DE112005000318B4

DE112005000318B4 - Kältemittelverdichter

Info

Publication number: DE112005000318B4
Application number: DE112005000318T
Authority: DE
Inventors: Meinhard Falch; Alfred Freiberger; Günther ZIPPL
Original assignee: Verdichter Oe GmbH
Current assignee: Secop GmbH
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2005-02-24
Publication date: 2010-11-11
Anticipated expiration: 2025-02-25
Also published as: CN1922402A; US20080107546A1; DE112005000318A5; WO2005083268A1; AT7627U1

Abstract

Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen, umfassend einen Zylinder mit einem Zylindergehäuse (4) und einen in der Kolbenbohrung des Zylinders geführten Kolben zur Verdichtung eines Arbeitsmediums, wobei der Zylinder in einer axialen Richtung mit einem Zylinderkopf (1) abgeschlossen ist und ein Befestigungselement (2, 24, 25) vorgesehen ist, das den Zylinderkopf (1) am Zylindergehäuse (4) durch einen im Bereich der Achse der Kolbenbohrung ausgeübten Anpressdruck befestigt und das Befestigungselement (2, 24, 25) einen Basisteil (5) und Seitenteile (6) aufweist, wobei der Basisteil (5) in axialer Richtung vor dem Zylinderkopf (1) angeordnet ist und mit Hilfe des Basisteils (5) ein Anpressdruck auf den Zylinderkopf (1) in axialer Richtung ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (6) als vom Basisteil (5) seitlich abstehende Schenkel (6) ausgebildet sind, welche mit ihren dem Basisteil (5) abgewandten Endbereichen (7) am Zylindergehäuse (4) verrastet sind oder an an einem Trageteil (9) des Verdichters angeordneten Lagerböcken (3) befestigt...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
STAND DER TECHNIK
Verdichter dieser Art weisen in bekannter Weise einen Zylinder mit einem Zylindergehäuse und einen in der Kolbenbohrung des Zylinders geführten Kolben zur Verdichtung eines Arbeitsmediums auf, wobei der Zylinder mit einem Zylinderkopf abgeschlossen ist. Zur Befestigung des Zylinderkopfes am Zylindergehäuse werden üblicherweise Schraubenverbindungen verwendet.
Bei der Verwendung von Schraubenverbindungen zeigt sich allerdings der Nachteil, dass aufgrund der Kräfte, die über die Schrauben in das Zylindergehäuse eingeleitet werden, die zylindrische Form der Zylinderbohrung negativ beeinflusst wird. Des weiteren bedingen Schraubverbindungen stets erhöhten Montageaufwand, da zunächst die Bohrungen für die Schrauben gezielt gesetzt werden müssen, um eine optimale Zentrierung des Zylinderkopfes relativ zum Zylindergehäuse sicherzustellen. Außerdem wäre es vorteilhaft, den durch Schraubverbindungen bedingten, punktuellen Anpressdruck durch einen über die gesamte Dichtfläche konstanten Anpressdruck zu ersetzen, wodurch auch die Dichtfläche verringert werden kann. Des weiteren wäre es vorteilhaft, die Krafteinleitung der Befestigungsmittel für den Zylinderkopf am Zylindergehäuse so zu bewerkstelligen, dass sie besonders in jenen Bereichen des Zylinderkopfes vorgenommen wird, in denen auch die größten Belastungen durch die Kolbenkraft auftreten. Dadurch könnte eine Schonung des Zylinderkopfes bewirkt werden.
Aus der US 3,459,364 A ist ein Kältemaschinenkompressor mit einem als Befestigungselement dienenden Gehäuse bekannt, welches die gesamte Kompressoranordnung vorerst locker umgibt und in diesem lockeren Zustand verschweißt wird. Danach werden konische Keile zwischen das Gehäuse und den Zylinderkopf geschoben, wodurch das Gehäuse gespannt wird und dadurch auf den Zylinderkopf ein Anpressdruck in axialer Richtung ausgeübt wird, um den Zylinderkopf am Zylindergehäuse zu befestigen.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Es ist daher Ziel der Erfindung, den Zylinderkopf am Zylindergehäuse so zu fixieren, dass eine negative Beeinträchtigung der zylindrischen Form der Zylinderbohrung vermieden wird. Es ist weiters Ziel der Erfindung, den Montage- und Materialaufwand zu verringern, indem auf die Verwendung von Schrauben verzichtet wird. Dabei soll eine leichte Zentrierbarkeit des Zylinderkopfes relativ zum Zylindergehäuse sicher gestellt sein. Ein gleichmäßiger Anpressdruck sowie eine Verringerung der Dichtflächen und damit bei gleichbleibender Flächenpressung eine geringere Anpresskraft zur Abdichtung der Dichtflächen werden damit notwendig, wodurch die Verformungen geringer sind. Des weiteren soll die Krafteinleitung der Befestigungsmittel für den Zylinderkopf am Zylindergehäuse so bewerkstelligt werden, dass sie besonders in jenen Bereichen des Zylinderkopfes vorgenommen wird, in denen auch die größten Belastungen durch die Kolbenkraft auftreten, um so den Zylinderkopf minimal zu belasten.
