of such drives
and the lubricant that gets into the hood with the refrigerant
back into the compressor housing. Essentially, the invention consists
in that the support ring has a centering surface for the stator housing and the hood
has, the cylindrical hood edge directly in its support ring centering surface
is attached and with its inner diameter with that of the centering of the support ring
serving on the end wall of the compressor housing inside diameter of the support ring
agrees that the weaker shell part of the hood has a height that is approximately
is one third of the rotor diameter, and that the edge of the hood forming
stronger shell part made of ordinary
Steel is made. Through this
Training is achieved. That on the one hand the two centering surfaces of the support ring
and on the other hand the inner end face of the support ring with the inner jacket surface
the hood is machined precisely with one workpiece and one tool clamping
can be so that the axes of the hood and the rotor are exactly aligned and the
Air gap can thereby be kept very small and the efficiency of the motor
is increased significantly. Due to the shorter training of the runner and the weaker one
Shell part of the hood to a third of the rotor diameter results in the advantage
that the hood is shorter, stiffer, more machinable and cheaper. Also warped
A short hood is less easy when thermal stress occurs. Besides
the rotor becomes closer to its bearing point due to the shorter design of the hood
moved closer, which results in a lower bearing load and a quieter vibration-free
Run results. This is especially true for refrigeration compressors with horizontally flanged
Electric motor is important, because there the weight of the rotor the bearing on one side
loaded, and the stator weight also presses hot-accurate centering and fastening
of the stator housing the hood from its central position relative to the rotor. There
According to the invention, the stator housing has its own centering surface on the support ring
and along with the rotor, the stator also moves close to its attachment point,
the hood is freed from a weight load by the stator and from it
even kept in a cylindrical shape. The stronger one made of ordinary steel
: The jacket part has the advantage over the known arrangement made of chrome-nickel steel
the better heat dissipation to the support ring, whereby thermal stresses in the hood,
which can lead to a warping of the same are avoided, which is important for compliance
an air gap opposite the hood that remains constant over the entire circumference of the rotor
matters. The cost of the hood can also be significantly reduced
will.
Die Erfindung erstreckt sich ferner auf Ausgestaltungen der Bauart,
welche die Rückförderung des durch das Kältemittel in die Haube gelangenden Schmiermittels
in das Verdichtergehäuse bzw. den Umbau offener Kolbenverdichter in geschlossene
Anordnungen ermöglichen.The invention also extends to embodiments of the type
which is responsible for the return of the lubricant that has passed through the refrigerant into the hood
in the compressor housing or the conversion of an open piston compressor into a closed one
Enable arrangements.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in zwei beispielsweisen
Ausführungsformen in senkrechten Schnitten in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Fig.
3 zeigt eine Einzelheit.In the drawing, the subject matter of the invention is shown in two examples
Embodiments shown in vertical sections in FIGS. Fig.
3 shows a detail.
Ein Tauchkolbenverdichter 1 üblicher Bauart weist an der Durchführungsstelle
der Antriebswelle 2 eine mit einer konzentrisch zu dieser angeordneten, eine Zentrierfläche
bildenden Ringstufe 3 versehene Stirnwand 4 auf, in der am Umfang gleichmäßig verteilt
Bohrungen für den Durchtritt von Befestigungsschrauben 5 eines Tragringes 6 einer
Haube 7 vorgesehen sind. Der Tragring 6 und die aus magnetisch nichtleitendem Werkstoff
von- hohem elektrischem Widerstand bestehende Haube 7 sind durch Schireißen oder
Löten bei 8 miteinander gasdicht verbunden und sodann erst gemeinsam bearbeitet,
so daß die Haube 7 mit ihrer zylindrischen Mantelfläche genau zentrisch zur Ringstufe
3 und damit auch zur Antriebswelle 2 zu liegen kommt. Der Mantel der Haube 7 ist
im Bereich des elektromagnetischen Feldes in bekannter Weise verschwächt ausgebildet,
wobei der verschwächte Mantelteil 7' ungefähr der Höhe des im ;-orliegenden
Fäll scheibenartig ausgebildeten Läufers 9 entspricht, der auf der Antriebswelle
2 befestigt ist. Die Höhe des Läufers 9 ist ungefähr gleich einem Drittel seines
Durchmessers. Die Haube 7 kommt mit ihrer Mantelfläche dem auf der Antriebswelle
2 befestigten Läufer 9 genau zentrisch gegenüber zu stehen, so- daß der Ringspalt
zwischen Läufer 9 und Haube 7 sehr gering bemessen werden kann. Der an den verschwächten
Mantelteil 7' anschließende, mit dem Tragring 6 verbundene verstärkte Mantelteil
7" entspricht der Länge des von der Stirnwand 4 getragenen, in die Haube ragenden
Lagers 10 der Antriebswelle 2. Der Schwerpunkt des Läufers 9 wird dadurch sehr nahe
an das Lager 10 der Antriebswelle herangerückt, und der Läufer wirkt durch seine
schmale Ausbildung als Schwungscheibe, wodurch ein ruhiger, schwingungsfreier Lauf
erzielt wird und trotz des geringen Spaltes zwischen Läufer 9 und dem Mantelteil
7' Störungen, wie sie. bei bekannten Antrieben auftreten, vermieden sind.
