DE3921221C2 - Gekapselter Rotationskolbenkompressor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen gekapselten Rotationskolbenkom­ pressor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie er aus der JP 62-150001 A bekannt ist.

In der US-PS 4 160 629 ist ein Spiralkompressor mit einer Kon­ struktion beschrieben, bei der die Antriebswelle an beiden Enden eines Elektromotors gehaltert ist. In diesem Fall sind das umschließende Gehäuse, der Elektromotor und die Lagerstel­ len an zwei Stellen getrennt angeordnet und konstruiert und es ist sehr schwierig, eine vollständige axiale Ausrichtung unter diesen Komponenten zu erreichen, was dann wiederum zu verschie­ denen Problemen führt, wie beispielsweise ein vorbelasteter Kontakt bei den Lagerstellen, eine erhöhte Energieaufnahme und eine verminderte Haltbarkeit. Es besteht daher ein hoher Bedarf dafür, einen gekapselten elektrischen Kompressor mit einem hohen Kompressionswirkungsgrad, einer hohen Haltbarkeit, nied­ rigen Vibrations- und geringen Geräuscheigenschaften zu schaf­ fen.

Die JP 62-150001 A offenbart einen Rotationskolbenkompressor der gattungsgemäßen Art, wobei die Antriebswelle dieses Rota­ tionskolbenkompressors auf der einen Seite in einem Befesti­ gungsteil und auf der anderen Seite in einem Lagerrahmen dreh­ bar gehaltert ist. Dabei können durch die Wärmeausdehnungen der Materialien, die für die besagten Teile des bekannten Rota­ tionskolbenkompressors herangezogen worden sind, Abstände zwi­ schen einzelnen Teilen entstehen, wodurch ein gewisses Spiel zwischen einzelnen Teilen ermöglicht wird. Die hierdurch er­ möglichten Vibrationen lassen das Wellenlager der Antriebswelle relativ bald ausschlagen, wodurch Unwuchten entstehen. Durch die Unwuchten wird das Lager relativ schnell verschlissen, wodurch ein zusätzliches Spiel entstehen kann, das letztendlich sogar bewirken kann, daß die Wellenlagerung des Elektromotors derart unruhig läuft, daß eine Zerstörung stattfinden kann.

Aus der DE 36 26 806 A1 ist ein dicht abgeschlossener Spiral­ kompressor bekannt, bei dem die Antriebswelle ebenfalls inner­ halb eines Gehäuses einseitig über ein Befestigungsteil und auf der anderen Seite über einen Lagerrahmen gehalten ist. Auch hier treten vergleichbare Probleme auf, wie sie bei dem gat­ tungsgemäßen Stand der Technik regelmäßig zu befürchten sind.

Es ist folglich die Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung, einen gekapselten Rotationskolbenkompressor der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß er langlebiger ist und keinen komplizierten Aufbau erfordert.

Diese Aufgabe wird durch einen gekapselten Rotationskolbenkom­ pressor mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Zweckmäßige Ausführungsformen werden durch die Unter­ ansprüche definiert.

Der gekapselte Rotationskolbenkompressor nach der vorliegenden Erfindung beseitigt die zuvor erläuterten Nachteile und Mängel. Er enthält einen Elektromotor, einen Kompressor und ein um­ schließendes Gehäuse, welches den Elektromotor und den Kompres­ sor aufnimmt, wobei eine Antriebswelle des Kompressors mit einem Rotor des Elektromotors verbunden ist. Die Antriebswelle wird in Lage gehalten und ein Befestigungsteil in Form eines Elements des Kompressors ist an dem Außenumfang an einem Ende eines Stators des Elektromotors befestigt und aufgepreßt, fer­ ner ist ein Lagerrahmen, durch den das andere Ende der An­ triebswelle gehaltert ist, am Außenumfang des anderen Endes des Stators befestigt und aufgepreßt und ferner sind das Befesti­ gungsteil und der Lagerrahmen konzentrisch an der Innenwand eines aus Stahl bestehenden zylindrischen Abschnittes des Ge­ häuses befestigt bzw. in dieses eingepreßt, so daß ihre axialen Mittelpunkte miteinander ausgerichtet sind, wobei erfindungs­ gemäß dieser Rotationskompressor gekennzeichnet ist dadurch, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient des Befestigungsteils und des Lagerrahmens größer ist als derjenige des Gehäuses, und daß das Befestigungsteil und der Lagerrahmen aus einem Verbundmate­ rial hergestellt sind, das eine Aluminiumlegierung und Kohlen­ stoffasern oder Kohlenstoffasern und Kunststoffe enthält, so daß dadurch die Steifigkeit und Festigkeit der Anordnung erhöht werden.