LÖSUNG DER AUFGABE
Diese Ziele werden durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 erreicht.
Ein Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen umfasst einen Zylinder mit einem Zylindergehäuse und einen in der Kolbenbohrung des Zylinders geführten Kolben zur Verdichtung eines Arbeitsmediums, wobei der Zylinder in einer axialen Richtung mit einem Zylinderkopf abgeschlossen ist. Hierbei ist ein Befestigungselement vorgesehen, das den Zylinderkopf am Zylindergehäuse durch einen im Bereich der Achse der Kolbenbohrung ausgeübten Anpressdruck befestigt. Das Befestigungselement weist einen Basisteil und Seitenteile auf, wobei der Basisteil in axialer Richtung vor dem Zylinderkopf angeordnet ist und mit Hilfe des Basisteils ein Anpressdruck auf den Zylinderkopf in axialer Richtung ausgeübt wird. Erfindungsgemäß sind die Seitenteile als vom Basisteil seitlich abstehende Schenkel ausgebildet, welche mit ihren dem Basisteil abgewandten Endbereichen am Zylindergehäuse verrastet sind oder an an einem Trageteil des Verdichters angeordneten Lagerböcken befestigt sind.
Gemäß Anspruch 2 handelt es sich beim Befestigungselement um eine vorzugsweise U-förmig ausgebildete Klemme, die den Zylinderkopf am Zylindergehäuse befestigt. Es wäre aber auch denkbar, mehrere Schenkel vorzusehen. Der Basisteil der Klemme wird dabei in zweckmäßiger Weise so breit gewählt werden, dass er den Zylinderkopf mit gleichmäßigem Anpressdruck am Zylindergehäuse fixiert.
Gemäß Anspruch 3 ist der Basisteil in Richtung der Schenkel gewölbt ausgeführt, wodurch die Druckbelastbarkeit des Basisteils erhöht wird.
Erfolgt die Verrastung mithilfe von fest mit dem Trageteil des Verdichters verbundenen Lagerblöcken, so ist gemäß Anspruch 4 als besondere Ausgestaltung vorgesehen, dass die Lagerblöcke über zumindest eine Kante verfügen, die von den Endbereichen der Schenkel zumindest teilweise umgriffen werden.
Gemäß Anspruch 5 ist zur Bildung einer Verrastung vorgesehen, dass die Klemme das gesamte Zylindergehäuse umgreift, wobei das Zylindergehäuse über Kanten verfügt, die von den Endbereichen der Schenkel zumindest teilweise umgriffen werden. Somit kann auf die Verwendung von Lagerblöcken verzichtet werden. Gemäß Anspruch 6 wird die Verrastung mithilfe von Nuten im Zylindergehäuse gebildet, in die jeweils ein Endbereich der Schenkel eingreift.
Der Basisteil der Klemme muss nicht unbedingt direkt am Zylinderkopf anliegen. So ist etwa gemäß Anspruch 7 vorgesehen, dass der Basisteil eine Anpressschraube führt, die einen Anpressdruck auf den Zylinderkopf in axialer Richtung ausübt. Gemäß Anspruch 8 ist hingegen vorgesehen, dass der Basisteil direkt am Zylinderkopf anliegt und die Seitenteile an fest mit einem Trageteil des Verdichters verbundenen Lagerblöcken verankert sind, wobei zumindest einer der Seitenteile als Schraubverbindung zwischen Basisteil und Lagerblock ausgeführt ist. In beiden Varianten kann durch verändertes Anziehen der Schraube ein variabler Anpressdruck des Zylinderkopfes am Zylindergehäuse erreicht werden.
Anspruch 9 sieht eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselements vor, bei der das Befestigungselement als Spannbügel ausgebildet ist. Gemäß Anspruch 10 ist das Befestigungselement wiederum als eine Zugkraft ausübendes Befestigungselement ausgeführt, das am Zylinderkopf anliegt und relativ zum Zylindergehäuse fixiert ist. Insbesondere kann es sich hier um ein Seil oder einen Draht handeln.
Die Ansprüche 11 bis 15 beziehen sich schließlich auf vorteilhafte Möglichkeiten der Befestigung der Ventilplatten des Zylinderkopfes am Zylindergehäuse im Rahmen der Verwendung einer erfindungsgemäßen Klemme.
