DE2261195A1 - Kompressor - Google Patents

Description

Pr, Ing. H, U

PIpMHg-RH^dC-0IcJ P*y_S. iV.SchmJiZ 2281 195 Dipt ing.C Grselfs -ϋν:·Ι. Ing. VV. Waimtii,

Telefon 5 38 05 86

Copeland Corporation Campbell Road Sidney,Ohio 45365,USA

Anwaltsakte; H-2-361,, 14,Semember 1972

Kompressor

Die Erfindung "bgzielit sich auf einen Kompressor, und ins^· besondere auf einen Kompressor mit einer mit einer Kröpfung versehenen Kurbelwelle, einem auf der Kröpfung gelagerten Sohieüer und einem gleitend mit dem Schieber gekoppelten Exzenterjoch.

In der Kältetechnik ist es gewöhnlich erwünscht, daß der Kompressor so lautlos wie möglich arbeitet, Bei Mehrzyiinder~ Kältemittslkompressoren der ^xgenterjoch-Bauweise, bei denen mehrere Exzenter30ehe auf eine einzige Kurbelwelle aufgesetzt sind, macht jedoch die G-eräuschbeseitigung eehwierigkeiten.

Erf.indungsgeraäß soll daher ein Kompressor geschaffen werden, bei dem die während des Betriebs derartiger Kompressoren auftretende Geräusohbildung in äußerst einfacher Weise beseitigt

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Die Erfindung läßt sich auch oei anderaiilotationsuiaschinen, beispielsweise Motoren mit entsprechenden Exzenterantrieben, verwenden.

Insgesamt schafft die Erfindung eine hermetisch gekapselte Motor-Komprecsoreinheit, bei der in einem abgedichteten Gehäuse ein starr miteinander verbundener Motor und Kompressor federnd angeordnet .sin«.Der Kompressor enthält vier Zylinder mit unmittelbarem Scotch-Exzenterjochantrieb, wobei die Zylinder paarweise und die Horizontalachsen jedes Zylinderpaares jeweils rechtwinklig zueinander versetzt angeordnet und die Kolben sich gegenüberliegender Zylinder mittels einer starren, kombinierten Exzenterjoch- und Tandemkolbenstangenanordnung gekoppelt sind. Die Exzenterjoche werden durch rechteckige Schieber betätigt, die auf einer gemeinsamen Kurbelwellenkröpfung sitzen, und die Exzenterjoche und Schieber sind gegen eine Verschiebung bezüglich der Zylinderachsen gesichert.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Pig. 1 einen senkrechten Schnitt einer erfindungsgemäß ausgebildeten, hermetisch gekapselten Kältemittel-Motor-Kompressoreinheit;

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Pig. 2 einen Schnitt längs der Linie H-II der

"..■fix.

¹Xg"* 1 in Blickrichtung der Pfeile;

I¹Ig. 3· einen Teilschnitt des Kompressorblocks längs der-Linie III-III der Pig. 2 in Blickrichtung der P feile;

Pig. 4 einen Teilschnitt des Kompressorblocks längs der Linie IV-IV der Pig. 1 in Blickrichtung der Pfeile;

Pig. 5 einen !eilschnitt längs der Linie V-V der der Pig. 1 in Blickrichtung der Pfeile.

In dem geschweißten Gehäuse 10 der Kältemittel^Motor-Konipressoreinheit ist im oberen Abschnitt auf einer senkrechten Achse ein elektrischer Induktionsmotor 12 angeordnet, dessen Ankerwelle 14 vom Elektromotor nach unten verläuft und einen einstückig angeformten Kurbelwellenabschnitt 15 mit einer Einzelkröpfung 16 enthält, deren axiale Länge so bemessen ist, daß zwei Scoteh-Exs ent er j ο ehe 20,21 seitlich iiebeneinaiiderliegend in senkrechten Horizontalebenen angeordnet werden können.

