DE1296658B

DE1296658B - Motor compressor for small refrigeration machines

Info

Publication number: DE1296658B
Application number: DED37549A
Authority: DE
Inventors: Enemark Arne Fromm
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1961-11-28
Filing date: 1961-11-28
Publication date: 1969-06-04
Also published as: GB1019882A

Description

Die Patentanmeldung P 1277278.0-13 befaßt sich mit einem Motorverdichter für Kleinkältemaschinen, bei dem der einzige, für einen hin- und hergehenden Kolben bestimmte Zylinder und Schalldämpferräume in einem Bauteil zusammengefaßt sind, wobei sich die Schalldämpferräume in Fortsätzen befinden, die in einer zur Motorkurbelwelle senkrechten Ebene zu beiden Seiten an den Zylinder anschließen und auf der dem Zylinder gegenüberliegenden Seite der Motorkurbelwelle derart zusammentreffen, daß das Bauteil zwei etwa konzentrische, annähernd ringförmige Wände besitzt, die durch etwa radial verlaufende speicherartige Wände miteinander verbunden sind, wobei die Fortsätze zusammen mit dem Zylinder ein in radialer Richtung geschlossenes Kurbelgehäuse bilden.The patent application P 1277278.0-13 deals with a motor compressor for small refrigeration machines where the only one for a reciprocating piston certain cylinders and silencer chambers are combined in one component, wherein the muffler chambers are located in extensions that are in a to the engine crankshaft on both sides of the cylinder and on that of the cylinder opposite side of the engine crankshaft meet in such a way that the component has two approximately concentric, approximately ring-shaped walls passing through approximately radially extending memory-like walls are connected to one another, the extensions together with the cylinder form a crankcase that is closed in the radial direction.

Auf diese Weise ergibt sich eine sehr steife Zellenbauweise wobei die Zellen durch eine vorteilhafte Ausnutzung des Zylinders und der Schalldämpferräume entstehen.This results in a very stiff cell construction the cells through an advantageous use of the cylinder and the silencer chambers develop.

Es ist bekannt, die verschiedensten Maschinenbauteile durch Präzisionsguß, insbesondere durch ein Druckgußverfahren, herzustellen. Alle entsprechenden Versuche, auch einen Motorverdichter für Kleinkältemaschinen auf diese Weise herzustellen, sind jedoch in der Praxis gescheitert. Beim Präzisionsguß muß aus bekannten Gründen (Lunkerbildung, innere Spannungen) mit möglichst dünnen Wandstärken gearbeitet werden. Diese dünnen Wandstärken sind bei einem normalen Verdichter nicht ausreichend, um alle Kräfte vom Zylinder auf den Motortragkörper zu übertragen.It is known to manufacture a wide variety of machine components by precision casting, in particular by a die-casting process. All appropriate attempts also manufacture a motor compressor for small refrigeration machines in this way, however, have failed in practice. In precision casting, for known reasons (Formation of cavities, internal stresses) should be worked with the thinnest possible wall thicknesses. These thin wall thicknesses are not sufficient for a normal compressor to transfer all forces from the cylinder to the engine support body.

Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, wie die bekannten Vorteile des Präzisionsgusses auch bei Motorverdichtern für Kleinkältemaschinen ausgenutzt werden können.The invention is concerned with the object as well as the known advantages of precision casting is also used in motor compressors for small refrigeration machines can be.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Motorverdichter nach der Hauptpatentanmeldung dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil ein Präzisionsgußstück ist und als Rohteil sämtliche Verbindungskanäle sowie Löcher zur Befestigung des Gußstückes an anderen Bauteilen bereits im Fertigungszustand enthält, d. h. daß sie keine weitere Bearbeitung benötigen und nur die Lager- und Zylinder-Innenoberflächen noch eine Feinstbearbeitung benötigen.To solve this problem, the motor compressor is according to the main patent application characterized in that the component is a precision casting and as a blank all connection channels and holes for attaching the casting to others Contains components already in the manufacturing state, d. H. that they have no further editing and only the inner surfaces of the bearings and cylinders still need fine machining require.