Gemäß Anspruch 16 entspricht der durch das Befestigungselement im Bereich der Achse der Kolbenbohrung ausgeübte Anpressdruck einer axialen Anpresskraft von 1000 N bis 10000 N, vorzugsweise 3000 N.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen
1 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform der relativen Anordnung von Zylinderkopf, Zylindergehäuse und des erfindungsgemäßen Befestigungselements, das als Klemme ausgeführt ist,
2 eine perspektivische Darstellung der Anordnung gemäß 1 aus einem anderen Blickwinkel,
3 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der relativen Anordnung von Zylinderkopf, Zylindergehäuse und des erfindungsgemäßen Befestigungselements, das als Klemme ausgeführt ist,
4 eine perspektivische Darstellung der Anordnung gemäß 3 aus einem anderen Blickwinkel,
5 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der relativen Anordnung von Zylinderkopf, Zylindergehäuse und des erfindungsgemäßen Befestigungselements, das als Klemme ausgeführt ist,
6 eine perspektivische Darstellung der Anordnung gemäß 5 aus einem anderen Blickwinkel,
7 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der relativen Anordnung von Zylinderkopf, Zylindergehäuse und des erfindungsgemäßen Befestigungselements, das als Klemme ausgeführt ist, bei der der Basisteil der Klemme nicht direkt am Zylinderkopf anliegt,
8 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der relativen Anordnung von Zylinderkopf, Zylindergehäuse und des erfindungsgemäßen Befestigungselements, das als Klemme ausgeführt ist, bei der der Basisteil der Klemme nicht direkt am Zylinderkopf anliegt,
9 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der relativen Anordnung von Zylinderkopf, Zylindergehäuse und des erfindungsgemäßen Befestigungselements, das als Klemme ausgeführt ist, bei der der Basisteil der Klemme direkt am Zylinderkopf anliegt, und durch eine Schraubverbindung zwischen Basisteil und einem Lagerblock ein variabler Anpressdruck des Zylinderkopfes am Zylindergehäuse erreicht werden kann,
10 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der relativen Anordnung von Zylinderkopf, Ventilplatte und Zylindergehäuse, die eine Möglichkeit der Fixierung der Ventilplatte im Zylindergehäuse zeigt,
11 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der relativen Anordnung von Zylinderkopf, Ventilplatte und Zylindergehäuse,
12 einen Schnitt durch die Anordnung gemäß 10,
13 einen Schnitt durch die Anordnung gemäß 11,
14 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der relativen Anordnung von Zylinderkopf, Zylindergehäuse und dem erfindungsgemäßen Befestigungselement, das als Spannbügel ausgeführt ist, der mithilfe eines Haltestiftes fixiert wird,
15 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der relativen Anordnung von Zylinderkopf, Zylindergehäuse und dem erfindungsgemäßen Befestigungselement, deren Seitenteile am Zylindergehäuse angeformt sind und eine Öffnung im Bereich der Achse der Kolbenbohrung definieren, in die ein starrer Basisteil und eine oder mehrere Federn eingesetzt werden,
16 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der relativen Anordnung von Zylinderkopf, Zylindergehäuse und dem erfindungsgemäßen Befestigungselement, das als Spannbügel ausgeführt ist, dessen T-förmige Endbereiche in von den beiden Lagerblöcken gebildeten Lagern einrastet,
17 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der relativen Anordnung von Zylinderkopf, Zylindergehäuse und dem erfindungsgemäßen Befestigungselement, das als Klemme ausgeführt ist, die mithilfe zweier Haltestifte fixiert wird,
18 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der relativen Anordnung von Zylinderkopf, Zylindergehäuse und dem erfindungsgemäßen Befestigungselement, das als Klemme ausgeführt ist, die mithilfe zweier Schrauben an den Lagerblöcken befestigt ist,
19 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der relativen Anordnung von Zylinderkopf, Zylindergehäuse und dem erfindungsgemäßen Befestigungselement, das als Spannbügel ausgeführt ist, wobei ein Ende des Spannbügels an einem Lagerblock festgeschraubt wird,
20 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der relativen Anordnung von Zylinderkopf, Zylindergehäuse und dem erfindungsgemäßen Befestigungselement, das als biegeelastisches Befestigungselement in Form eines Seiles oder Drahtes ausgeführt ist,
21 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der relativen Anordnung von Zylinderkopf, Zylindergehäuse und dem erfindungsgemäßen Befestigungselement, das als Spannbügel ausgeführt ist, der mithilfe einer weiteren Ausführungsform eines Haltestiftes fixiert wird,
22 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der relativen Anordnung von Zylinderkopf, Zylindergehäuse und dem erfindungsgemäßen Befestigungselement, das als Spannbügel ausgeführt ist, der mithilfe eines Spannelements fixiert wird, und
23 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der relativen Anordnung von Zylinderkopf, Ventilplatte und Zylindergehäuse, bei der ein Verriegelungskörper vorgesehen ist.