Durch die vorliegende Erfindung wird somit ein gekapselter Rotationskolbenkompressor mit ausgezeichneter Haltbarkeit, geringen Vibrationserscheinungen und geringer Geräuschentwick­ lung geschaffen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispie­ len unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Rotationskompressors mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der auseinanderge­ nommenen Komponenten des Kompressors, der in Fig. 1 gezeigt ist und

Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines anderen Rotationskom­ pressors mit Merkmalen der Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Rotationskolbenkompressor nach der Erfin­ dung, wobei mit 1 ein aus Stahl hergestelltes umschließendes Gehäuse bezeichnet ist, welches aus einer dünnen Stahlplatte geformt wurde und dessen gesamte Innenseite eine Atmosphäre mit hohem Druck aufweist, die strömungsmäßig mit einer Abgabekammer 2 verbunden ist. Ein Motor 3 ist am oberen Teil des Gehäuses 1 vorgesehen, und ferner ist ein Kompressor am unteren Teil des­ selben installiert. Die Innenseite des umschließenden Gehäuses 1 ist in eine Motorkammer 6 und eine Abgabekammer 2 mit Hilfe eines Rahmenkörpers 5 des Kompressorabschnitts aufgeteilt, durch den eine Antriebswelle 4, welche am Rotor 3a des Motors 3 befestigt ist, gehaltert wird. Der Rahmenkörper 5 besteht aus einer Aluminiumlegierung, welche eine hohe Qualität hinsicht­ lich der Wärmeübertragungseigenschaften hat, wobei auch darauf abgezielt ist, das Gewicht möglichst gering zu halten und eine Wärmeverteilung an den Lagerstellen zu erreichen. Ferner ist ein schleifenförmig gestalteter dünner Stahleinsatz 8, der ausgezeichnete Schweißfähigkeit hat, in Form eines Schrumpf­ sitzes am äußeren Umfang des Rahmenkörpers 5 befestigt bzw. aufgepreßt. Der Außenumfang des Einsatzes 8 verläuft intern tangential zur Innenwand des umschließenden Gehäuses 1 und ist teilweise an dem umschließenden Gehäuse 1 durch Schweißen befe­ stigt.

Der Außenumfang an beiden Enden des Stators 3b des Motors 3 ist mit Hilfe eines aus einer Aluminiumlegierung bestehenden Lager­ rahmens 9 und dem Rahmenkörper 5 gehaltert und befestigt, wobei beide Enden an der Innenwand des umschließenden Gehäuses 1 befestigt bzw. eingepreßt sind. Die Antriebswelle 4 wird durch ein oberes Lager 10, welches an dem Lagerrahmen 9 vorgesehen ist, gehaltert, ferner durch ein unteres Lager 11, welches am unteren Teil des Rahmenkörpers 5 vorgesehen ist, gehaltert. Eine weitere Halterung erfolgt durch ein Hauptlager 12, welches an dem zentralen Teil des Rahmenkörpers 5 vorgesehen ist und durch ein Druckkugellager 13, welches zwischen der oberen End­ fläche des Rahmenkörpers 5 und der unteren Endfläche des Rotors 3a des Motors 3 vorgesehen ist, wobei ferner ein exzentrisches Lager 14, welches exzentrisch von der Hauptwelle der Antriebs­ welle 4 angeordnet ist, am unteren Teil der Antriebswelle 4 vorgesehen ist.