Durch Anwendung des Bauprinzips der Hauptpatentanmeldung erhält man erstmals ein in der Praxis brauchbares Bauteil aus Präzisionsguß, da sich trotz der dünnen Wandstärke eine ausreichende Steifigkeit des Bauteils ergibt. Außerdem ist die Bearbeitung auf ein Mindestmaß beschränkt. Insbesondere entfällt das Bohren der Lager- und Zylinderbohrung sowie sämtliche Verbindungskanäle und Befestigungslöcher. Statt einer langen Transferstraße, an der die verschiedenen Bearbeitungsschritte automatisch hintereinander angeführt werden, ist jetzt nur noch eine einzige Maschine erforderlich, an der zwei rechtwinklig zueinander arbeitende Werkzeuge die Feinstbearbeitung des Lagers und Zylinders vornehmen. Die Kostenersparnis resultiert also nicht nur aus einer verkürzten Durchlaufzeit und einer erheblichen Verminderung der Einzelbearbeitungsgänge, sondern überdies darin, daß die Anschaffung, der Aufbau und die Wartung einer Transferstraße fortfällt.By applying the construction principle of the main patent application, one obtains For the first time a component made of precision cast that can be used in practice, because despite the thin wall thickness gives the component sufficient rigidity. aside from that processing is limited to a minimum. In particular, there is no drilling the bearing and cylinder bores as well as all connecting channels and mounting holes. Instead of a long transfer line on which the various processing steps are automatically listed one after the other is now just a single machine required, on which two tools working at right angles to each other do the fine machining of the bearing and cylinder. The cost savings not only result from a shortened lead time and a considerable reduction in the individual processing steps, but also in the fact that the acquisition, construction and maintenance of a transfer line no longer applies.

Unter der Bezeichnung Präzisionsguß wird hier in erster Linie Kokillenguß und Spritz- oder Druckguß verstanden. Als Gießwerkstoffe kommen hauptsächlich Aluminium- und Zinklegierungen, gegebenenfalls aber auch andere Legierungen, z. B. auf Magnesiumbäsis, in Frage.The term precision casting is primarily used here for permanent mold casting and understood injection or die casting. The main casting materials used are aluminum and zinc alloys, but optionally also other alloys, e.g. B. on magnesium base, in question.

Die Genauigkeit des Präzisionsgusses läßt sich derart einstellen, daß die noch erforderliche Feinstbearbeitung nur noch eine Abmessungskorrektur in der Größenordnung unter 0,1 mm erfordert. Dies kann entweder durch eine Materialabnahme, z. B. Feinstbohren, Feinstschleifen und/oder Honen, geschehen oder auch durch eine Materialverdichtung, z. B. durch Rollieren, was gleichzeitig eine Oberflächenvergütung der Gleitflächen mit sich bringt. Das Rollieren mittels Rolldorn ermöglicht bei Leichtmetall, wie Aluminium, eine Oberflächengüte von 0,2 bis 2 #t unter gleichzeitiger Erzielung einer dem Stahl gleichwertiger Festigkeit. Die Bohrungstoleranz entspricht den höchsten Anforderungen bei Zylinderbohrungen dieser Art, die sonst nur durch mehrfaches Bohren, Hohnen und Läppen erreichbar wären.The accuracy of the precision casting can be adjusted in such a way that that the fine machining that is still required only requires a dimensional correction in of the order of magnitude less than 0.1 mm. This can either be through a material acceptance, z. B. fine boring, fine grinding and / or honing, done or by a Material compaction, e.g. B. by roller burnishing, which is also a surface finish which brings sliding surfaces with it. Rolling with a rolling mandrel enables Light metal, such as aluminum, has a surface quality of 0.2 to 2 #t while at the same time Achieving a strength equivalent to that of steel. The hole tolerance corresponds to the highest requirements for cylinder bores of this type, which otherwise only through multiple drilling, honing and lapping would be achievable.

Bei einem Präzisionsgußstück können die Löcher zur Befestigung an anderen Bauteilen so genau gegossen werden, daß man andere Verbindungsmittel als bisher verwenden kann, in jedem Fall aber ohne einen zusätzlichen Arbeitsgang auskommt. Dies geschieht dadurch, daß die Verbindungsmittel in den Befestigungslöchern entweder selbst verformt sind oder die innere Oberfläche der Befestigungslöcher verformt haben. Zu diesen Verbindungsmitteln gehören z. B. Niete, die beim Einsetzen etwas gestaucht werden, so daß sie an der Oberfläche des Befestigungsloches zur Anlage kommen. Damit ist eine Arretierung quer zur Nietachse gegeben, während die Nietköpfe die Arretierung in Nietlängsrichtung besorgen. Ein anderes Verbindungsmittel dieser Art ist eine selbstschneidende Schraube. Sie verformt die innere Oberfläche des Befestigungsloches durch eine geringe spanabhebende Bearbeitung. Auch hiermit ist eine Arretierung sowohl längs als auch quer zur Schraubenachse gewährleistet. Man erreicht auf diese Weise den gleichen Effekt, den man sonst durch einen zusätzlichen Bearbeitungsgang, nämlich das Einschneiden eines Gewindes in das Befestigungsloch, erzielen kann.In the case of a precision casting, the holes for attachment to other components are cast so precisely that other fasteners than can be used so far, but in any case does not require an additional operation. This is done in that the connecting means in either the mounting holes themselves are deformed or the inner surface of the mounting holes is deformed to have. These connecting means include, for. B. rivets, which when inserting something are compressed so that they rest on the surface of the mounting hole come. This provides locking transversely to the rivet axis while the rivet heads get the lock in the longitudinal direction of the rivet. Another lanyard this one Art is a self-tapping screw. It deforms the inner surface of the Fastening holes through a small amount of machining. Also herewith is a lock is guaranteed both lengthways and crossways to the screw axis. Man in this way achieves the same effect that you would otherwise get with an additional Machining process, namely cutting a thread into the fastening hole, can achieve.

