DE3517223C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Federabstützung der im Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Eine solche Federabstützung ist für eine Motor-Kompressor- Baugruppe bekannt (US-PS 42 00 426), die symmetrisch ausge­ bildet ist, d. h. eine mit der Wellenachse zusammenfallende Schwerpunktslinie und einen konzentrisch angeordneten axialen Fortsatz am Wellenlagerblock hat. Bei einer solchen symmetri­ schen Motor/Kompressor-Baugruppe müssen deshalb sämtliche Teile gleichmäßig um die Wellenachse angeordnet sein. Weiter muß jede hermetisch gekapselte Motor/Kompressor-Baugruppe in­ nerhalb ihres Gehäuses so abgestützt und angeordnet sein, daß minimale Vibration auftritt, um die Geräuschentwicklung zu reduzieren, und daß die Baugruppe beim Transport und beim Ein­ bau vor Stößen geschützt ist. Bei der bekannten Federabstüt­ zung ist daher zusätzlich im oberen Teil des Gehäuses noch eine weitere Feder vorgesehen, die seitliches Kippen der Bau­ gruppe mit Sicherheit verhindern soll. Diese bekannte Feder­ abstützung könnte nicht ohne weiteres auch für eine Motor/ Kompressor-Baugruppe benutzt werden, die asymmetrisch ausge­ bildet ist, d. h. eine nicht mit der Wellenachse zusammenfal­ lende Schwerpunktslinie und einen nicht konzentrisch angeord­ neten axialen Fortsatz am Wellenlagerblock hat. Bei der asym­ metrischen Baugruppe wäre die untere Feder der Federabstüt­ zung dann nämlich nicht gleichmäßig belastet, und die zusätz­ liche Feder im oberen Gehäuseteil wäre ständig belastet, was keinen vibrations- und geräuscharmen Betrieb ermöglichen wür­ de. Die asymmetrische Ausbildung der Motor/Kompressor-Bau­ gruppe hat aber Vorteile, die nicht einfach zugunsten einer konzentrischen Anordnung des axialen Fortsatzes des Wellenla­ gerblockes aufgegeben werden sollten. Der wesentliche Vorteil einer asymmetrischen Baugruppe besteht darin, daß sämtliche Teile an den bevorzugten Stellen angeordnet werden können, im Gegensatz zu der symmetrischen Baugruppe, bei der immer sämt­ liche Teile möglichst gleichmäßig um die Wellenachse angeord­ net werden müssen. Asymmetrische Motor/Kompressor-Baugruppen unterschiedlicher Zylinderzahl haben aber Schwerpunktslinien unterschiedlicher Lage, was wiederum unterschiedliche Feder­ abstützungen erfordert und dadurch die Lagerhaltung aufwendi­ ger macht und eine Serienfertigung solcher Baugruppen er­ schwert.

Bei einer weiteren bekannten Federabstützung (US-PS 29 65 289), die ebenfalls für eine symmetrische Motor/Kompressor- Baugruppe vorgesehen ist, ist zwischen der Feder der Federab­ stützung und dem Lagerblock noch ein zusätzliches Zwischen­ teil erforderlich, und außerdem sind seitliche Federn vorge­ sehen, die ein Kippen verhindern sollen. Auch diese Federab­ stützung ist für eine asymmetrische Motor/Kompressor-Baugrup­ pe nicht geeignet.