1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform der relativen Anordnung von Zylinderkopf 1, Zylindergehäuse 4 und des erfindungsgemäßen Befestigungselements, das als Klemme 2 ausgeführt ist. Hierbei sind die einzelnen Komponenten lediglich schematisch dargestellt, so wird der Zylinderkopf 1 in der Regel als Baugruppe ausgeführt sein, die insbesondere eine Ventilplatte (in den 1 bis 9 und 14 bis 22 nicht dargestellt) enthält. Auch eine solche Baugruppe ist im folgenden von der Bezeichnung „Zylinderkopf 1” umfasst. Für ein Verständnis der gegenständlichen Erfindung ist aber lediglich entscheidend, dass der Zylinderkopf 1 eine Stirnfläche 10 als Kontaktfläche zum Zylindergehäuse 4 bzw. zur Ventilplatte 16 und eine Anpressfläche 11 als Kontaktfläche zum Basisteil 5 der Klemme 2 aufweist. Innerhalb des Zylindergehäuses 4 ist ein Kolben (in den 1 bis 22 nicht gezeigt) zur Verdichtung eines Arbeitsmediums geführt.
Der Zylinderkopf 1 kann dabei an der Ventilplatte 16 anliegen oder sie gänzlich umgreifen. Im ersten Fall ist unmittelbar ersichtlich, dass ein von der Klemme 2 auf den Zylinderkopf 1 ausgeübter Anpressdruck sich unmittelbar auf die Ventilplatte 16 überträgt und sie an das Zylindergehäuse 4 anpresst. Im zweiten Fall werden innerhalb des Zylinderkopfes 1 Stege 21 vorgesehen sein, die an der Ventilplatte 16 anliegen und eine Übertragung des von der Klemme 2 ausgeübten Anpressdruckes sicherstellen. Solche Stege 21 können aber auch vorgesehen sein, wenn der Zylinderkopf 1 an der Ventilplatte 16 anliegt, wie etwa aus 13 ersichtlich ist. Hierbei wird angemerkt, dass die Ventilplatte 16 in den 1 bis 9 und 14 bis 22 nicht unmittelbar ersichtlich, aber selbstverständlich vorgesehen ist. Sie wird gemäß der Darstellungen in den 1 bis 9 und 14 bis 22 vom Zylinderkopf 1 vollkommen umgriffen, sodass sie in diesen Darstellungen nicht sichtbar ist. Die 10 und 11 zeigen hingegen ein Explosionsbild, in der die Ventilplatte 16 zu sehen ist. Die Form und die Zentrierung der Ventilplatte 16 im Zylindergehäuse 4 werden aber später beschrieben, zunächst soll die Fixierung der Ventilplatte 16 relativ zum Zylindergehäuse mithilfe der Klemme 2 näher beschrieben werden.
Erfindungsgemäß erfolgt die Fixierung des Zylinderkopfes 1 relativ zum Zylindergehäuse 4 etwa mittels einer Klemme 2. Die Klemme 2 weist in einer Ausführungsform einen Basisteil 5 sowie seitlich abstehende, federnde Schenkel 6 auf, wobei gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Basisteil 5 in Richtung der Schenkel 6 gewölbt ausgeführt ist. Dadurch wird die Biegesteifigkeit und somit die Druckbelastbarkeit des Basisteils 5 erhöht. Im montierten Zustand ist der Basisteil 5 in Bezug auf den Zylinderkopf 1 so ausgerichtet, dass die Wölbung des Basisteils 5 mit ihrer konvexen Seite am Zylinderkopf 1 anliegt. Der Basisteil 5 der Klemme 2 wird dabei in zweckmäßiger Weise so breit gewählt werden, dass er den Zylinderkopf 1 mit gleichmäßigem Anpressdruck am Zylindergehäuse 4 fixiert.
Gemäß der in den 1 bis 6 gezeigten Ausführungsformen weist die Klemme 2 zwei Schenkel 6 auf und ist somit im wesentlichen U-förmig ausgebildet. Es wäre aber auch denkbar, dass die Klemme 2 über mehrere Schenkel 6 verfügt. Bevorzugt sind die Schenkel 6 so ausgeführt, dass sie sich für eine Verrastung eignen. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung des Verdichters wird dies erreicht, indem die Endbereiche 7 der Schenkel 6 im wesentlichen L-förmig ausgebildet sind, wie noch näher ausgeführt werden wird.