Eine stationäre Spirale 15, die aus einer Aluminiumlegierung besteht, ist an der unteren Endfläche des Rahmenkörpers 5 befe­ stigt und weist eine Spiralwand 15a und eine Endplatte 15b auf. Eine Abgabeöffnung 16 ist am zentralen Teil der Endplatte 15b vorgesehen, so daß die Abgabeöffnung 16 mit der Abgabekammer 2 in Strömungsverbindung treten kann. Eine Ansaugkammer 17 ist am Außenumfang der Spiralwand 15a vorgesehen.

Eine aus Aluminiumlegierung bestehende umlaufende Spirale 18 umfaßt eine Spiralwand 18a, die die Kompressorkammer in Ein­ griff mit der stationären Spiralwand 15a bildet, einen Wellen­ stumpf 18b, gehaltert im exzentrischen Lager 14 der An­ triebswelle 4, und eine Endplatte 18c, wobei diese Teile umge­ ben sind von der stationären Spirale 15, dem Rahmenkörper 5 und der Antriebswelle 4. Eine Hülse 19 aus einem Stahl mit hoher Zugfestigkeit ist in Form einer Schrumpfpassung befestigt und die Fläche der Endplatte 18c ist oberflächenbehandelt, nämlich gehärtet.

Ein Abstandshalter 21 ist zwischen einem Drucklager 20 instal­ liert, welches sich in axialer Richtung bewegen kann und durch einen parallelen Stift 19 begrenzt wird, der an dem Rahmenkör­ per 5 und der Endplatte 15b der stationären Spirale 15 befe­ stigt ist, wobei das Abmaß des Abstandshalters 21 in axialer Richtung so ausgelegt ist, daß es um ca. 0,015 bis 0,020 mm größer ist als die Dicke der Endplatte 18c, um dadurch die Dichtungseigenschaft auf der Gleitfläche durch einen Ölfilm zu erhöhen.

Ein Abstandshalter 36 des exzentrischen Lagers zwischen der Bodenfläche des exzentrischen Lagers 14 der Antriebswelle 4 und dem Endabschnitt des Wellenstumpfs 18b der umlaufenden Spirale 18 steht strömungsmäßig mit dem Abstandshalter 37 am Außenum­ fangsabschnitt der Endplatte 18c durch einen Öldurchgang oder -öffnung 38a, die in dem Wellenstumpf 18b vorgesehen ist, und der Endplatte 18c in Verbindung. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist das Drucklager 20 mit einer Durchgangsöffnung und einer solchen Gestalt geformt, daß der zentrale Abschnitt desselben aus zwei parallel verlaufenden geraden Abschnitten 22 und zwei kreisför­ mig gebogenen Abschnitten 23 besteht, die mit den geraden Ab­ schnitten 22 verbunden sind.

Ein sog. Oldhamring 24 zur Verhinderung einer Selbstdrehung der umlaufenden Spirale ist aus einer gewichtsmäßig leichten Legie­ rung oder aus einem Harz oder Kunststoffmaterial hergestellt, welches für die Herstellung desselben auf der Grundlage eines Sinterprozesses und eines Spritzgußprozesses geeignet ist, und besteht aus einer dünnen ringförmigen Platte, von der beide Flächen zueinander parallel verlaufen und wobei ein Paar von parallelen Keilabschnitten an einer Fläche installiert ist. Das Außenprofil der ringförmigen Platte besteht aus zwei parallelen geraden Abschnitten und zwei kreisförmigen gebogenen Abschnit­ ten, die mit diesen geraden Abschnitten jeweils verbunden sind. Die geraden Abschnitte greifen in die linearen Abschnitte der Durchgangsöffnung des Drucklagers 20 ein, wobei nur ein winzi­ ger Spielraum vorhanden ist und eine Gleitbewegung möglich ist.