Der kompressorblock 22 ist als starres Gußteil ausgebildet, das Querbohrungen enthält, durch die zwei Paare koaxialer Zylinder gebildet werden, wobei das eine Zylinderpaar· 24,25 mit dem

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oberen Exzenterjoch 20 fluchtet und Kolben 26,27 enthält, die durch koaxiale Kolbenstangen 28,29 starr mit dem Joch 20 verbunden sind, während das andere Zylinderpaar 30,31 auf einer senkrecht zur Achse des Zylinderpaares 24,25 verlaufenden Achse zwei Kolben 32,33 enthält, die in entsprechender Weise mit dem unteren Joch 21 verbunden und fluchtend ausgerichtet sind.

Der Kompressorblock 22 enthält einen einstückig angeformten, nach oben verlaufenden, am oberen Ende geöffneten, zylindrischen Tragabcclmitt 34, in dem der Stator 36 des Motor untergebracht und abgestützt ist. Der Tragabschnitt 34 ist ferner mit radialen Augen 3ö versehen, an denen horizontal angeordnete Schraubendruckfedern 40 abgestützt sind, die mit Bügeln 42 zusammenwirken, welche an der Innenwand des Gehäuses 10 befestigt sind, wodurch Drehmomentenkräfte federnd abgeleitet v/erden.

Ein zwischen dem Motor- und dem Kompressorabschnitt gelegener Steg 45 des Kompressorblocks 22 trägt eine mittlere Lagerhülse 46 für die Welle. Ein unterer Ablaßdeckel 50, der durch Schrauben 52 am Kompressorblock 22 befestigt ist, enthält ein unteres Lager 54 für die Welle und ferner Auslaßkammern 55, die mit damit zusammenwirkenden Aualaßräumen 56 im Kompressorblock in Verbindung stehen, wobei die Kammern 55,56 so ausgelegt sind, daß sie eine Schalldämpfung ergeben.

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Eine nach unten geöffnete, konzentrische RIngausnehmung 60, die im Deckel 50 ausgebildet ist, dient zur Aufnahme und Halterung einer spiralförmigen Schraubendruckfeder 62, die den Motor-Kompressor senkrecht abstützt und in seitlicher Richtung stabilisiert.

Das Sauggas gelangt über ein Anschlußstück 65 in das Innere des Kompressors. Eine aus Blech gefertigte Trennhülse 66 ist auf den oberen Abschnitt des Stators 36 des Motors aufgesetzt und dichtend mit dem oberen Ende des Tragabschnitts 34 des Kompressorblocks verbunden. Die Hülse 66 enthält an ihrem oberen Ende einen nach innen vorspringenden Plansch 67, der eine verhältnismäßig große mittlere Öffnung 68 begrenzt, welche vom oberen Innenraum des Gehäuses ins Innere der Hülse 66 führt. Eine Federhalter- und Schutzscheibe 70 überdeckt die Öffnung und ist beispielsweise über Heftschweißsteilen 72 am Plansch befestigt, wobei der Hauptabschnitt des Deckflansches 74 der Schutzscheibe 70 mit Abstand oberhalb des Flansches 67 liegt, wodurch zwischen den Flanschen 67,74 eine ringförmige, horizontale Einlaßöffnung 75 für das Sauggas entsteht. Der Flansch 67 ist durch einen nach unten gedrückten, oberen Abschnitt der Hülse 66 begrenzt, so daß die Einlaßöffnung 75 von einem ringförmigen, nach oben gebogenen Wulst 76 umgeben ist. Öl und/oder flüssiges Kältemittel, das von dem zurückgeführten 'Sauggas mitgenommen werden kann, sucht in den Ölsumpf am unteren Gehäuseende zu·.fallen, falls jedoch Flüssigkeitstropfen nach oben und

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radial nach innen zur Einlaßöffnung 75 gelangen, v/erden sie infolge der Trägheitskraft durch den Wulst 76 von der Einlaßöffnung fortgeführt, so daß tatsächlich nur trockenes Gas in den Innenraum der Hülse 66 gelangt.