Gemäß der Ausführungsform von 1 sind des weiteren Lagerblöcke 3 vorgesehen, wobei die Lagerblöcke 3 jeweils über zumindest eine Kante 12 verfügen, die von den Endbereichen 7 der Schenkel 6 zumindest teilweise umgriffen werden, sodass die Klemme 2 an den Lagerblöcken 3 einhakt und somit eine Verrastung gebildet wird, die eine sichere Verankerung der Seitenteile 6 sicherstellt. Die Art der Verrastung ist dabei besonders deutlich in 2 ersichtlich. Die Lagerblöcke 3 können etwa am Zylindergehäuse 4 angeformt sein, sie können aber auch als separate Bauteile ausgeführt sein, wie dies in 1 angedeutet ist. Dabei sind die Lagerblöcke 3 nicht am Zylindergehäuse 4 befestigt, sondern an einem Trageteil 9, das Teil des Verdichters ist und jedenfalls so ausgeführt ist, dass eine zuverlässige Verrastung der Klemme 2 und somit eine sichere Fixierung des Zylinderkopfes 1 relativ zum Zylindergehäuse 4 gewährleistet ist. Durch die Verwendung von Lagerblöcken 3 wird auch die Krafteinleitung zur Fixierung des Zylinderkopfes 1 relativ zum Zylindergehäuse 4 von der Kolbenbohrung entkoppelt.
Eine weitere Ausführungsform der Verrastung ist in den 3 und 4 dargestellt. Hierbei ist zur Bildung einer Verrastung vorgesehen, dass die Klemme 2 das gesamte Zylindergehäuse 4 umgreift, wobei das Zylindergehäuse 4 über Kanten 13 verfügt, die von den Endbereichen 7 der Schenkel 6 zumindest teilweise umgriffen werden. Somit kann auf die Verwendung von Lagerblöcken 3 verzichtet werden. Die Art der Verrastung im Rahmen dieser Ausführungsform ist besonders deutlich in 4 ersichtlich. Auch auf diese Art ist eine sichere Verankerung der Seitenteile 6 sichergestellt.
In den 5 und 6 ist eine weitere Ausführungsform der Verrastung dargestellt. Die Verrastung wird hier mithilfe von Nuten 8 im Zylindergehäuse 4 gebildet, in die jeweils ein Endbereich 7 der Schenkel 6 eingreift. Hierzu ist die Ausführungsform gemäß 15 vergleichbar, wo die Seitenteile 6 am Zylindergehäuse 4 angeformt sind und im Bereich der Achse der Kolbenbohrung eine Öffnung bilden. In diese Öffnung kann etwa mithilfe eines Nut- und Federsystems der Basisteil 5 eingesetzt werden, wobei der Basisteil 5 als starres Element ausgeführt ist.
Die 7 zeigt eine Ausführungsform einer Klemme 2, bei der der Basisteil 5 nicht direkt am Zylinderkopf 1 anliegt, sondern eine Anpressschraube 14 zur axialen Krafteinleitung vorgesehen ist. Die Anpressschraube 14 wird vom Basisteil 5 geführt, wobei der Basisteil 5 im Führungsbereich mit einem entsprechenden Gegengewinde ausgestattet ist. Ein Anziehen der Anpressschraube 14 erzeugt somit aufgrund der sicheren Verankerung der Seitenteile 6 der Klemme 2 einen zunehmenden Anpressdruck des Zylinderkopfes 1 am Zylindergehäuse 4. Dadurch kann der Anpressdruck variiert werden. Wie aus der 7 auch zu sehen ist, ist bei einer solchen Ausführungsform die Klemme 2 nicht U-förmig ausgebildet, sondern kann vielmehr V-förmig gestaltet werden. 16 zeigt eine ähnliche Ausführungsform, bei der allerdings der Basisteil 5 der Klemme 2 direkt am Zylinderkopf 1 anliegt. Eine zu 7 vergleichbare Ausführungsform ist auch in 8 gezeigt, wobei sich die lediglich die Art der Verankerung der Seitenteile 6 an den Lagerblöcken 3 unterscheidet. Gemäß 8 weisen die Lagerblöcke 3 jeweils Schlitze auf, die den jeweiligen Lagerblock 3 queren und zur Aufnahme eines Seitenteiles 6 dienen. Durch L-förmig gebogene Endbereiche 7 der Seitenteile 6 kann wiederum die Verankerung der Seitenteile 6 verbessert werden.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselements ist in der 18 gezeigt. Hier sind die Seitenteile 6 der Klemme 2 durch Schrauben 28 direkt an den Lagerblöcken 3 befestigt.
Die 9 zeigt eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der relativen Anordnung von Zylinderkopf 1, Zylindergehäuse 4 und der erfindungsgemäßen Klemme 2, bei der der Basisteil 5 der Klemme 2 direkt am Zylinderkopf 1 anliegt. Ein Seitenteil 6 ist dabei aber als Schraubverbindung 15 zwischen Basisteil 5 und einem Lagerblock 3 ausgeführt, wodurch ein variabler Anpressdruck des Zylinderkopfes 1 am Zylindergehäuse 4 erreicht werden kann.
Anstatt der Schraubenverbindungen 15 können aber auch Hakenähnliche Verbindungen vorgesehen sein, wie dies etwa in der 17 dargestellt ist. Hier ist die Verbindung durch Haltestifte 26 mit endseitigen Köpfen 27 gegeben, die an ihrer einen Seite in einen den Lagerblock 3 querenden Schlitz einhaken und an ihrer anderen Seite in einen entsprechenden Schlitz im Seitenteil 6 der Klemme 2.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselements ist in den 14, 19, 21 und 22 gezeigt. Das Befestigungselement ist hier als Spannbügel 24 ausgeführt, der auf einer Seite in einem am Lagerblock 3 angeordneten Lager 29 einrastet und auf der anderen Seite durch eine Zugverbindung kraftbeaufschlagt wird. In 19 ist etwa deutlich erkennbar, wie der Endbereich eines Seitenteiles 6 T-förmig ausgebildet ist und in ein Lager 29 einrastet. Der andere Seitenteil 6 ist dabei am zweiten Lagerblock 3 mittels einer Schraube 28 angeschraubt. In 14 ist wiederum der zweite Seitenteil 6 durch einen Haltestift 26, wie anhand der 17 beschrieben, am Lagerblock 3 befestigt. Wie in 21 dargestellt ist, kann die Befestigung des zweiten Seitenteiles 6 auch über einen etwas abgewandelten Haltestift 26 erfolgen, bei dem ein Endbereich einen Querbolzen 30 aufweist, der in einem entsprechend konkav ausgeführten Endbereich 31 eines Seitenteiles 6 der Klemme 2 gelagert ist. 22 zeigt schließlich eine Ausführungsform eines Spannbügels 24, bei dem ein Spannelement 32 von einem entsprechend konkav ausgeführten Endbereich 31 eines Seitenteiles 6 aufgenommen wird. Das Spannelemente 32 ist wiederum an einem Lagerblock 3 befestigt.
In 20 ist schließlich eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselements gezeigt, bei der es als biegeelastisches Befestigungselement 25, etwa als Seil oder Draht 25, ausgeführt ist. Das Seil bzw. der Draht 25 wird zwischen den Lagerblöcken 3 eingespannt, wobei zur besseren Führung des Seils bzw. Drahtes 25 der Zylinderkopf 1 mit einer ihn diametral querenden Nut 33 ausgestattet sein kann, in der das Seil bzw. der Draht 25 eingelegt wird. Das Seil 25 kann etwa ein Stahlseil 25 sein.
Die oben erwähnte Ventilplatte 16 (in den 1 bis 9 und 14 bis 22 nicht dargestellt), ist in der Regel Bestandteil der hier als Zylinderkopf 1 bezeichneten Baugruppe und ist üblicherweise am Zylindergehäuse 4 mittels Schraubverbindungen befestigt. Die Stirnfläche 10 des Zylinderkopfes 1 umgreift diese Ventilplatte 16 oder liegt an der Ventilplatte 16 an. Da bei der erfindungsgemäßen Befestigung des Zylinderkopfes 1 am Zylindergehäuse 4 auf Schraubverbindungen verzichtet wird, ist es vorteilhaft, auch die Ventilplatte 16 ohne Verwendung von Schraubverbindungen am Zylindergehäuse 4 zu befestigen. Das kann etwa dadurch erreicht werden, indem die Ventilplatte 16 in eine stufenförmige Bohrung 17 im Zylindergehäuse 4 zumindest teilweise versenkt wird. Ist die Ventilplatte 16 scheibenförmig ausgebildet, so kann ein radialer Fortsatz 18 der Ventilplatte 16 vorgesehen sein, der in eine entsprechende radiale Einkerbung 19 im Zylindergehäuse 4 eingreift und eine Verdrehung der Ventilplatte 16 in der stufenförmigen Bohrung 17 unterbindet (10). Alternativ dazu kann auch die Ventilplatte 16 eine radiale Einkerbung aufweisen, in die ein radial abstehender Fortsatz des Zylindergehäuses 4 eingreift.