Darüberhinaus wird die Seite mit dem parallelen Keilabschnitt gekreuzt in einem rechten Winkel am zentralen Abschnitt des geraden Abschnitts, und zwar für den Eingriff mit einem Paar von keilförmigen Nuten 71, die an der Endplatte 18c der umlau­ fenden Spirale 18 vorgesehen sind, wobei nur ein sehr kleiner Spielraum vorhanden ist und eine Gleitbewegung möglich ist. Darüberhinaus ist eine Einbeulung oder Einbuchtung (nicht ge­ zeigt) am wurzelbereich der parallelen keilförmigen Abschnitte ausgebildet, der als Kanal für Schmieröl dient.

Ein Freigabespielraum 27 von ca. 0,1 mm ist zwischen dem Rah­ menkörper 5 und dem Drucklager 20 vorgesehen, ferner ist eine ringförmige Nut an dem Rahmenkörper 5 ausgebildet, und zwar gegenüber dem Freigabespielraum, und ferner ist ein aus Gummi bestehender Dichtungsring 70, welcher die ringförmige Nut um­ gibt, zwischen dem Rahmenkörper 5 und dem Drucklager 20 mon­ tiert.

Der obere Teil der Motorkammer 6 kommuniziert mit der Abgabe­ kammer 2 über ein Umgehungs-Abgaberohr 29, welches dazwischen eingefügt ist und welches durch die Seitenwand des umschließen­ den Gehäuses 1 hindurchreicht, wobei der Abschnitt einer Öff­ nung zur Motorkammer 6 des Umgehungs-Abgaberohrs 29 gegenüber der Seite des oberen Spulenendes 30 des Stators 3 gelegen ist und wobei das obere Öffnungsende des Umgehungs-Abgaberohres 29 mit dem Abgaberohr 31 kommuniziert, welches an der oberen Flä­ che des umschließenden Gehäuses 1 mit Hilfe eines Stanzmetalls 33 angeschlossen ist, das eine Vielzahl von dazwischen angeord­ neten porenförmigen Öffnungen besitzt.

Ein Ölreservoir 34 der Abgabekammer ist am unteren Teil der Motorkammer 6 installiert und kommuniziert mit dem oberen Teil der Motorkammer 6 über einen Kühlkanal 35, der dadurch vorgese­ hen wird, indem ein Teil des Außenumfangs des Stators 3b des Motors 3 eingeschnitten oder abgeschnitten wird. Das Ölreser­ voir 34 der Abgabekammer kommuniziert mit einer ringförmig gestalteten Nut über eine Ölöffnung 38b, die in dem Rahmenkör­ per 5 vorgesehen ist. Das Ölreservoir 34 kommuniziert auch mit einer Rückdruckkammer 39 der umlaufenden Spirale 18, in welcher der Oldhamring 24 angeordnet ist, und zwar über einen sehr kleinen Spielraum auf dem Gleitweg des Hauptlagers 12. Ferner kommuniziert es mit dem Exzenterlager-Raum 36 über eine Ölöff­ nung 40a, die an dem Exzenterlager 14 vorgesehen ist.

Eine Ölöffnung 38b am Rahmenkörper 5 kommuniziert mit einer spiralförmigen Ölnut 41, die in der Fläche des unteren Lagers 4a vorgesehen ist, welches dem unteren Lager 11 der Antriebs­ welle 4 entspricht. Die Windungsrichtung der genannten spiral­ förmigen Ölnut 41 ist so ausgelegt, daß eine Spiralpumpwirkung durch Ausnutzen der Viskosität des Schmieröls erzeugt werden kann, wenn die Antriebswelle 4 sich in Uhrzeigerrichtung dreht. Die Endöffnung der spiralförmigen Ölnut verläuft zum unteren Lager 4a hin.

Die stationäre Spirale 15 ist mit einer Saugöffnung 43 ausge­ stattet, die in einem rechten Winkel von dem äußersten Außen­ umfang der festen Spiralwand 15a gekreuzt wird und zur Saugkam­ mer 17 hin offen ist. Weiterhin ist ein Saugrohr 47 eines Akku­ mulators 46 mit der Saugöffnung 43 verbunden und die Saugöff­ nung 43 ist ferner auch mit einem Rückschlagventil 50 ausge­ stattet.

