DE1289238B

DE1289238B - Anordnung zur Verbindung des Zylinderkopfs mit dem Zylinder bei Kolbenverdichtern

Info

Publication number: DE1289238B
Application number: DED44581A
Authority: DE
Inventors: Fromm-Enemark
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1964-06-01
Filing date: 1964-06-01
Publication date: 1969-02-13
Also published as: US3300126A; FR1435451A; GB1076558A; DK117973B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Verbindung des Zylinderkopfs mit dem Zylinder, der mit dem das Hauptlager tragenden Kurbelgehäuse verbunden ist, bei Kolbenverdichtern, insbesondere Kältemittelverdichtern. Die Anordnung ist hauptsächlich für Kolbenverdichter kleinerer Leistung bestimmt, wie sie z. B. bei gekapselten Kleinkältemaschinen Verwendung finden.

Bei derartigen Verdichtern wurde der Zylinderkopf, der zumeist aus mehreren Bauteilen besteht, z. B. einer Ventilplatte und einem Ventildeckel, in erster Linie durch Schrauben festgehalten. Durchgehende Zugschrauben haben sich in der Praxis nicht durchsetzen kÖiinehy weil sie erheblichen Platz benötigen bzw. die erforderlichen . Durchgangslöcher im Innern der Bauteile stören. Bei den überwiegend benutzten Zylinderkopfschrauben dagegen, die in ein Gewinde des Zylinders eingeschraubt werden, besteht die Gefahr, daß sich beim erforderlichen festen Anziehen Materialverformungen ergeben, welche ao die Rundheit der Zylinderbohrung beeinträchtigen. Außerdem wird der Zylinder und das Kurbelgehäuse auf Zug belastet, was insbesondere bei Gußstücken die Belastbarkeit begrenzt. Bei diesen Schraubenbefestigungen stehen außerdem die Schraubenköpfe as nach außen vor, so daß beispielsweise eine den Verdichter aufnehmende Kapsel entsprechend groß bemessen sein muß.

Es ist auch bekannt, den Zylinderkopf am Zylinder festzubördeln. Diese Maßnahme eignet sich aber nur für spezielle Werkstoffe. Außerdem treten auch hierbei Zugkräfte im Zylinder und im Kurbelgehäuse auf. ■■ . · ■

Es ist eine Spezialpumpe mit einem zylindrischen Gehäuse aus zwei Halbschalen bekannt, die durch zwei Rohrschellen mit einer Spannschraube zusammengehalten werden. Ferner sind Pumpen bekannt, bei denen das Pumpengehäuse und ein die Ventile umschließender Aufsatz mit Hilfe eines steifen Spannbügels zusammengehalten werden, der mit Haken an den Enden seiner beiden Schenkel hinter Widerlagerflächen des Ventilgehäuses greift und sich mit einer Spannschraube auf dem Aufsatz abstützt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Kolbenverdichtern den Zylinderkopf mit dem Zylinder derart zu verbinden, daß sich eine platzsparende Anordnung ergibt, keine Beeinträchtigung der Zylinderbohrung auftritt und der Zylinder und das Kurbelgehäuse nur unwesentlich durch Zugspannungen beansprucht sind. Insbesondere sollen keine Schrauben benutzt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Zylinderkopf, Zylinder und Kurbelgehäuse Auflageflächen längs einer Umfangsfläche verteilt sind, deren Erzeugende parallel zur Wellenachse verläuft, und daß ein an sich bekanntes Spannband an diesen Auflageflächen anliegt und die Teile unter Vorspannung zusammenhält.