Eine Verdrehung der Ventilplatte 16 in der stufenförmigen Bohrung 17 während des Betriebes des Verdichters kann aber auch ohne einen solchen Fortsatz 18 bzw. ohne Einkerbung unterbunden werden. Wie etwa in der 11 angedeutet ist, kann der Zylinderkopf 1 auch eine Ausnehmung 22 etwa zur Aufnahme eines Saugschalldämpfers (in 11 nicht dargestellt) aufweisen. Der hier angeordnete Saugschalldämpfer kann nun so geformt sein, dass er teilweise in eine Bohrung 20 der Ventilplatte 16 eingreift, sodass wiederum eine Verdrehung der Ventilplatte 16 verhindert wird. In 11 sind des weiteren Dichtungsringe 23 dargestellt.
Die 12 zeigt eine Schnittzeichnung der Anordnung von Zylindergehäuse 4, Ventilplatte 16 und dem Zylinderkopf 1 gemäß der Ausführungsform von 10. Hier ist insbesondere ersichtlich, dass die Stirnfläche 10 des Zylinderkopfes 1 an der Ventilplatte 16 anliegt und ebenfalls in der stufenförmigen Bohrung 17 teilweise versenkt ist. Die 13 zeigt eine Schnittzeichnung der Anordnung von Zylindergehäuse 4, Ventilplatte 16 und dem Zylinderkopf 1 gemäß der Ausführungsform von 11, wobei insbesondere ersichtlich ist, dass der Zylinderkopf 1 Stege 21 aufweisen kann, die für zusätzlichen Anpressdruck des Zylinderkopfes 1 an die Ventilplatte 16 sorgen.
In der 23 ist eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der relativen Anordnung von Zylinderkopf 1, Ventilplatte 16 und Zylindergehäuse 4 dargestellt, bei der ein Verriegelungskörper 34 vorgesehen ist. Hierbei weisen die Ventilplatte 16 als auch das Zylindergehäuse 4 jeweils eine radiale Einkerbung 35, 36 auf, in die bei radialer Ausrichtung der Einkerbung 35 der Ventilplatte 16 mit der Einkerbung 36 des Zylindergehäuses 4 ein Verriegelungskörper 34 einsetzbar ist. Der Verriegelungskörper ist in der 23 als längliches, stabförmiges Element 34 dargestellt, es sind aber auch andere Ausführungsformen denkbar, sofern sie eine Verdrehung der Ventilplatte 16 bzw. des Zylinderkopfes 1 im Zylindergehäuse 4 unterbinden. Des weiteren kann auch der Zylinderkopf 1 eine radiale Einkerbung 37 aufweisen, in die bei überlagernder Ausrichtung der Einkerbung 35 der Ventilplatte 16 mit der Einkerbung 37 des Zylinderkopfes 1 der Verriegelungskörper 34 einsetzbar ist.
Die Krafteinleitung bzw. der Anpressdruck des erfindungsgemäßen Befestigungselements 2, 24, 25 für den Zylinderkopf 1 am Zylindergehäuse 4 wird in diesen Ausführungsbeispielen jeweils so bewerkstelligt, dass sie besonders in jenen Bereichen des Zylinderkopfes 1 vorgenommen wird, in denen auch die größten Belastungen durch die Kolbenkraft auftreten, also im Bereich der Achse der Kolbenbohrung. Wie dieser Anpressdruck des Befestigungselements 2, 24, 25 durch seine unterschiedlichen Komponenten erzeugt wird, wird in den 14 bis 22 durch die eingezeichneten Kraftvektoren illustriert. Der durch das Befestigungselement 2, 24, 25 im Bereich der Achse der Kolbenbohrung ausgeübte Anpressdruck entspricht dabei in bevorzugter Weise einer axialen Anpresskraft von 1000 N bis 10000 N, vorzugsweise 3000 N.
Wie aus den 1 bis 23 ersichtlich ist, wird bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Verdichters erreicht, dass der Zylinderkopf 1 am Zylindergehäuse 4 ohne Beeinträchtigung der zylindrischen Form des Zylinders fixiert werden kann. Des weiteren wird Montage- und Materialaufwand verringert, da auf die Verwendung von Schrauben verzichtet werden kann. Dabei wird eine leichte Zentrierbarkeit des Zylinderkopfes 1 relativ zum Zylindergehäuse 4 sicher gestellt und ein gleichmäßiger Anpressdruck des Zylinderkopfes 1 am Zylindergehäuse 4 sowie eine Verringerung der Dichtfläche 10 ermöglicht. Des weiteren wird die Krafteinleitung des Befestigungselements für den Zylinderkopf 1 am Zylindergehäuse 4 so bewerkstelligt, dass sie besonders in jenen Bereichen des Zylinderkopfes 1 vorgenommen wird, in denen auch die größten Belastungen durch die Kolbenkraft auftreten. Dadurch wird der Zylinderkopf 1 bestmöglich geschont und er kann auch kleiner ausgeführt werden. Die Befestigung des Zylinderkopfes 1 am Zylindergehäuse 4 ist außerdem leicht lösbar und stellt aber dennoch einen sicheren Verschluss des Zylinders sicher.