In der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels ist die Erfindung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein im Prääzisionsguß hergestelltes Bauteil gemäß der Erfindung, F i g. 2 eine Stirnansicht dieses Bauteiles von der dem Lager abgewandten Seite aus, F i g. 3 eine Draufsicht auf dieses Bauteil, F i g. 4 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt längs der Linie A-A der F i g. 2, wobei ein Deckel mittels Niet befestigt ist, und F i g. 5 einen Schnitt längs derselben Linie, wobei der Deckel mit einer selbstschneidenden Schraube befestigt ist.In the following description of an exemplary embodiment, the Invention explained in more detail. It shows F i g. 1 is a longitudinal section through a precision cast manufactured component according to the invention, FIG. 2 is an end view of this component from the side facing away from the bearing, FIG. 3 a plan view of this component, F i g. 4 shows, on an enlarged scale, a section along the line A-A of FIG. 2, a lid being fastened by means of a rivet, and FIG. 5 shows a section along the same Line, with the lid fastened with a self-tapping screw.

Das in den F i g. 1 bis 3 veranschaulichte Bauteil hält mit dem Lager 1 die Motorkurbelwelle eines Motorverdichters. Der Stator wird über die Befestigungslöcher 2 in den Wandverstärkungen 3 mit dem Kranz 4 verbunden. In dem Bauteil ist ferner der Zylinder 5 mit dem Kolbenraum 6 ausgebildet. Den den Kurbelzapfen beherbergenden Raum 7 umgibt ein Kranz von Schalldämpferräumen 8, die mit Hilfe eines Deckels 9 abgeschlossen werden können. Zur Befestigung dieses Deckels sind Befestigungslöcher 10 in Wandverdickungen 1.1 des Kranzes 12 vorgesehen.The in the F i g. 1 through 3 illustrated component holds with the bearing 1 the engine crankshaft of a motor compressor. The stator is via the mounting holes 2 connected to the rim 4 in the wall reinforcements 3. In the component is also the cylinder 5 is formed with the piston chamber 6. The one that houses the crank pin Space 7 is surrounded by a ring of silencer spaces 8, which are closed with the aid of a cover 9 can be completed. There are mounting holes to fix this cover 10 provided in wall thickenings 1.1 of the ring 12.

Außer den parallel zum Lager 1 verlaufenden Befestigungslöchern 2 und 10 sind noch weitere Verbindungskanäle und Befestigungslöcher vorgesehen, die von der Stirnseite 13 des Zylinders 5 ausgehen und in entsprechenden Wandverdickungen 14 verlaufen. Hierbei handelt es sich um Befestigungslöcher 15 für die Ventilplatte und den Ventildeckel sowie um Verbindungskanäle 16 zwischen den Schalldämpferräumen 8 und der oder den Ventilkammern. Aussparungen oder Vertiefungen 17, 18 und 19 sind zur Anpassung an Teile der Ventilplatte vorgesehen. In addition to the fastening holes 2 and 10 running parallel to the bearing 1, further connection channels and fastening holes are provided which extend from the end face 13 of the cylinder 5 and run in corresponding wall thickenings 14. These are fastening holes 15 for the valve plate and the valve cover as well as connecting channels 16 between the silencer chambers 8 and the valve chamber or chambers. Recesses or depressions 17, 18 and 19 are provided for adaptation to parts of the valve plate.

