DE2617370C3 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen durch einen Elektromotor angetriebenen Motorverdichter, insbesondere
einen federnd in seiner Kapsel angeordneten
so Motorverdichter einer Kleinkältemaschine, bei dem ein Zylinder-Bauteil des Verdichters fest mit dem Lager für
die Hauptwelle vereinigt und einstückig mit einer drehfest am Statorblechpaket des Elektromotors
befestigten Stutzanordnung ausgeführt ist, deren Grundfläche auf einer Stirnfläche des Statorblechpakets
aufsitzt.
Bei bekannten Motorverdichtern dieser Art ist ein im wesentlichen napfförmiger Tragkörper vorgesehen,
dessen Umfangsrand als Stützanordnung dient, die mit
bo ihrer umlaufenden Grundfläche auf der Stirnseite des
Statorblechpakets aufsitzt, der in der Mitte das Lager für die Hauptwelle trägt und an dem ein Zylinder-Bauteil
des Verdichters festgeschraubt ist. Auch als später der Zylinder-Bauteil fest mit dem Lager vereinigt, also
t>5 einstückig mit dem Tragkörper ausgebildet wurde, blieb
die Grundform dieses Tragkörpers weitgehend erhalten (DE-AS 21 44 650). Eine solche Konstruktion ist aber
verhältnismäßig materialaufwendig.
Ähnliche Überlegungen gelten bezüglich eines anderen Motorverdichter (US-PS 32 22 555), bei dem
der Tragkörper eine Scheibe, die auf der einen Seite zwei Zylinder und auf der anderen Seite das
Hauptwellenlager trägt, sowie zwei Arme aufweist, die sich quer zur Kolbenachse erstrecken, eine fast im
Motordurchmesser entsprechende Breite haben und einen Ring tragen, welcher den Stator über einen Teil
seiner Länge axial übergreift
Ferner ist ein Kreiselverdichter mit elektrischem Motorantrieb für Kühlaggregate bekannt (DE-OS
23 56 488), bei dem ein scheibenförmiger Tragkörper parallel nebeneinander Lager für die Hauptwelle und
für die Welle eines Gebläserades aufweist, sowie mit drei einstückig damit ausgebildeten und über den
Umfang verteilten Stützen versehen ist, an denen der Stator mit Hilfe von das Statorblechpaket durchsetzenden
Statorsnhrauben befestigt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Motorverdichter der vorausgesetzten Art anzugeben,
der einen sehr geringen Materialaufwand erfordert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Stützanordnung sich nur im Bereich des
Zylinders oder höchstens auf einem kurzen Abschnitt zu dessen beiden Seiten erstreckt, daß das Lager mit dem
Zylinder-Bauteil über einen freitragenden Ausleger verbunden ist und daß zur Aufnahme des wegen der
einseitigen Befestigung auftretenden Moments die von wenigstens einer Schraube gegen die Stirnfläche
gepreßte Grundfläche in Radialrichlung entsprechend bemessen und/oder eine ein Moment aufnehmende
Befestigungsvorrichtung verwendet ist.
Bei dieser Konstruktion entfällt ein massiver Tragkörper völlig. Das Lager ist lediglich durch einen
freitragenden Ausleger mit dem Zylinder-Bauteil verbunden. Die Stützanordnung erstreckt sich über
einen wesentlich kleineren Teil als bisher. Über diese Stützanordnung müssen nicht nur Gewichts- und
Motorkräfte, sondern auch ein Moment übertragen werden. Dieses Moment läßt sich aber beherrschen, sei
es durch Schraubenspannkräfte in Verbindung mit Druckkräften zwischen der Stirnfläche des Statorblechpakets
und der entsprechend bemessenen Grundfläche, sei es durch eine Befestigungsvorrichtung, die durch
Eingreifen in die Stützanordnung ein Moment aufnehmen kann, oder sei es durch eine Kombination dieser
Maßnahmen. Da zusätzlich zum Lager, zum Zylinder und zu ihm gegebenenfalls zugeordneten Schalldämpferkammern
lediglich die Stützanordnung und der freitragende Ausleger benötigt werden, ist der Materialaufwand
sehr gering.
Mit besonderem Vorteil weist das Zylinder-Bauteil außer dem Zylinder zu dessen beiden Seiten je eine
Schalldämpferkammer auf, und die Stützanordnung ist zumindest weitgehend von dem Zylinder-Bauteil überdeckt.
Das Bauteil selbst versteift daher die Stützanordnung, die ihrerseits ihre kleine Größe beibehält.