Die erste Kompressionskammer (hier nicht gezeigt), die mit der Saugkammer 17 oder den zweiten Kompressionskammern 51a und 51b, nicht jedoch mit sowohl der Saugkammer 17 als auch der Abgabe­ kammer 2 kommuniziert, und der Raum 37 am äußeren Umfangsab­ schnitt kommunizieren miteinander über einen Injektionskanal, der Injektionsöffnungen 52a und 52b mit kleinem Durchmesser aufweist, die offen mit den zweiten Kompressionskammern 51a und 51b und an der Endplatte 15b vorgesehen sind. Ferner ist eine Emissionsnut 54 durch die Endplatte 15b gebildet und es ist eine aus Harz oder Kunststoff hergestellte hitzewiderstands­ fähige Abdeckung 53 vorhanden, ferner ist ein Injektionskanal 55 durch eine gestufte Ölöffnung 38c gebildet, der zu dem Raum 37 am Außenumfang hin offen ist. Ein aus dünnem Stahl herge­ stelltes Rückschlagventil 58 mit einer Nut (hier nicht gezeigt) an einem Teil des Außenumfangs und eine Spiralfeder 59 sind an dem Abschnitt 59 mit großem Durchmesser einer Ölöffnung 38c angeordnet.

Die Spiralfeder 59 belastet das Rückschlagventil 58 und wird kontinuierlich durch die hitzewiderstandsfähige Abdeckung 53 abgestützt. Die Offenstellung der Ölöffnung 38c zum Raum 37 am Außenumfang ist so festgelegt, daß der Raum 37 am Außenumfang mit der Ölöffnung 38c kommunizieren kann, wenn die umlaufende Spirale 18 nach oben in die Nachbarschaft geschoben wird, wobei die Kapazität des Prozesses gemäß der dritten Kompressionskam­ mer 60 (nicht gezeigt) vermindert wird, die strömungsmäßig mit der Abgabeöffnung 16 verbunden ist, wobei eine Strömungsunter­ brechung durch die Endplatte 18c zu allen anderen Zeitpunkten als den zuvor genannten stattfinden kann.

Der zuvor beschriebene Spiral- bzw. Rotationskolbenkompressor arbeitet in bekannter Weise.

Bei laufendem Kompressor sind die Temperaturverteilung des Kompressors und die Temperatur des Motors 3 die höchste, wäh­ rend die Temperatur des Rahmenkörpers 5 und des Lagerrahmens 9 die nächsthöhere ist. Die Temperatur des umschließenden Gehäu­ ses 1, das sich nahe der Atmosphäre befindet, ist die niedrig­ ste. Die Temperatur all der anderen Teile ist unterschiedlich, abhängig von den Laufbedingungen. Jedoch wird die Zwischentem­ peratur zwischen dem umschließenden Gehäuse 1 und dem Rahmen­ körper 5 aufrechterhalten.

Die Temperatur des Rahmenkörpers 5, der aus einer Aluminiumle­ gierung besteht, steigt zusammen mit dem Anstieg des Entlade­ druckes aufgrund der Kompressionswärme bei laufendem Kompressor und aufgrund der Reibungswärme an den Gleitflächen, und die thermische Expansion dieser Teile bewirkt, daß die Abmaße der Endabschnitte der äußeren Umfangsabschnitte, durch die der Stator 3b befestigt ist, zunehmen. Es dehnt sich somit der Außenumfangsabschnitt der dünnen aus Stahl gefertigten schlei­ fenförmigen Hülse 8 aus, der sich in Berührung mit dem oben erwähnten Außenumfangsabschnitt befindet und dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient kleiner ist als derjenige der Alumini­ umlegierung. Es wird ferner auch teilweise ein kleiner Spiel­ raum zwischen der Innenwand des umschließenden Gehäuses 1, welches geringfügig bei einem Schweißvorgang bzw. Verschweißen der Anordnung deformiert wird, und der Außenumfangsfläche der Hülse 8 beseitigt, wodurch bewirkt wird, daß der Berührungs­ flächendruck zwischen beiden Teilen zunimmt. Darüberhinaus dehnt sich der aus einer Aluminiumlegierung bestehende Lager­ rahmen 9 thermisch in der gleichen Weise wie der Rahmenkörper 5 aus, wodurch bewirkt wird, daß die Innenwand des umschließenden Gehäuses 1 geringfügig vergrößert wird. Als Ergebnis der Auf­ hebung dieses Zwischenraumes kann eine direkte Kommunikation zwischen der Abgabekammer 2 und der Motorkammer 6 in dem um­ schließenden Gehäuse 1 verschwinden.