Schließlich ist eine Federabstützung bekannt (DE-GM 69 46 461), die ebenfalls lediglich für eine symmetrische Motor/ Kompressor-Baugruppe geeignet ist und darüber hinaus eine Fe­ derabstützung mit einer Feder sehr großen Druchmessers auf­ weist. Durch diese Gestaltung der Feder der Federabstützung soll die Gefahr des seitlichen Ausknickens der Baugruppe in­ folge von Transportbeanspruchungen wesentlich vermindert wer­ den, so daß auch die sonst übliche Anordnung einer Fangvor­ richtung am Gehäusedeckel oder zusätzliche seitliche Stützfe­ dern entbehrlich werden. Auch diese bekannte Federabstützung ist für asymmetrische Motor/Kompressor-Baugruppen ungeeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Federabstützung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art so auszu­ bilden, daß für unterschiedliche Baugruppen mit nicht durch die Wellenachse verlaufender Schwerpunktslinie dieselbe Federabstützung verwendet werden kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnen­ den Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Federabstützung nach der Erfindung trägt das gesamte Ge­ wicht der Motor/Kompressor-Baugruppe, und zwar derart, daß die Schwerpunktslinie der Baugruppe mit der Mittellinie der Feder bei zwei verschiedenen Baugruppen zusammenfällt. Es sind zwar zusätzlich zu der Federabstützung auch noch andere Halterungsteile für die Baugruppe vorgesehen, diese steuern je­ doch lediglich deren Radialbewegung, beispielsweise beim An­ lauf, und dienen als Transportanschläge. Bis zu einem gewis­ sen Grad wirkt auch die Auslaßleitung als Versteifungsteil, wenn sich die Baugruppe drastisch aus ihrer normalen Position herausbewegt, beispielsweise beim Anlauf und beim Transport. Die Federabstützung nach der Erfindung trägt auf jeden Fall das ge­ samte Gewicht der Baugruppe. Bei der Federabstützung nach der Erfindung liegt die Mittellinie des Kompressors, welche die Drehachse für die Kurbelwelle ist, innerhalb des Bereiches der Feder der Federabstützung. Im Betrieb eliminiert die Fe­ derabstützung jedes Neigen der Motor/Kompressor-Baugruppe und reduziert die Beanspruchung an anderen Befestigungsteilen. Die Federabstützung ist für eine hermetisch gekapselte Motor/Kom­ pressor-Baugruppe mit 2- oder 4-Zylinder-Kompressor glei­ chermaßen geeignet, da lediglich die Positionierplatte der Federabstützung nach der Erfindung um die Wellenachse ver­ schwenkt zu werden braucht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer hermetisch gekapselten Baugrup­ pe mit einem Motor und einem 2-Zylinder-Kompressor, welche mit der Federabstützung nach der Erfindung versehen ist,

Fig. 2 eine vergrößerte Teillängs­ schnittansicht der in Fig. 1 gezeigten Federabstützung,

Fig. 3 eine Schnittansicht nach der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Unteransicht einer Positionierplatte,

Fig. 5 eine vergrößerte Teillängsschnittansicht entsprechend der in Fig. 2, welche die Verwendung der Federabstützung nach der Erfindung bei einer Baugruppe mit einem 4-Zylinder-Kompressor zeigt, und

Fig. 6 eine Schnittansicht nach der Linie VI-VI in Fig. 5.

Fig. 1 zeigt eine vertikale, hermetisch gekapselte Motor/Kompressor-Baugruppe mit einem 2-Zylinder-Kol­ benkompressor 16, mit einem mit 10 bezeichneten Gehäuse aus horizontal geteilten Abschnitten 12 und 13 und mit einem Motor 14. Der Kompressor 16 weist einen Zylinderblock 18 und Kolben 20, 21, die in Zylindern 22 bzw. 23 verschiebbar aufgenommen sind, auf. Die Kolben 20 und 21 sind durch Pleuelstangen 24 bzw. 25 mit exzentri­ schen Teilen 28 und 29 einer Kurbelwelle 26 verbunden. Die Kurbelwelle 26 ist drehbar gelagert, und ein Läufer 15 des Motors 14 ist auf einem Wellenabschnitt 27 der Kurbelwelle 26 starr befestigt.

Der Motor 14 versetzt die Kurbelwelle 26 in Drehung und bewirkt dadurch die Hin- und Herbewegung der Kolben 20 und 21. Die Hin- und Herbewegung der Kolben 20 und 21 bewirkt, daß Kältemittel über eine Saugventilvor­ richtung in die Zylinder 22 bzw. 23 gesaugt wird, in wel­ chen es komprimiert wird. Das komprimierte Kältemittel wird über Auslaßventile, einen Zylinderkopf 31, einen Geräusch­ dämpfer 32 und eine Auslaßleitung 33 abgeben.

Der untere Teil des Kompressors 16 erstreckt sich in ein Schmiermittelreservoir 30, aus welchem Schmiermittel angesaugt wird. Obere Befestigungsvorrichtungen be­ stehen aus zwei gleichen, diametral entgegengesetzt an­ geordneten Vorrichtungen 34, von denen nur eine darge­ stellt ist. Die oberen Befestigungsvorrichtungen 34 wei­ sen jeweils eine Schraubenfeder 35 auf, die einen Be­ festigungsschraubbolzen 36 umgibt. Die Feder 35 wird zwi­ schen einem Halter 37 und einer an dem Kompressor 16 gebildeten Öse 16 a zusammengedrückt und dient zum Erzeugen einer Vorspannkraft zum richtigen Positionieren des Kompressors 16. Der Befestigungsschraubbol­ zen 36 ist an einer Konsole 38 starr befestigt, die an der Innenseite des Gehäuseabschnitts 13 angeschweißt oder auf andere Weise befestigt ist. Die Arbeitsweise des be­ schriebenen Kompressors 16 ist bis zu diesem Punkt herkömmlich.