Empfehlenswert ist es ferner, wenn der Ausleger etwa die Form eines Dreiecks hat, dessen Schenkel sich von
dem Lager etwa symmetrisch zum Zylinder erstrecken, und daß sich an den Enden der Schenkel Teile der
Stützanordnung befinden. Bei diesem Auslegerdreieck wird die Basis durch das den Zylinder und gegebenenfalls
die Schalldämpfer aufweisende Bauteil gebildet.
Infolgedessen ergibt sich bei geringem Materialaufwand eine große Stabilität. Wegen seiner Form ermöglicht es
einen direkten Kraftfluß zwischen dem Lager und der Stützanordnung.
Die Befestigungvorrichtung kann insbesondere zwei das Statorblechpaket durchsetzende Statorschrauben
und zwei von der Grundfläche der Stützfüße ausgehende
Gewindebohrungen in der Stützanordnung aufweisen. Es ist an sich bekannt, in einem Tragkörper
Gewindebohrungen vorzusehen, in welche die zum Zusammenhalten des Statorblechpakets erforderlichen
Statorschrauben eingreifen. Im vorliegenden Fall wird jedoch nicht nur von der Spannkraft der Schrauben
ίο Gebrauch gemacht, sondern auch von deren Eigenschaft,
daß sie, wenn sie ausreichend tief in die Gewindebohrung eingreifen, auch ein erhebliches
Moment aufnehmen können. Bei Verwendung zweier derartiger Schrauben ist auch sichergestellt, daß sich die
Stützanordnung nicht verdrehen kann. Denselben Effekt kann man aber auch bei Anwendung einer
Schraube und zusätzlicher Arretierstifte erzielen.
Obwohl die Stützanordnung von einer durchgehenden Wand gebildet sein kann, ist es empfehlenswert, daß
die Sitzanordnung lediglich aus zwei zu beiden Seiten des Zylinders angeordneten Stützfuß., besteht. Dies
hat den Vorteil einer weiteren Maier .alersparnis. Außerdem ist zwischen den Füßen Platz für die
Ausbildung des Wickelkopfes.
Insbesondere können die Stützfüße bei einem Statorblecijpaket mit annähernd rechteckigem Blechschnitt
an den Ecken des Blechpaket aufsitzen. An dieser Stelle ist ausreichend Platz, um den Stützfüßen
eine ausreichend große Grundfläche, insbesondere in radialer Richtung, zu geben. Außerdem sind dort
normalerweise auch die Statorschrauben angeordnet.
Der Hauptkraftfluß zwischen Lager und Stützfüßen verläuft längs der Schenkel des Auslegerdreiecks. Es ist
daher empfehlenswert, daß diese Schenkel wenigstens teilweise durch ausgeprägte Streben gebildet sind.
Insbesondere können sich die Streben zur Bildung eines Übergangsabschnitts an der Stützanordnung zur
Grundfläche hin verdicken. Dies ergibt eine zusätzliche Aussteifung.
■tu Im Extremfall kann das Auslegerdreieck durch zwei
an das Zylinder-Bauteil ansetzende Streben gebildet werden. Da aber zwischen Lager und Bauteil ohnehin
nur wenig Platz verbleibt, kann man den Raum zwischen den Schenkeln eine geschlossene Wand bilden lassen
und auf diese Weise die Steifigkeit noch erhöhen.
Zweckmäßigerweise wird das Auslegerdreieck so angeordnet, daß sich der Zylinder und die Schalldämpferkammern
im wesentlichen auf der einen Seite des Auslegers die Stützanordnung und das Lager dagegen
im wesentlichen auf dessen anderer Seite befinden. Dies ergibt die größtmögliche Steifigkeit bei geringster
Bauhöhe.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform haben die Querschnitte der Stützfüße annähernd die Form von
Rechtecken, deren eine Symmetrieachse sich in Richtung der Schenkel des Auslegerdreiecks erstreckt
und eine größere Länge hat als die andere Symmetrieachse. Je größer die radiale Erstreckung der Grundfläche,
um so besser können die auftretenden Momente
w) übertragen werden.
Des weiteren können die Grundflächen der Stützfüße kreisförmig bearbeitet sein. Eine solche zur Bohrung
konzentrische Kreisfläche hat den Vorteil, daß zu beiden Seiten des Loches gleich viel Material vorhanden
hi ist und daher ein schiefes Anziehen vermieden wird.