Demzufolge wird die Befestigung zwischen Stator 3b des Motors 3, dem Rahmenkörper 5 und dem umschließenden Gehäuse 1 und die Befestigung zwischen Stator 3b, dem Lagerrahmen 9 und dem um­ schließenden Gehäuse 1 verfestigt. Die Antriebswelle 4 und der Rotor 3a werden durch die Abstützteile der Lager dicht und fest abgestützt, deren Befestigungsabschnitte verfestigt oder ver­ steift wurden, und sie können daher auch leise rotieren.

Nachdem der Kompressor angehalten wird, erlangt der Spielraum zwischen dem Außenumfang der Hülse 8 und der Innenwand des umschließenden Gehäuses 1 wieder seinen ursprünglichen Zustand, wenn die jeweiligen Komponenten allmählich abgekühlt werden.

Indem man den Rotor 3a und den Stator 3b des Motors 3, den Rahmenkörper 5, den Lagerrahmen 9, die Antriebswelle 4 und das Zentrum der Hauptspindel an der Innenwand des umschließenden Gehäuses 1 konzentrisch anordnet, kann die Streuung des Spiel­ raums zwischen der Innenwandfläche des Stators 3b des Motors 3 und der Außenfläche des Rotors 3a desselben vermindert werden, so daß dadurch ein Abgleich der elektromagnetischen Anziehungs­ kraft bewirkt wird, die zwischen dem Stator 3b und dem Rotor 3a wirkt, wobei dieser Abgleich auch immer beibehalten wird, und wobei gleichzeitig auch eine übermäßige Belastung und übermäßi­ ge Vibrationen verhindert werden, die aufgrund einer vorspan­ nenden elektromagnetischen Anziehungskraft auftreten können, die auf das untere Lager 11 des Rahmenkörpers 5 wirkt, durch welches die Antriebswelle 4 gehaltert wird, und die auch auf das obere Lager 10 und den Lagerrahmen 9 und die Antriebswelle 4 wirkt. Es kann somit ein Leistungsverlust und ein Verschleiß der Gleitbereiche der Lager vermindert werden.

Da es darüberhinaus möglich ist, den Abstand zwischen dem obe­ ren Lager 10 und dem unteren Lager 11 länger zu machen, die auf den beiden Seiten des Motors 3 angeordnet sind, kann die Kom­ pressionslast, die auf beide Lager ausgeübt wird, gleichmäßig verteilt werden, und es kann daher die Haltbarkeit dieser Lager erhöht werden. Darüberhinaus ist auch die Neigung der Antriebs­ welle 4 klein und die Neigung des Spielraums zwischen dem Sta­ tor 3b und dem Rotor 3a kann ebenfalls klein gehalten werden. Aus diesem Grund ist es möglich, den Abgleich der elektromagne­ tischen Anziehungskraft aufrechtzuerhalten, die zwischen dem Stator 3b und dem Rotor 3a wirkt, und es ist ferner auch mög­ lich, ein Fressen der Lager durch übermäßige Reibung zu verhin­ dern, die sich aus der vorbelasteten oder vorgespannten Berüh­ rung der Gleitflächen der Lager ergibt, und zwar aufgrund der Neigung der Antriebswelle 4.