Das Bauteil ist im Präzisionsgußverfahren hergestellt, d. h. mit einer sehr großen Oberflächen- und Formgenauigkeit. Sämtliche Verbindungskanäle, z. B. 2, 10, 15, sind nach der Gußformung bereits im Fertigzustand vorhanden. Das gleiche gilt für alle Flächen, an denen andere Teile anschließen, nämlich die Stirnflächen des Lagers 1, des Kranzes 4, des Kranzes 12 und des Zylinders 5. Lediglich die Bohrung des Lagers 1 und des Zylinders 5 bedarf einer zusätzlichen Bearbeitung, jedoch mit der Maßgabe, daß es sich nur um eine Feinstbearbeitung handelt. Unter Feinstbearbeitung wird eine Abmessungskorrektur in der Größenordnung von 0,1 mm verstanden.The component is manufactured using a precision casting process, ie with a very high level of surface and shape accuracy. All connection channels, e.g. B. 2, 10, 15, are already in the finished state after the casting. The same applies to all surfaces connected to other parts, namely the end faces of the bearing 1, the ring 4, the ring 12 and the cylinder 5. Only the bore of the bearing 1 and the cylinder 5 requires additional processing, but with the Provided that it is only a fine machining. Fine machining is understood to mean a dimensional correction on the order of 0.1 mm.

Die Verbindung zwischen dem Bauteil der F i g. 1 bis 3 und anschließenden Bauteilen ist in zwei Ausführungsformen in den F i g. 4 und 5 veranschaulicht, wo die Befestigung des Deckels 9, der den Kurbelgehäuseraum 7 stirnseitig abschließt, gezeigt ist. Nach F i g. 4 ist ein Niet 20 in die Bohrung 10 gesteckt. Er wird beim Vernieten derart gestaucht, daß er mit seiner Oberfläche ganz oder teilweise an der Oberfläche der Bohrung 10 zur Anlage kommt. Nach F i g. 5 wird eine selbstschneidende Schraube 21 als Befestigungsmittel für den Deckel 9 benutzt. Diese Schraube schneidet sich beim Eindrehen selbst das sie haltende Gewinde in die Oberfläche der Bohrung 10. In diesem Fall kann die Bohrung 10 auch als Sackloch von etwas größerer Länge als die Schraube 21 ausgeführt sein. In beiden Fällen sind die beiden Bauteile sowohl in axialer als auch in radialer Richtung sicher gehalten, ohne daß eine besondere Bearbeitung der im Präzisionsgußstück vorgesehenen Befestigungslöcher erforderlich ist.The connection between the component of FIG. 1 to 3 and subsequent components is shown in two embodiments in FIGS. 4 and 5 illustrates where the fastening of the cover 9, which closes off the crankcase space 7 at the end, is shown. According to FIG. 4, a rivet 20 is inserted into the bore 10. During riveting, it is compressed in such a way that its surface comes to rest entirely or partially on the surface of the bore 10. According to FIG. 5, a self-tapping screw 21 is used as a fastening means for the cover 9. When screwing in, this screw cuts the thread holding it into the surface of the bore 10. In this case, the bore 10 can also be designed as a blind hole of somewhat greater length than the screw 21 . In both cases, the two components are held securely both in the axial and in the radial direction without the need for any special machining of the fastening holes provided in the precision casting.

Claims

Claims: 1. Motor compressor for small refrigeration machines, in which the only cylinder and muffler chambers designed for a reciprocating piston are combined in one component, with the silencer spaces in extensions are located on both sides in a plane perpendicular to the engine crankshaft Connect the cylinder and on the opposite side of the engine crankshaft from the cylinder meet in such a way that the component has two approximately concentric, approximately annular Has walls that are connected to one another by approximately radially extending spoke-like walls are connected, the extensions together with the cylinder in a radial direction Form closed crankcase, according to patent application P 12 77 278.0-13, thereby characterized in that the component is a precision casting and all as a blank Connection channels and holes for attaching the casting to other components already contains in the finished state, d. that is, they do not need any further processing and only the bearing and cylinder inner surfaces still need fine machining.

2. Small refrigeration machine according to claim 1, characterized in that the precision machining takes place through material acceptance.

3. Small refrigeration machine according to claim 1, characterized in that that the fine machining is done by material compression.

4. Small refrigeration machine according to claims 1 to 3, characterized in that the connecting means in the Mounting holes are either deformed by themselves or the inner surface of the Have deformed mounting holes.

5. Small refrigeration machine according to claim 4, characterized characterized in that the connecting means are rivets.

6. Small refrigerator after Claim 4, characterized in that the connecting means are self-cutting Screws are.