Durch den ungewöhnlichen Vorschlag, die Außenseite der zu verbindenden Verdichterteile mit Auflageflächen zu versehen, kann man erfindungsgemäß ein an sich bekanntes Spannband verwenden. Dieses Spannband erfordert wenig Platz. Insbesondere kann es ringsum eng anliegen. Die Auflageflächen können relativ groß sein, so daß sich geringe Flächenpressungen ergeben. Insbesondere ist keine Verspannung der Zylinderbohrung zu befürchten. Da das Spannband unter Vorspannung steht, werden die miteinander verbundenen Teile in erster Linie durch Druck belastet. Da die Druckbelastung höhere Beanspruchungen zuläßt, kann man beispielsweise Gußstücke mit geringerer Wandstärke und geringerem Gewicht verwenden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung deckt das Band zugleich mindestens einen das Verdichtungsmedium führenden, sich zur Umfangsfläche hin öffnenden Raum ab. Die Vorspannung des Bandes erzeugt hierbei gleichzeitig den zum Abschließen der Räume erforderlichen Anpreßdruck.
- Eine besonders günstige Konstruktion zeichnet sich dadurch aus, daß das Band am Zylinderkopf auf zwei ineinandergeschachtelten U-förmigen Ventilkammerteilen mit entgegengerichteten Schenkeln und um 90° versetzten Achsen derart aufliegt, daß durch Andruck des einen an den anderen Ventilkammerteil die Druckventilkammer von der Saugventilkammer getrennt und die Saugventilkammer nach außen hin abgedichtet wird.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert-Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der vom Spannband umschlossenen Verdichterbauteile,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie A-A der F i g. 1 und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht von einigen Zylinderkopfbauteilen.

Ein einteiliges Gußstück 1 umfaßt einen Zylinder 2, ein das Hauptlager3 tragendes Kurbelgehäuses und einen aus zwei Fortsätzen bestehenden Motortragkörper 4. Außerdem sind Seitenwände 6 und 7 sowie Querwände 8, 9, 10 und 11 nach außen gezogen. Diese bilden zusammen mit der Wand des Zylinders 2 und des Kurbelgehäuses 5 eine Reihe von nach außen offenen Vertiefungen 12,13,14 und 15, die als Schalldämpferräume ausgenutzt werden können.

Der Zylinderkopf wird durch eine Ventilplatte 16 (deren Ventile nicht eingetragen sind), eine Zwischenplatte 17 und zwei U-förmige Ventilkammerelemente 18 und 19 gebildet. Wie Fig. 3 zeigt, sind diese beiden U-förmigen Elemente ineinandergeschachtelt. Ihre Schenkel sind einander entgegengerichtet. Ihre Achsen sind um 90° gegeneinander versetzt. Im Element 18 sind noch zu den Saugventilen führende Löcher 20 erkennbar. Durch einen Schenkel des Elements 18 ist das Druckleitungsrohr 21 herausgeführt. Die Außenflächen der Wände 6 bis 11 sowie der Bauteile 16 bis 19 bilden Auflageflächen, die längs einer Umfangsfläche verteilt sind, deren Erzeugende parallel zur Achse des Hauptlagers 9 und damit zur Wellenachse verläuft.

Für das Aufbringen und Festhalten des Spannbandes 22 gibt es grundsätzlich verschiedene bekannte Möglichkeiten. Beispielsweise kann man das Band festschweißen oder durch eine Bördelung festhalten. Um die erforderliche Spannung hervorzubringen, kann man es aufschrumpfen oder mit einer der üblichen Spannvorrichtungen versehen. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, ein um die miteinander zu verbindenden Bauteile 1, 16, 17, 18 und 19 gelegtes Metallband 22 durch ein elektromagnetisches Feld zu verformen und dicht an die Bauteile zu pressen. Hierbei wird eine elektromagnetische Spule um die Anordnung gelegt. Das Metallband wirkt als Sekundärwicklung eines Transformators und legt sich