Hierbei braucht jedoch die Grundfläche nicht vollkommen kreisförmig zu sein.
Günstig ist es ferner, wenn die Schalldämpferkam-
Günstig ist es ferner, wenn die Schalldämpferkam-
mern auf der der Stützanordnung zugewandten Seite einen geschlossenen Boden aufweisen und an der
offenen Seite durch je einen Deckel abgeschlossen sind. Auf diese Weise kann der Boden der Schalldämpferkammern
als Teil des Auslegerdreiecks ausgenutzt werden und gegebenenfalls einzelne Stützfüße tragen.
Um weitere Montageschritte zu sparen, empfiehlt es sich, wenn die Schalldämpferkammer auf der einen Seite
des Zylinders einen Saugschalldämpfer und die Schalldampferkammer auf der anderen Seite einen Druckschalldämpfer
bildet, daß in eine vom Zylinderkopf überdeckbare Stirnfläche zu beiden Seiten der Zylinderbohrung
je ein Verbindungskanal zum Saug- bzw. Dn'ckschalidämpfer mündet und daß ein einseitig
befestigtes Saugventilplättchcn sein freies Ende nahe der Mündung des Verbindungskanals zum Saugschalldämpfer
hat. Lediglich durch Aufsetzen des Zylinderkopfes mit Saugventil- und Druckventilkammer wird die
Verbindung zwischen dem Zylinder und beiden Schalldämpferkammern hergestellt, wobei wegen der
Lage des Saugventilplatlchens saugseitig der geringstmögliche Ansaugwiderstand entsteht.
Ferner sollte in Höhe des Auslegers auf der ihm gegenüberliegenden Seite des Lagers ein vorspringender
Lappen ausgebildet sein. Dieser Lappen bildet zunächst eine Materialansammlung, die der durch den
Ausleger hervorgerufenen Materialansammlung beim Abkühlen des Gußstücks entgegenwirkt und Spannungen
sowie Lunkerbildung herabsetzt.
In diesem Zusammenhang kann auch in Höhe des Auslegers im Bereich der Stützfüße je ein vorspringender
Lappen ausgebildet sein. An diesen dann vorhandenen drei Lappen kann das Bauelement bei der
Bearbeitung durch entsprechende Spannwerkzeuge od. dgl. festgehalten werden. Eine Beschädigung der
funktionsnotwendigen Teile, aus denen das Bauelement im übrigen fast ausschließlich besteht, ist daher
ausgeschlossen. Darüber hinaus können einer oder mehrere Lappen auch als Anschläge oder zum
Anbringen von Federn für die federnde Aufhängung dienen.
Wenn allerdings die Federn im Stator angreifen, ist es nicht notwendig, das Bauelement auch noch im Hinblick
auf die federnde Aufhängung auszugestalten.
Bei vertikaler Motorkubelwelle mit obenliegendem Verdichter greifen die Federn zweckmäßigerweise an
der Unterseite des Statorblechpakets an. Über die Stützanordnung muß dann das Gewicht des einstückigen
Bauelements und des Rotors sowie das von Lager und Rotor ausgeübte Moment sowie die Motorkräfte
auf den Stator übertragen werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher
erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Motorverdichter gemäß der Erfindung.
F i g. 2 eine Draufsicht auf das Lager, Zylinder und Schalldämpferkammern aufweisende Bauelement.
F i g. 3 eine Ansicht des Bauelements von unten.
F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie A-A in F i g. 2 und F i g. 5 eine Stirnansicht des Bauelements.
In einer Kapsel 1, die auf einer Stützplatte 2 ruht, ist
ein Stator 3 eines Elektromotors über unten an ihm angreifende Federn 4 federnd abgestützt. In einem
gegossenen Zyünder-Bautei! 5, das am Statorblechpaket
3 befestigt ist. sind ein Lager 6 für eine den Rotor 7 tragende gleichzeitig als Motorkurbelwelle ausgebildete
Hauptwelle 8. ein Zylinder 9, eine zu dessen einer Seite angeordnete Saugschalldämpferkammcr 10 und eine zu
dessen anderer Seite angeordnete Druekschalldämpferkammer
11 (F i g. 2) zusammengefaßt. Ein Kurbelzapfen
Ί 12 treibt über eine Pleuelstange 13 einen Kolben 14 an.