Der Ständer 11 samt Wicklung 12 ist auf die Haube 7 bis zur Ringstufe zwischen den
Teilen 7' und 7" aufgeschoben und von einem als Kühlmantel ausgebildeten Gehäuse
13 umfaßt, das in einer eine zweite Zentrierfläche bildenden Ringstufe 14 des Tragringes
6 mittels Schraubenbolzen 15 befestigt i'st. 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 dem Tragring 6- niedergepannt wird.
Der Federring 17 drückt dabei den Stützring 16 mit seiner vorderen Ringfläche unter
Spannung gegen den inneren Rand des Blechpaketes des Ständers 11, dessen Lamellen
dadurch zwischen der Ringstufe der Teile 7' und 7" und dem Stützring 16 zwingenartig
zusammengehalten werden. An der Stirnwand 4 ist eine senkrecht abstehende Abstreifplatte
18 mittels Schrauben 19 befestigt, die mit ihrem oberen Rand 20 bis knapp
an den Umfang der Haube 7 heranreicht und unten von einer sie beiderseits überragenden
Schale 21 umfaßt ist, an deren tiefsten Stelle ein Loch 22 vorgesehen ist, das einer
in das Verdichtergehäuse mündenden Bohrung 23 der Stirnwand 4 gegenübersteht. Unterhalb
der Mündung der Bohrung 23 im Verdichtergehäuse 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 unten sammelnde
Öl wird durch den eintauchenden Läufer 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 die Bohrung 23 in den Sammelnapf 24 zum Lager und gegebenenfalls
in das Verdichtergehäuse zurück.A plunger piston compressor 1 of conventional design has an end wall 4 at the feed-through point of the drive shaft 2 with an annular step 3 arranged concentrically to it and forming a centering surface, in which bores are provided evenly distributed on the circumference for the passage of fastening screws 5 of a support ring 6 of a hood 7 are. The support ring 6 and the hood 7 made of magnetically non-conductive material of high electrical resistance are connected to each other in a gastight manner by welding or soldering at 8 and then only processed together so that the hood 7 with its cylindrical outer surface is exactly centered on the ring step 3 and thus also to the drive shaft 2 comes to rest. The jacket of the hood 7 is weakened in the area of the electromagnetic field in a known manner , the weakened jacket part 7 ′ corresponding approximately to the height of the rotor 9, which is disk-like in the present case and which is fastened to the drive shaft 2. The height of the rotor 9 is approximately equal to one third of its diameter. The cover 7 comes with its outer surface to stand exactly centrally opposite the rotor 9 fastened on the drive shaft 2, so that the annular gap between the rotor 9 and the cover 7 can be dimensioned very small. The 'adjoining the verschwächten shell portion 7, connected to the supporting ring 6 reinforced mantle part 7 "corresponds to the length of the bearing carried by the end wall 4, projecting into the hood 10 of the drive shaft 2. The center of gravity of the rotor 9 is thereby very close to the bearing 10 of the drive shaft moved closer, and the runner acts as a flywheel due to its narrow design, whereby a smooth, vibration-free run is achieved and despite the small gap between the runner 9 and the casing part 7 ', disturbances such as occur in known drives are avoided. The stator 11 together with the winding 12 is pushed onto the hood 7 up to the ring step between the parts 7 'and 7 "and is surrounded by a housing 13 designed as a cooling jacket, which is fastened in a second centering ring step 14 of the support ring 6 by means of screw bolts 15 'st. The hood 7 is surrounded near its ceiling by a support ring 16 which sits on a spring ring 17 which is clamped down together with the housing 13 by the screw bolts 15 on the support ring 6-. The spring ring 17 presses the support ring 16 with its front annular surface under tension against the inner edge of the laminated core of the stator 11, the lamellae of which are thereby held together like a forceps between the annular step of the parts 7 'and 7 "and the support ring 16. On the end wall 4 is a vertically protruding stripping plate 18 is fastened by means of screws 19 , which with its upper edge 20 reaches just up to the circumference of the hood 7 and below is surrounded by a shell 21 protruding on both sides, at the deepest point of which a hole 22 is provided, which is one in the compressor housing is opposite the opening 23 of the end wall 4. Below the opening of the hole 23 in the compressor housing a collecting bowl 24 is provided on the end wall 4, from which a hole 25 extends to the bearing surface for the drive shaft 2, whereby the lubrication of the bearing is effected Oil that collects in the hood is removed by the immersing rotor 9 as it circulates through Ad Haesion entrained and evenly distributed with rotation on the circumference of the hood 7 and detected by the edge of the plate 18 as it passes. stripped. It collects in the shell 21 and flows through the bore 23 into the collecting cup 24 to the bearing and possibly back into the compressor housing.
Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht es, die Decke der Haube
7 freizuhalten, wodurch eine bessere Kühlung des Motors erzielt werden kann. Durch
das Niederspannen des Ständers 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.The design according to the invention allows the ceiling of the hood
7 to be kept free, whereby a better cooling of the motor can be achieved. By
the low tensioning of the stator 11 and the winding 12 by means of the screws 15 against
the support ring 6, the weight of the stator is taken over directly by the support ring 6
and the hood 7 is therefore completely relieved.
Die in Fig. 2 ersichtliche Ausführungsform ist hinsichtlich der Ausbildung
des Läufers 9 und des Stators 11 bis 13 sowie der Haube 7 gleich jener der Ausführungsform
nach Fig. 1, weshalb sie nicht näher dargestellt wurde. Sie zeigt die Möglichkeit
des Umbaues eines offenen Tauchkolbenverdichters in einen geschlossenen Verdichter.
Die Antriebswelle 2 ist
durch den üblicherweise die Gleitringwellenabdichtung
aufnehmenden Hohlraum 26 des nabenartigen Ansatzes 27 des Verdichtergehäuses und
durch einen Flansch 4' hindurchgeführt, der mit einem zentrisch angeordneten Ansatz
28 in den Hohlraum 26 genau passend eingreift und diesen nach außen hin durch gasdichten
Sitz auf der Stirnfläche des Ansatzes 27
abschließt, so daß die Gleitringwellenabdichtung
entfernt werden kann. Die Befestigung des Flansches 4' erfolgt durch Schrauben 29.
Der Flansch 4' weist eine zum Ansatz 28 genau konzentrische Ringstufe 30 auf, auf
die der Tragring 6 der Haube? gasdicht aufgesetzt und wie bei der ersten Ausführungsform
durch Schrauben 5 festgespannt werden kann. Die auf dem Flansch 4' befestigte Abstreifplatte
18 mit der ihren unteren Rand überragenden Schale 21 ist gleichartig ausgebildet,
nur mündet die von ihrem Loch 22 ausgehende Bohrung 23' in den Hohlraum 26 des nabenartigen
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 gleichmäßig
verteilte Öl abgestreift in die Schale 21 gelangt und von dort über den Hohlraum
in das Verdichtergehäuse zurückströmt.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 stator 11 to 13 as well as the hood 7, which is why it has not been shown in more detail. It shows the possibility of converting an open plunger compressor into a closed compressor. The drive shaft 2 is passed through the cavity 26 of the hub-like extension 27 of the compressor housing, which usually accommodates the sliding ring shaft seal, and through a flange 4 ', which engages with a centrally arranged extension 28 in the cavity 26 with a precisely fitting fit and this outwards through a gas-tight seat on the End face of the projection 27 closes so that the sliding ring shaft seal can be removed. The flange 4 'is fastened by screws 29. The flange 4' has an annular step 30 which is exactly concentric with the shoulder 28, onto which the support ring 6 of the hood? placed gas-tight and can be tightened by screws 5 as in the first embodiment. The stripping plate 18 fastened on the flange 4 'with the shell 21 protruding beyond its lower edge is of the same design, only the bore 23' extending from its hole 22 opens into the cavity 26 of the hub-like projection 27, which is connected to the interior of the through a bore 31 Compressor housing is connected, so that the oil, which is evenly distributed on the circumference of the hood during operation, reaches the shell 21 and from there flows back through the cavity into the compressor housing.
Durch die beschriebene Ausbildung können handelsübliche offene Kolbenverdichter-Kälteanlagen
ohne besondere zusätzliche Kosten rasch und einfach in geschlossene Aggregate umgebaut
werden.Due to the training described, commercially available open piston compressor refrigeration systems
quickly and easily converted into closed units at no extra cost
will.