wegen der auftretenden elektromagnetischen Kräfte mit großer Kraft dicht um die umschlossenen Bauteile. Hierbei legt sich das Band nicht nur an die Umfangsfläche der Gesamteinheit, also die Auflageflächen der miteinander zu verbindenden Bauteile, an, sondern die Kanten 23 des Bandes 22 können sich auch seitlich umlegen. Alsdann hält das Band 22 alle einzelnen Bauteile unverrückbar miteinander fest und bildet gleichzeitig den Abschluß der Kammern 12, 13, 14 und 15 sowie zweier Saugventilkammern 24. Die Druckventilkammer 25 wird durch das U-förmige Ventilkammerelement 19 von diesen beiden Saugventilkammern 24 getrennt. Als Verbindungskanal zwischen den Schalldämpferkammern 15 und den Ventilkammern 24 sind in den Querwänden 11, der Ventilplatte 16, der Zwischenplatte 17 und dem U-förmigen Element 18 Aussparungen 26 vorgesehen, die zusammen mit dem Band 22 einen Kanal bilden.

Mit dem Spannband 22 können auch weitere Bauteile am Zylinder bzw. Kopf festgehalten sein. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Rohr 27, das in eine Nut der Querwand 10 eingelassen ist, und um eine U-förmige Rinne 28, die in eine Nut der Querwand 9 eingelassen ist. Letztere bildet zusammen mit dem Band eine drosselnde Verbindungsleitung zwischen den Schalldämpferkammern 13 und 14. Das Rohr bildet eine drosselnde Verbindungsleitung zwischen den Schalldämpferkammern 14 und 15. Wenn sämtliche an der Einheit vorhandenen Schalldämpferräume als Saugschalldämpfer benutzt werden, kann man einen außerhalb liegenden Druckschalldämpfer ebenfalls mit Hilfe des Bandes festklemmen. Zylinder- und Kurbelgehäuse können aus einem Stück gefertigt sein.

In allen Fällen kann die Zu- und Ableitung des Verdichtungsmediums durch Seitenwände, also unabhängig vom Band 22, erfolgen. Für die Druckleitung 21 ist dies bereits gezeigt worden. Als Ansaugkanal kann eine Bohrung 29 in der Seitenwand 6 für jede der Kammern 13 dienen. Selbstverständlich kann auch an dieser Stelle in eine Nut an der Stirnfläche ein Röhrchen oder eine Rinne eingesetzt und durch das Band 22 festgehalten werden.

Einer auf die Ventilplatte 16 wirkenden Kraft P₁ beim Verdichtungshub steht eine gleich große Gegenkraft P₂ im Hauptlager gegenüber. Diese Kräfte mußten bei Verwendung von Zylinderkopfschrauben bisher als Zugkräfte über den Bauteil 1 ausgeglichen werden. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel werden diese Kräfte jedoch durch Gegenkräfte P₃

ίο und P₄ vom Band 22 aufgenommen und im Band übertragen. Daher ergeben sich im Gußstück 1 nur Druckbeanspruchungen und die Gesamtbelastung verteilt sich viel symmetrischer als bisher.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Verbindung des Zylinderkopfs mit dem Zylinder, der mit dem das Hauptlager tragenden Kurbelgehäuse verbunden ist, bei Kolbenverdichtern, insbesondere Kältemittelverdichtem, dadurch gekennzeichnet, daß am Zylinderkopf, Zylinder und Kurbelgehäuse Auflageflächen (Außenflächen der Teile 6 bis 11 und 16 bis 19) längs einer Umfangsfläche verteilt sind, deren Erzeugende parallel zur Wellenachse

as verläuft, und daß ein an sich bekanntes Spannband (22) an diesen Auflageflächen anliegt und die Teile unter Vorspannung zusammenhalt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (22) zugleich mindestens einen das Verdichtungsmedium führenden, sich zur Umfangsfläche hin öffnenden Raum (12 bis 15 oder 24) abdeckt.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (22) am Zylinderkopf auf zwei ineinandergeschachtelten U-förmigen Ventilkammerteilen (18, 19) mit entgegengerichteten Schenkeln und um 90° versetzten Achsen derart aufliegt, daß durch Andruck des einen an den anderen Ventilkammerteil die Druckventilkammer (25) von der Saugventilkammer (24) getrennt und die Saugventilkammer nach außen hin abgedichtet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen