DE3123708C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kurbeltrieb für einzylindrige Kleinkompressoren, insbesondere für Kühlmaschinen, mit einer Kurbelwelle, die einen frei­ tragenden Zapfen aufweist, mit dem das Lager einer Pleuelstange verbunden ist, deren Pleuelkopf mit einem Kolbenbolzen in einem Kolben in Verbindung steht, und wobei das Auge des Pleuelkopfes in axialer Richtung auf dem Kolbenbolzen gleiten kann und im Kolben mittels eines elastischen Elements zentriert gehalten ist.

Bei einer derartigen bekannten Ausführung, die üblicher­ weise bei Kleinkompressoren für Kühlmaschinen verwendet wird, liegt die Kurbelwelle vertikal, und der Kurbelzapfen ist oben angeordnet. Der Zylinder ist horizontal. In einer Ausnehmung des Kolbens, in welcher der Pleuelkopf mit dem Kolbenbolzen verbunden ist, ist eine federnde Klammer angeordnet, die den Pleuelkopf umfaßt und deren beide Arme den Kolbenbolzen in einer Durchbrechung auf­ nehmen. Die Flanken der Arme liegen an einer Ausnehmung des Kolbens an, um auf diese Weise den Kolbenmantel elastisch sich einspielen zu lassen und den Pleuelkopf zu zentrieren. Damit können Ungenauigkeiten in der Zylinderachse in einem gewissen Maße kompensiert werden

Trotz dieser elastischen Verbindung zwischen Pleuelstange und Kolben müssen bei den bekannten Klein­ kompressoren enge Toleranzen bei der Herstellung beachtet werden. Obwohl der Pleuelkopf auf dem Kolben­ bolzen seitlich sich bewegen kann, sind die Winkelbe­ wegungen der Pleuelstange begrenzt. Deshalb kann sich die elastische Verbindung des Pleuelkopfes mit dem Kolbenbolzen als eine nicht ausreichende Maßnahme zur Erleichterung der Montage erweisen. Sie kann insbesondere nichts dazu beitragen, das Ausrichten der Zylinderachse und der Auflageflächen des Kurbeltriebes zu vereinfachen.

Die Erfindung hat es sich deshalb zur Aufgabe gemacht, bei einem Kurbeltrieb der eingangs angeführten Art Ungenauigkeiten bei der Herstellung möglichst weitgehend Rechnung zu tragen und die Vereinfachung der Montage weiter zu verbessern, wodurch die Herstellungskosten vermindert werden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale. In den Unteransprüchen sind zweckmäßige weitere Ausbildungen gekennzeichnet.

Dank der erfindungsgemäßen Maßnahmen kann die Rechtwinkligkeit und das Ausrichten der Achsen des Zylinders in Hinsicht auf die Achsen des Kurbeltriebes ohne große Präzision bei der Herstellung vorgenommen werden, weil etwaige Ungenauigkeiten durch die erfindungsgemäße Anlenkung des Fußes der Pleuelstange an die Büchse des Kurbeltriebs ausgeglichen werden. Die Montage ist derart vereinfacht, daß sie auch durch eine mechanische Montagevorrichtung ausgeführt werden könnte. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Anwendung bei Kühlmaschinen, sie kann auch bei anderen Maschinen kleiner Abmessungen angewandt werden.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kurbeltriebs dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen teilweisen Vertikalschnitt eines Kleinkompressors für eine Kühlmaschine;

Fig. 2 eine teilweise Draufsicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1 mit dem Zylinder des Kompressors im Horizontalschnitt;

Fig. 3 eine Explosivdarstellung des Kurbeltriebes;

Fig. 4 ein Detail in vergrößtertem Maßstab nach der Linie IV-IV der Fig. 3.

Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, weist ein Kleinkompressor für Kühlmaschinen ein Gestell 10 auf, in dem eine vertikale Kurbelwelle 12 gelagert ist. In der Fig. 1 ist lediglich das obere Lager 14 dargestellt, in dem ein Zapfen 16 der Kurbelwelle 12 gelagert ist. Die senkrechte Drehachse der Kurbelwelle 12 ist mit Z-Z bezeichnet.

Oben am Gestell ist das übliche Gegengewicht 18 der Kurbelwelle 12 angeordnet, von dem aus sich oben der freitragende Kurbelzapfen 20 anschließt, der auf einem kragenartigen Flansch des Gehäuses 10 sitzt. Die senkrechte Achse des Kurbelzapfens 20 ist mit Z ₁-Z ₁ bezeichnet.

Am oberen Teil des Gestells 10 ist ein Zylinder 22 angeformt. Die Achse des Zyliders 22, die mit X-X be­ zeichnet ist, liegt horizontal und steht im wesentlichen senkrecht zur Achse Z-Z.

In dem Zylinder 22 ist ein Kolben 24 gleitend ge­ führt, der einen Kolbenbolzen 26 mit einer senkrechten Achse Z ₂-Z ₂ enthält. Der Kolbenzapfen 20 und der Kolbenbolzen 26 sind durch eine Pleuelstange 28 mit­ einander verbunden.

In Fig. 3 sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 und 2 bezeichnet. Die Pleuelstange 28 weist einen Schaft 30 mit dem Pleuel­ kopf 32 auf. Der Pleuelkopf 32 greift in eine Ausnehmung des Kolbens 24 ein und nimmt mit seinem Auge 34 den Kolbenbolzen 26 gleitend und drehbar auf. In einer Ausnehmung des Kolbens 24 befindet sich eine Blattfeder 6, die den Pleuelkopf 32 umfaßt und deren federnde Arme 38 eine Durchbrechung 40 für den Kolbenbolzen 26 aufweisen. Die beiden Arme 38 sind so geformt, daß sie sich an den Wänden der Ausnehmung des Kolbens 24 anlegen, wobei sie den Pleuelkopf 32 der Pleuelstange 28 elastisch in der Ausnehmung des Kolbens 24 zentrieren.

Mit dem Schaft 30 der Pleuelstange 28 ist eine Gabel 42 einstückig angeformt, deren beide Arme mit 44 bezeichnet sind. Jeder dieser beiden Arme 44 weist eine zylindrische Ausnehmung 46 auf. Die beiden Aus­ nehmungen 46 liegen quer zur Längsrichtung der Pleuelstange 28 und sind gegenüber dem Kurbelzapfen 20 offen. Auf dem Kurbelzapfen 20 sitzt eine Büchse 48, die mit ihrer Mittelbohrung 50 drehbar darauf gelagert ist. Die Büchse 48 weist ein Paar Zapfen 52 auf, die sich diametral gegenüberstehen. Diese Zapfen 52 können sich in den Ausnehmungen 46 der Gabel 42 drehen. Die Gelenkachse der Zapfen 52 und der Ausneh­ mungen 46 ist mit Y-Y in Fig. 2 bezeichnet und steht senkrecht zur Achse Z ₁-Z ₁ des Kurbelzapfens 20 und zur Längsachse der Pleuelstange 20. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, sind in den Oberflächen der zylindrischen Ausnehmungen 46 Nuten 54 angeordnet, und die Zapfen 52 sind nicht völlig zylindrisch, sie weisen vielmehr eine Facettierung auf. Dadurch wird eine gute Schmierung zwischen den Zapfen 52 und den Ausnehmungen 46 erreicht, weil sich Kanäle bilden können, die das Eindringen des Öls erleichtern, das in bekannter Weise am oberen Ende der Kurbelwelle 16 eingespritzt wird.

Die Zapfen 52 werden in den Ausnehmungen 46 durch eine Federspanne 56 gehalten. Diese Federspange 56 besteht aus einem Federdraht, der im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist. An dem Schaft 30 der Pleuelstange 28 ist nahe der Gabel 42 eine Quernut 58 vorgesehen, die aus Fig. 4 deutlich zu ersehen ist und in die das Quer­ joch 60 der Federspange 56 eingreift.