Das untere Ende der Kurbelwelle 26 ist in einem Wellen­ lagerblock 40 gelagert und dreht sich um eine in den Fig. 1 und 2 mit A-A und in Fig. 3 mit A bezeichnete Wellenachse. Gemäß Fig. 4 ist in einer Positionierplatte 50 eine insgesamt kreisförmige Öffnung 51 gebildet, deren Mittelpunkt X mit der Wellenachse A nach Fig. 3 zusammenfällt. Lappen 51 a er­ strecken sich ursprünglich radial in die Öffnung 51, sind aber gebogen, um die Positionierplatte 50 während des Zu­ sammenbaus auf dem Lagerblock 40 zu halten. In Fig. 4 ist einer der Lappen 51 a gebogen und der andere ungebogen gezeigt. Drei weitere Öffnungen 52-54 sind zusätzlich in der Positionier­ platte 50 vorgesehen, deren Mittelpunkte gleiche Abstände von dem Mittelpunkt X in der Öffnung 51 haben, wobei die Öff­ nungen 52 und 53 einen Winkelabstand von 45° und die Öffnun­ gen 53 und 54 einen Winkelabstand von 45° haben, wodurch die Öffnung 53 gleichen Abstand von den Öffnungen 52 und 54 hat. Der Scheitel der 45°-Winkel befindet sich bei X. Die Positionierplatte 50 hat zwei in Umfangsabstand voneinan­ der aufweisende Halter in Form von gekrümmten Randteilen 56 und 57.

Gemäß der Darstellung in den Fig. 2 und 3 hat der Lagerblock 40 einen rohrförmigen axialen Fortsatz 41 und zwei axiale Vorsprünge 42 und 43, die in den Öffnungen 52 bzw. 53 oder in den Öffnungen 53 bzw. 54 aufgenommen sind. Der Lagerblock 40 hat außerdem gekrümmte axiale Randteile 44, wel­ che in Zusammenwirkung mit der Positionierplatte 50 die Feder 60 während des Zusammenbaus führen. Bei der in den Fig. 1-3 gezeigten Ausführungsform ist der Fortsatz 41 in der Öffnung 51 aufgenommen, und die Vorsprünge 42 und 43 sind in den Öffnungen 53 bzw. 54 aufgenommen. Dadurch, daß die Positionierplatte 50 unter einem Winkel angeord­ net ist, ist es möglich, die Größe der erforderlichen Fe­ der zu reduzieren. Ein Ende der Feder 60 ist in einer Ver­ tiefung 13 a aufgenommen, welche in dem Gehäuseabschnitt 13 gebildet ist, und das andere Ende berührt die Positionierplatte 50 und ist in der Vertiefung aufgenommen, welche durch die Randteile 56 und 57 begrenzt ist. Die Mittellinie der Fe­ der 60 und die Schwerpunktslinie der Motor/Kompressor-Baugruppe fallen zusammen und sind in den Fig. 1 und 2 mit B-B und in Fig. 3 mit B bezeichnet. Die Gehäusemittellinie ist in den Fig. 1 und 2 mit C-C und in Fig. 3 mit C bezeichnet.

Gemäß der Darstellung in Fig. 3 liegen die Mittellinie der Feder 60 und die Schwerpunktslinie B der Motor/Kompressor-Baugruppe, die Achse A der Kurbelwelle 26 sowie die Gehäusemittellinie C alle in dem Bereich, welcher durch die Feder 60 begrenzt ist, und sind alle im wesentlichen in derselben Ebene. Da die einzige Bewegung die Drehbewegung der Kurbelwelle 26 und die daraus resultierende Bewegung der exzentrischen Teile 28 und 29, der Pleuelstangen 24 und 25 der Kolben 20 und 21 ist, bleiben die Wellenachse A-A, die Schwerpunktslinie B-B und die Gehäusemittellinie C-C in dem durch die Feder 60 begrenzten Bereich. Die entsprechende symmetrische oder gepaarte Bewegung der verschiedenen bewegten Teile führt zu keinen nennenswerten Augenblicksänderungen des Schwerpunkts aufgrund dieser Be­ wegung. Infolgedessen bleibt die Linie B die Schwerpunktslinie für sämtliche Positionen der arbeitenden Teile der Motor/Kompres­ sorbaugruppe.