Die Hülse 66 ist vom Stator 36 geringfügig radial auf Abstand gehalten, so daii der ilingrauni zwischen Hülse und Motor mit Kanälen 77 in Verbindung steht, "die in der Innenwand des Tragabschnitts 34 des Kompressorblocks ausgebildet sind und vom oberen Ende nach unten in die Kammer 78 unterhalb des Stators im Inneren des Tragabschnitts 34 verlaufen. Der Tragabschnitt 34 und die Hülse 66 sind gasundurchlässig, und das nach unten fließende G-as strömt nicht nur durch den Ringraum um den Stator, sondern ebenfalls durch den Spalt zwischen dem Stator und dem Anker und durch zusätzliche Kanäle 00 im Anker. Eine perforierte Leitplatte 79 im Tragabschnitt 34, die oberhalb de3 Steges 45 liegt, bildet eine Schalldämpfungskammer 81. Senkrechte Kanäle 82 im Kompressorbloclc 22, die mit ihren oberen Enden in die Decklläche des Steges 45 münden, führen das Gas über damit verbundene Horizontalkanäle 83 zu den Saugräumen 87 der Zylinderköpfe. Ringartige Saugventile leiten das Gas während des Saughubs in die Zylinder, und mittig angeordnete Auslaßventile 88 leiten das komprimierte Gas zu den Zylinderkopf-Druckkammern 90, die über Kanäle 92 mit der Auslaß-Schalldämpfungskammer 56 in Verbindung stehen, von wo das Gas über die Schalldämpfungsräume 55 zur Auslaßleitung

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gelangt, die zum Auslaßstutzen 96 auf der Außenseite des G-ehäuses führt.

Jedes der Exzenterjoche 20,21 wird durch einen rechteckigen Schieber 100,101 "betätigt. Die Schieber sind auf der Kröpfung 16 drehbar "'gelagert und geringfügig voneinander und von den Wangen 17,13 der Kurbelwelle in Längsrichtung auf Abstand gehalten. Während des Betriebs des Kompressors entsteht eine geringe Vertikalbewegung der Welle, während die Exzenterjoche durch die Kolben gegen jede merkliche Vertikalbewegung gesichert sind. Anhand wiederholt ei' Versuche hat sich herausgestellt, daß, selbst wenn die Schieber, die Exzenterjοehe und weitere Bauteile innerhalb praktisch erreichbarer Toleranzen aneinander angepaßt oder gehalten sind, sich beim Betrieb derartiger Kompressoren eine merkliche und höchst unerwünschte G-eräuschbildung einstellt. Vermutlich ist diese Geräuschbildung darauf zurückzuführen, daß die Exzenterjoche um die Zylinderachse verkippen. Durch die Anordnung einer Sicherungs- und führungsvorrichtung, die jeweils ein Joch und einen Schieber sowohl gegen eine winklige als auch gegen eine seitliche Verschiebung sichert, läßt sich ,jedoch die Geräuschbildung beträchlich verringern, wie ebenfalls an Hand von Versuchen festgestellt wurde.

Vorzugsweise ist jede Kolbenstange einstückig am zugeordneten Kolben angeformt, und eine AxM.boh.rung 102 durch den Kolben

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ORIGINAL WSPECTHD

und die Kolbenstange gebohrt, in welcher eine Schraube 104 sitzt, die den Kolben und die Kolbenstange mit dem Exzenterjoch verbindet, wie dies in Pig. 1 gezeigt ist. Der Schieber v/ird durch die Kolbenkröpfung an einem Verkippen um die Zylinderachse gehindert, und eine Sicherungsvorrichtung, die einen U-förmigen Blechbügel 105 enthält, ist am Joch befestigt, und enthält flache Seitenarme 106,107, die das Joch und den Schieber übergreifen und eine Relativverschiebung zwischen Joch und Schieber verhindern. Das U-förmige Sicherungsteil ist mit seinem abgebogenen Abschnitt zwischen dem Joch und der Kolbenstange festgeklemmt und wird dort durch Anziehen der Schraube 104 gehaltert, wie dies ebenfalls deutlich aus Fig. 1 ersichtlich ist. Pur jedes Joch sind zwei Sicherungsabschnitte 105 vorgesehen, die jeweils an einer Kolbenstange festgespannt sind, so dai3 eine Relativverschiebung der Bauteile in irgendeiner Ebene derart, daß eine geräuschverursachende Berührung auftreten könnte, wirksam verhindert wird. Wie Fig. zeigt, verlaufen die Seitenteile 106,107 jedes Sicherungsabschnittes 105 über die gesamte Hublänge des Schiebers.