Ein Zylinderkopf 15 ist mittels Schrauben 16 an der Stirnseite des Zylinders 9 angebracht. Die Schalldämpferkammern
sind unten durch einen Boden 17 abgeschlossen und werden oben mit einem Deckel 18
ίο versehen (F i g. 4). Dieser Deckel kann beim Saugschalldämpfer
einfach eingepreßt sein; beim Druckschall· dämpfer wird er mittels einer Schraube 19. die in ein
Gewindeloch 20greift, festgehalten(Fi g. I. Ti g.4).
Sauggas tritt durch eine Sauggasöffnung 21 in das
η Kapselinnerc ein, gelangt durch eine Ansaugbohrung 22
in die Saugschalldämpferkammer 10 und von dort über einen Verbindiingskanal 23 zur Stirnseite 24. Dort ist ein
SaiiRventilplättchen 25 an seinem Ende 26 befestigt,
während sein freies Ende 27 der Mündung des
in Verbindungskanals 23 zugewandt ist. E-in weiterer
Verbindiingskanal 28 führt zum Druckschalldämpfer 11. In dessen Deckel 18 ist ein Druckrohr 29 befestigt, das
zu einem Austrittsstutzen 30 führt. Die Ventilkammern im Zylinderkopf 15 sind so gestaltet, daß sie die
entsprechenden Wege zwischen dem Verbindiingskanal 23 und dem Hubraum sowie zwischen dem Hubraum
und dem Verbindungskanal 28 über die jeweiligen Ventile herstellen(Fig. 1.2.5).
Das Bauteil 5 weist unterhalb der Schalldämpferkam-
jo mern. aber etwas außerhalb ihrer Mittellinien, eine
Stützanordnung in Form zweier Stülzfüße 31 und 32 auf Diese haben je einen Querschnitt annähernd in der
Form eines Rechtecks, dessen eine Symmetrieachse 34 sich in Richtung auf das Lager 6 erstreckt und eine
größere Erstreckung hat als die andere Symmetrieachse 35. In jedem der Stützfüße 31, 32 befindet sich eine
Gewindebohrung 36, in welche zwei der insgesamt vier Schrauben 37 eingreifen, welche das Statorblechpakci
zusammenhalten. Die Grundflächen 33 der Stützfüße sind konzentrisch zur Gewindebohrung 36 kreisförmig
bearbeitet(F ig. 3,5).
Das Bauelement 5 weist ferner einen Ausleger 38 ir der Form eines Dreiecks auf, der das Lager 6 hält
Dieses Auslegerdreieck hat eine Basis, die durch der Boden 17 (F i g. 4) der Schalldämpferkammern 10 und 11
sowie die Unterseite des Zylinders 9 gebildet ist unc besitzt zwei Schenkel 39 und 40, die sich von dem Lagei
6 etwa in Richtung auf die Stützfüße 31 und 3i erstrecken. Der Raum 41 zwischen den Schenkeln 3?
und 40 ist ausgefüllt, so daß sich eine geschlossene W*.nc
ergibt. Entweder über die gesamte Länge odei wenigstens nahe den Stützfüßen 31,32 sind die Schenke
als ausgeprägte Streben 42, 43 ausgebildet, die einer Übergangsbereich bilden und sich zur Grundfläche dei
Stützfüße hin verdicken (F i g. 2,3).
In Höhe des Trägerdreiecks sind drei nach außer vorstehende Lappen vorgesehen, an denen bei dei
Bearbeitung, z. B. auf der Transferstraße, Haltewerk
zeuge angreifen können. Ein erster Lappen 44 ist auf dei
mi dem Trägerdreieck 41 gegenüberliegenden Seite de:
Lagers 6 angeordnet. Zweite und dritte Lappen 45 unc 46 sind im Bereich der Stützfüße vorgesehen (F i g. 1,3).
Beim Zusammenbau wird das Bauelement 5 mi
Hauptwelle 8, Rotor 7, Pleuelstange 13 und Kolben 1<
GS vormontiert und dann mittels zweier Statorschraubei
37 am Stator festgeschraubt, bevor diese Anordnung au den Federn 4 in die Kapsel gesetzt wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (16)
1. Durch einen Elektromotor angetriebener Motorverdichter, insbesondere federnd in seiner
Kapsel angeordneter Motorverdichter einer Kleinkältemaschine, bei dem ein Zylinder-Bauteil des
Verdichters fest mit dem Lager für die Hauptwelle vereinigt und einstückig mit einer drehfest am
Statorblechpaket des Elektromotors befestigten Stützanordnung ausgeführt ist, deren Grundfläche
auf einer Stirnfläche des Statorblechpakets aufsitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützanordnung
(31,32) sich nur im Bereich des Zylinders (9) oder höchstens auf einem kurzen Abschnitt zu
dessen beiden Seiten erstreckt, daß das Lager (6) mit dem Zylinder-Bauteil (5) über einen freitragenden
Ausleger (38) verbunden ist und daß zur Aufnahme des wegen der einseitigen Befestigung auftretenden
Moments die von wenigstens einer Schraube (37) gegen die Stirnfläche gepreßte Grundfläche (33) in
Radialrichtung entsprechend bemessen und/oder eine ein Moment aufnehmende Befestigungsvorrichtung
(36,37) verwendet ist.
2. Motorverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylinder-Bauteil (5) außer
dem Zylinder (9) zu dessen beiden Seiten je eine Schalldämpferkammer (10, 11) aufweist und daß die
Stützanordnung (31, 32) zumindest weitgehend von dem Zylinder-Bauteil (5) überdeckt ist.
3. Motorverdichter nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (38) etwa
die Form eines Dreiecks hat, dessen Schenkel (39, 40) sich von dem Lager {6) aus ^twa symmetrisch
zum Zylinder erstrecken, und daß sich an den Enden der Schenkel Teile der Sitzanordnung (31, 32)
befinden.
4. Motorverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung
zwei das Statorblechpaket (3) durchsetzende Statorschrauben (37) und zwei von der
Grundfläche (33) der Stützfüße ausgehende Gewindebohrungen (36) in der Stützanordnung (31, 32)
aufweist.
5. Motorverdichter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützanordnung
lediglich aus zwei zu beiden Seiten des Zylinders (5) angeordneten Stützfüßen (31,32) besteht.
6. Motorverdichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfüße (31,32) bei einem
Statorblechpaket (3) mit annähernd rechteckigem Blechschnitt an den Ecken des Blechpakets aufsitzen.
7. Motorverdichter nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (39,
40) des Auslegerdreiecks (38) wenigstens teilweise durch ausgeprägte Streben (42) gebildet sind.
8. Motorverdichter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Streben (42) zur
Bildung eines Übergangsabschnitts an der Stützanordnung (31,32) zur Grundfläche (33) hin verdicken.
9. Motorverdichter nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (41)
zwischen den Schenkeln (39, 40) des Auslegerdreiecks (38) eine geschlossene Wand bildet.
10. Motorverdichter nach einem der Ansprüche I
bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Zylinder (9) und gegebenenfalls die Schalldämpferkammern
(10, 11) im wesentlichen auf der einen Seite des
Auslegers (38), die SlUtzanordnung (31,32) und das
Lager (6) im wesentlichen dagegen auf dessen anderer Seite befinden.
11. Motorverdichter nach einem der Ansprüche 5
bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der Stützfüße (31, 32) annähernd die Form von
Rechtecken haben, deren eine Symmetrieachse (34) sich in Richtung der Schenkel (39, 40) des
Auslegerdreiecks (38) erstreckt und eine größere Länge hat als die andere Symmetrieachse (35).
12. Motorverdichter nach einem der Ansprüche 5
bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundflächen
(33) der Stützfüße (31, 32) kreisförmig bearbeitet sind.
13. Motorverdichter nach einem der Ansprüche 2 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldämpferkammern
(10, 11) auf der der Stützanordnung (31, 32) zugewandten Seite einen geschlossenen
Boden (17) aufweisen und an der offenen Seite durch je einen Deckel (18) abgeschlossen sind.
14. Motorverdichter nach einem der Ansprüche 2,
10 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldämpferkammer (10) auf der einen Seite des
Zylinders einen Saugschalldämpfer und die Schalldämpferkammer (11) auf der anderen Seite einen
Druckschalldämpfer bildet, daß in eine vom Zylinderkopf (15) überdeckbare Stirnfläche (24) zu
beiden Seiten der Zylinderbohrung je ein Verbindungskanal (23, 28) zum Saug- bzw. Druckschalldämpfer
mündet und daß ein einseitig befestigtes Saugventilplättch*:/! (25) sein freies Ende (27) nahe
der Mündung des Verbindungskanals zum Saugschalldämpfer hat.
15. Motorverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in Höhe des
Auslegers (38) auf der ihm gegenüberliegenden Seite des Lagers (6) ein vorspringender Lappen (44)
ausgebildet ist.
16. Motorverdichter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in Höhe des Auslegers (38) im
Bereich der Stützfüße (31, 32) je ein vorspringender Lappen (45,46) ausgebildet ist.
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