Da darüberhinaus der Abschnitt, durch den der Stator 3b des Motors 3 gehaltert ist, aus einer sandwichartigen Konstruktion gebildet ist, und zwar entsprechend einer unter Druck stehenden Berührung mit dem Stator 3b, dem Rahmenkörper 5 (oder dem La­ gerrahmen 9) und dem umschließenden Gehäuse 1, ist es auch möglich, die Steifigkeit und Festigkeit der jeweiligen Teilkom­ ponenten zu erhöhen. Aus diesem Grund können nicht nur Vibra­ tionen verringert werden, die an den Lagerstellen erzeugt wer­ den, sondern es wird auch die Übertragung von Geräuschen und Vibrationen zur Außenfläche des umschließenden Gehäuses 1 hin verhindert.

Da ferner gemäß dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel das Material des Zylinderabschnitts des umschließenden Gehäuses 1 aus einer dünnen Stahlplatte besteht und da der Rahmenkörper 5 und der Lagerrahmen 9 erfindungsgemäß aus einer Aluminiumlegie­ rung bestehen, deren Wärmeausdehnungskoeffizient größer ist als derjenige des umschließenden Gehäuses 1, wirkt eine thermische Expansionsspannung, die aus dem Temperaturanstieg der Komponen­ ten und der Temperaturdifferenz zwischen den Teilen resultiert (die Temperatur des Stators 3b ist die höchste und die Tempera­ tur des umschließenden Gehäuses 1 ist die niedrigste) bei lau­ fendem Kompressor, auf diese Teile so ein, daß die Verbindung oder Anhaftung des Rahmenkörpers 5 und des Lagerrahmens 9 an bzw. mit dem umschließenden Gehäuse 1 verfestigt wird, so daß dadurch die Zuverlässigkeit dieser Teile erhöht wird.

Da weiter bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Rahmen­ körper 5, der auf dem Außenumfang an beiden Enden des Stators 3b des Motors 3 befestigt bzw. aufgepreßt ist, aus einem Mate­ rial mit geringem spezifischen Gewicht, wie beispielsweise einer Aluminiumlegierung besteht, kann die Eigenschaft einer geringen Vibration und einer geringen Geräuschentwicklung des Kompressors selbst dann aufrechterhalten werden, wenn die Zahl der Komponenten der Lager erhöht wird, durch welche die An­ triebsspindel 4 gehaltert wird.