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Claims (7)

-, 9 Anwaltsakte: M-2361 P a t e. η t a η s ρ r ü c h e

1.J Kompressor oder dgl., mit einer mit einer Kröpfung verseheneii Kurbelwelle,, einem auf der Kröpfung gelagerten Schieber und einem gleitend mit dem Schieber gekoppelten Exzenter jo£?]i_r. gekennzeichnet durch eine. Kihrungsvorrich.tung 0104^ IiO^ einschließlich eines Sicherungsabschnitts- (los) _r durch die das; Exzenter joch (20,2t) und der-'Schieber¹ Ci;QQ,.101i)^; zur Verhinderung unerwünschter · iüaderungen ihrer gegenseitigen Ausrichtung Eiiteinander verbunden sind*

2. Kompressor nach Anspruch, ΐ, mit mehreren,, nebeneinander ■ auf der Kröpfung gelagerten Schiebern und mehreren, jeweils, gleitend mit einem Schieber gekoppelten Exzenterjöch;en_r gelEennzeiehniet dnirch mehrere Fühasungs^Qrrichtunge (1:04*,1;Θ5/)ν durcii die jeweils- ein Schieber· C'1O.Q.,,1:-Q1O- mit einem; tToch ^20>_i:2:t);; "Verbundeit ist.

3. Kömpressoir?:; nach- Anspajucrh. 1? od«r 2_r dadurch gekeimtaeiehnet.,, daß dea? SieheieuiigsstesGhnilit (iö5)^! am. cXoch, C2Q;>_?21;); beJEestigta gleitend mkü d^ii, Söhaieberr- (it0O^1i(ai^)/ zusammenwirkende, Seiten teile- %Q6_t:$$%)$ zue> SÄcheamng und- führung: aufweist;..

4:... Kompa?essor: riaehi Ajisjjamqhi, 5^₁ dadturehi gekennzeichnet;^ daß- die; Seitenteile, £1®$_ϊ;,1ιΘ7/>> dsn, Söhieber (10Oi,tO1); seitlich übep-.greifen^

3^09826 /Q 380 "^1Ö" '

226 η 95

- to -

5. Kompressor nach Anspruch 3 oder 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (106,107) gleitend mit, seitlichen Abschnitten des Schiebers (100,101) gekoppelt sind.

6. Kompressor oder dgl., mit mehreren Paaren koaxialer,, sich gegenüberliegender Zylinder, einem jeweils zwischen den Zylindern eines Zylinderpaares liegenden Exzenterjoch, mit dem die sich gegenüberliegenden Kolben des jeweiligen

_t Zylinderpaares starr verbunden sind, einer gemeinsamen* zumindest zwei Exzenterjoche durchsetzenden Kurbelwellenkröpfung und in jedem Exzenter j och atigeordnete,, auf der Kröpfung drehbar gelagerte Schieber,, gekennzeichnet durch an den ExzenterJochen (20,21) befestigte Sieherungsabschnitte (105), die gleitend mit seitlichen Abschnitten der Schieber (100,101) zusammenwirken.

7. Kompressor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet _fi daß die Sicherungsabschnitte (105) plattenförmige Seitenteile (106,107) aufweisen, die die Exzenterjocile (20,21) und die Schieber (100,101) seitlich übergreifen.

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