Claims

Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen, umfassend einen Zylinder mit einem Zylindergehäuse (4) und einen in der Kolbenbohrung des Zylinders geführten Kolben zur Verdichtung eines Arbeitsmediums, wobei der Zylinder in einer axialen Richtung mit einem Zylinderkopf (1) abgeschlossen ist und ein Befestigungselement (2, 24, 25) vorgesehen ist, das den Zylinderkopf (1) am Zylindergehäuse (4) durch einen im Bereich der Achse der Kolbenbohrung ausgeübten Anpressdruck befestigt und das Befestigungselement (2, 24, 25) einen Basisteil (5) und Seitenteile (6) aufweist, wobei der Basisteil (5) in axialer Richtung vor dem Zylinderkopf (1) angeordnet ist und mit Hilfe des Basisteils (5) ein Anpressdruck auf den Zylinderkopf (1) in axialer Richtung ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (6) als vom Basisteil (5) seitlich abstehende Schenkel (6) ausgebildet sind, welche mit ihren dem Basisteil (5) abgewandten Endbereichen (7) am Zylindergehäuse (4) verrastet sind oder an an einem Trageteil (9) des Verdichters angeordneten Lagerböcken (3) befestigt sind.
Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (2, 24, 25) eine vorzugsweise U-förmig ausgebildete Klemme ist.
Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisteil in Richtung der Schenkel (6) gewölbt ausgeführt ist.
Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerblöcke (3) über zumindest eine Kante (12) verfügen, die von den Endbereichen (7) der Schenkel (6) zumindest teilweise umgriffen werden.
Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung einer Verrastung die Klemme (2) das gesamte Zylindergehäuse (4) umgreift, wobei das Zylindergehäuse (4) über Kanten (13) verfügt, die von den Endbereichen (7) der Schenkel (6) zumindest teilweise umgriffen werden.
Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrastung mithilfe von Nuten (8) im Zylindergehäuse (4) gebildet wird, in die jeweils ein Endbereich (7) der Schenkel (6) eingreift.
Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisteil (5) eine Anpressschraube (14) führt, die einen Anpressdruck auf den Zylinderkopf (1) in axialer Richtung ausübt.
Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisteil (5) direkt am Zylinderkopf (1) anliegt und die Seitenteile (6) an fest mit einem Trageteil (9) des Verdichters verbundenen Lagerblöcken (3) verankert sind, wobei zumindest einer der Seitenteile (6) als Schraubverbindung zwischen Basisteil (5) und Lagerblock (3) ausgeführt ist.
Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (2, 24, 25) ein Sperrbügel (24) ist.
Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Befestigungselement (2, 24, 25) um einen Draht (25) handelt.
Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Zylinderkopf (1) eine Ventilplatte (16) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilplatte (16) in einer einen Absatz aufweisenden Bohrung (17) im Zylindergehäuse (4) zumindest teilweise versenkt ist.
Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilplatte (16) einen radialen Fortsatz (18) aufweist, der in eine entsprechende radiale Einkerbung (19) im Zylindergehäuse (4) eingreift.
Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die ventilplatte (16) sowie das Zylindergehäuse (4) jeweils eine radiale Einkerbung (35, 36) aufweisen, in die bei radialer Ausrichtung der Einkerbung (35) der Ventilplatte (16) mit der Einkerbung (36) des Zylindergehäuses (4) ein Verriegelungskörper (34) einsetzbar ist.
Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich der Zylinderkopf (1) eine radiale Einkerbung (37) aufweist, in die bei überlagernder Ausrichtung der Einkerbung (35) der Ventilplatte (16) mit der Einkerbung (37) des Zylinderkopfes (1) der Verriegelungskörper (34) einsetzbar ist.
Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Ventilplatte (16) der Zylinderkopf (1) in der vorzugsweise einen Absatz aufweisenden Bohrung (17) im Zylindergehäuse (4) zumindest teilweise versenkt ist.
Verdichter für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der durch das Befestigungselement (2, 24, 25) im Bereich der Achse der Kolbenbohrung ausgeübte Anpressdruck einer axialen Anpresskraft von 1000 N bis 10000 N, vorzugsweise 3000 N entspricht.