In den Fig. 5 und, welche den Fig. 2 bzw. Fig. 3 entspre­ chen, sind der Lagerblock 40, die Positionierplatte 50 und die Feder 60 gleich den entsprechenden Teilen, die oben mit Bezug auf die Fig. 1-3 beschrieben sind. Der einzige Unterschied liegt da­ rin, daß die Positionierplatte 50 auf dem Lagerblock 40 so angeordnet ist, daß die Vorsprünge 42 und 43 in den Öffnungen 52 bzw. 53 aufgenommen sind. Diese Ausführungsform ist anders, weil sie bei einer hermetisch gekapselten Baugruppe mit einem 4-Zylinder-Kompressor be­ nutzt wird, die eine andere Lage der Schwerpunktslinie B als eine Baugruppe mit einem 2-Zylinder-Kompressor hat. Sämtliche Teile des 4-Zy­ linder-Kompressors sind mit Bezugszahlen bezeichnet, die um 100 höher sind als die entsprechenden Teile bei der Baugruppe mit dem 2-Zylin­ der-Kompressor. Die Wellenachse A-A, die Schwerpunktslinie B-B und die Gehäusemittellinie C-C und ihre Dar­ stellungspunkte A, B bzw. C repräsentieren dieselben Merkmale in den Fig. 5 und 6 wie in den Fig. 1 und 2. Es ist somit zu erkennen, daß dieselbe Federabstützung für Kompressoren benutzt werden kann, die ihre Schwer­ punktslinien in voneinander abweichenden Positionen haben.

In einem Motor/Kompressor-Baugruppe, bei welcher die hier beschriebene Federabstützung benutzt wird, sind der Motor und der Kompressor durch den Lagerblock 40, der die Kurbelwel­ le des Kompressors aufnimmt, vertikal abgestützt. Der Lagerblock 40 ist durch die Positionierplatte 50 ver­ tikal abgestützt, die ihrerseits durch die Feder 60, wel­ che in einer Vertiefung in dem unteren Gehäuseabschnitt aufgenommen ist, vertikal abgestützt ist. Daher bildet die Federabstützung, wel­ che aus dem Lagerblock 40, der Positionierplatte 50 und der Feder 60 besteht, die einzige vertikale Abstützung für den Motor und den Kompressor. Diese einzige vertikale Abstützung ist stabil, weil die Schwerpunktslinie der Motor/Kompressor-Baugruppe koaxial zu der Mittellinie der Feder 60 ist. Darüber hinaus wird durch das Anordnen der Schwerpunktslinie der Motor/Kompressor-Baugruppe inner­ halb des Bereiches der Feder 60 diese Konfiguration weiter stabilisiert. Die Positionierplatte 50 ist derart mit Öffnungen versehen, daß sie den Lagerblock 40 in mehreren Po­ sitionen erfassen kann, und der Lagerblock 40 ist mit Rand­ teilen 44 versehen, die in Zusammenwirkung mit der Positionierplatte 50 diese in jeder Erfassungsposition rich­ tig verkanten.

Claims (2)

1. Federabstützung einer hermetisch gekapselten Motor/ Kompressor-Baugruppe mit senkrecht angeordneter Welle und einem Wellenlagerblock, der mit einem axialen Fortsatz in die Feder ragt, deren Mittellinie zur Schwerpunktslinie der Baugruppe koaxial ist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wellenachse (A) und die Gehäusemittellinie (C) von der Schwerpunktslinie (B) bei verschiedenen Baugrup­ pen (14, 16) einen unterschiedlichen Abstand aufweisen und der Lagerblock (40) bei allen Baugruppen zwei axiale Vor­ sprünge (42, 43) und wenigstens einen gekrümmten axialen Randteil (44) in gleichem Abstand von der Wellenachse (A) hat, und daß zwischen der Feder (60) und dem Lagerblock (40) eine Positionierplatte (50) mit einer Öffnung (51) zum Aufnehmen des Fortsatzes (41) und drei weiteren Öffnungen (52, 53, 54) zum wahlweisen Aufnehmen der Vorsprünge (42, 43) in al­ ternativen Paaren (52, 53; 53, 54) vorgesehen ist.

2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierplatte (50) Halter (56, 57) für die Feder (60) aufweist.