Die beiden Arme 62 der Federspange 56 sind an ihren Enden gebogen, wie bei 64 angedeutet, um so die Zapfen 52 umgreifen und in ihre Ausnehmung 46 drücken zu können.

Wie deutlich zu erkennen ist, gestaltet sich die Montage der Pleuelstange 28 und der Büchse 48 mittels der Federspange 56 äußerst einfach, weil man nach dem Einsetzen der Zapfen 52 in die Ausnehmungen 46 lediglich das Querjoch 60 der Federspange 56 in die Nut 58 einsetzen muß, worauf die beiden Enden 64 auf die Zapfen 52 gedrückt werden, wie dies aus Fig. 1 zu ersehen ist. Eine solche Montage bietet sich weiter an für die Anwendung einer mechanischen Montagevorrichtung.

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, ist eine Pleuelstange dank ihrer gelenkigen Anordnung an der Achse Y-Y in der Lage, innerhalb bestimmter Grenzen Ungenauigkeiten hinsichtlich der Lage der Achsen X-X einerseits und der Achsen Z-Z und Z₁-Z₁ andererseits auszugleichen, ebenso wie Ungenauigkeiten bei der Ausrichtung der Achsen Z-Z, Z ₁-Z ₁ und Z₂-Z₂. Desgleichen wird dadurch auf die Ausrichtung des Lagers 14, des Zylinders 22, des Zapfens 16, des Kurbelzapfens 20, des Pleuelkopfes 32 und auch der Büchse 50 sowie des Auges 34 der Pleuelstange erleichtert, ohne dabei eine besondere Präzision bei der Herstellung anwenden zu müssen, was die Fertigung wirtschaftlich gestaltet.

Claims (3)

1. Kurbeltrieb für einzylindrige Kleinkompressoren, insbesondere für Kühlmaschinen, mit einer Kurbelwelle, die einen freitragenden Zapfen aufweist, mit dem das Lager einer Pleuelstange verbunden ist, deren Pleuelkopf mit einem Kolbenbolzen in einem Kolben in Verbindung steht, und wobei das Auge des Pleuelkopfes in axialer Richtung auf dem Kolbenbolzen gleiten kann und im Kolben mittels eines elastischen Elements zentriert gehalten ist, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Mittelbohrung (50) des Pleuelfußes aus einer Büchse (48) besteht, die drehbar auf dem Kurbel­ zapfen (20) gelagert ist und ein Paar von Zapfen (52) trägt, die einander diametral gegenüberstehen, und
• - daß die Pleuelstange (28) am Pleuelfuß eine Gabel (42) aufweist, deren Arme (44) mit den Zapfen (52) gelenkig längs einer Gelenkachse (Y-Y) verbunden sind, die senkrecht zur Achse (Z ₁-Z ₁) des Kurbelzapfens (20) und zur Längsachse der Pleuelstange (28) steht.

2. Kurbeltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß jeder Arm (44) zylindrische Ausnehmungen (46) auf­ weist, die entgegengesetzt zum Pleuelkopf (32) offen sind und in denen die Zapfen (52) der Büchse (48) gelenkig aufgenommen sind, und
• - daß jeder Zapfen (52) gegenüber der Ausnehmung (46) durch eine Federspange (56) gehalten ist, die mit der Pleuelstange (28) in Verbindung steht.

3. Kurbeltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die aus Federdraht bestehende Federspange (56) im wesentlichen U-förmig gestaltet ist und ein Querjoch (60) aufweist, das in eine Nut (58) ein­ greift, die auf dem Schaft (30) der Pleuelstange (28) nahe der Gabel (42) angebracht ist, und
• - daß die beiden Arme (62) der Federspange (56) an ihren Enden (64) derart gebogen sind, daß sie mit einem Schnappverschluß die Zapfen (52) unter Anpressung gegen die Ausnehmung (46) halten.