Da ferner gemäß dem geschilderten Ausführungsbeispiel der Rah­ menkörper 5, der indirekt an der Innenwand des umschließenden Gehäuses 1 befestigt ist, welch letzteres aus einer dünnen Stahlplatte mit Ausdehneigenschaften hergestellt ist, aus einer Aluminiumlegierung besteht, deren Wärmeausdehnungskoeffizient merkbar größer ist als derjenige des Materials des Gehäuses 1, ferner eine dünne ringförmige Hülse 8 aus einem Material gleich demjenigen des Gehäuses 1 am Außenumfang des Rahmenkörpers 5 befestigt bzw. aufgepreßt ist und der äußerste Außenumfangs­ abschnitt der Hülse innen tangential zur Innenwand des Gehäuses 1 verläuft und an dieser Innenwand befestigt ist, steigt die Temperatur des Rahmenkörpers 5 und des Gehäuses 1, die einen Teil des Kompressionsabschnitts bilden, an, und zwar aufgrund der Kompressionswärme des Kühlmittelgases, aufgrund der Rei­ bungswärme der Gleitteile und der Erwärmung des Motors 3 wäh­ rend des Laufes des Kompressors, wobei bewirkt wird, daß die Temperatur des Rahmenkörpers 5 höher ist als diejenige des umschließenden Gehäuses 1, dessen Fläche der umgebenden Atmo­ sphäre ausgesetzt ist. Aus diesem Grund ist die thermische Deformation des Außenumfangs des Rahmenkörpers 5 bemerkenswert größer als diejenige der Innenwand des umschließenden Gehäuses 1 und als diejenige des inneren und äußeren Umfangsabschnitts der Hülse 8, so daß sich die dünne, ringförmig gestaltete Hülse 8 ausdehnt aufgrund der thermischen Expansionsspannung und es wird der Flächenberührungsdruck zwischen dem Rahmenkörper 5, der Hülse 8 und der Innenwand des anschließenden Gehäuses 1 erhöht. Es ist daher möglich, die Befestigung unter drei Tei­ len, wie dem umschließenden Gehäuse 1, der Hülse 8 und dem Rahmenkörper 5, zu verfestigen. Weiterhin kann der kleine Spielraum zwischen der Innenwand des umschließenden Gehäuses 1 und der Hülse 8, der sich aus einer geringen Deformation des Gehäuses 1 aufgrund der Verschweißung der Anordnung ergibt, durch eine Vergrößerung der Abmasse des Rahmenkör­ pers 5 und der Hülse 8 vollständig beseitigt werden. Obwohl daher sehr geringe Vibrationen, die in Begleitung mit der Dre­ hung der Antriebswelle 4 und der Kompression des Kühlmittel­ gases auftreten können, zur Innenwand des umschließenden Gehäu­ ses 1 übertragen werden, und zwar über den Rahmenkörper 5, kann das Gehäuse 1 zusammen mit der Hülse 8 und dem Rahmenkörper 5 daran gehindert werden, in Resonanz zu geraten.

Obwohl ferner eine Drehlast auf die Antriebswelle 4 ausgeübt wird, führt die Antriebswelle 4 sog. Quetschbewegungen und Biegebewegungen aus, wenn sie auf den Rahmenkörper 5 einwirkt, wobei der Außenumfangsabschnitt an beiden Enden des Rahmenkör­ pers 5 an der Innenwand des umschließenden Gehäuses 1 befestigt bzw. eingepreßt ist, und das axiale Zentrum des Rahmenkörpers 5 wird dabei nicht zur Innenwand des Gehäuses 1 hin geneigt und der Luftspalt des Motors 3 kann zu allen Zeitpunkten einheit­ lich aufrechterhalten werden. Es können daher Vibrationen am Rahmenteil 5 und eine Vorbelastung der Lagerstellen verhindert werden, es wird dadurch ein Verschleiß der Lager vermieden und es wird die Steifigkeit und Festigkeit des Gehäuses 1 erhöht. Es können daher auch sehr kleine Vibrationen aufgrund einer Expansion und Kontraktion des umschließenden Gehäuses 1, die sich aus Abgabepulsationen des abgegebenen Kühlmittelgases ergeben, reduziert werden.

Obwohl bei dem geschilderten Ausführungsbeispiel der Rahmenkör­ per 5 und der Lagerrahmen 9 als aus einer Aluminiumlegierung hergestellt beschrieben ist, kann anstelle der Aluminiumlegie­ rung auch ein Verbundmaterial verwendet werden, welches eine Aluminiumlegierung und Kohlenstoffasern enthält, dessen Wärme­ ausdehnungskoeffizient nahe bei demjenigen einer Aluminiumle­ gierung liegt und es kann auch ein Verbundmaterial verwendet werden, welches Kohlenstoffasern und Kunststoffe enthält, des­ sen Steifigkeit und Festigkeit höher sind als bei der Alumini­ umlegierung.

Darüberhinaus ist bei dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel ein Abschnittsabmaß der Außenseite des Stators 3b des Motors 3 in Fig. 1 über die gesamte Höhe desselben gleich. Es kann je­ doch die Gestalt von Abschnitten desselben gestuft sein, wie man dies am Außenumfang an beiden Enden des Stators 3b′ in Fig. 3 ersehen kann.

Claims (3)

1. Gekapselter Rotationskolbenkompressor mit einem Gehäuse (1), das einen Elektromotor (3) und einen von dem Elektromotor (3) angetriebenen Kompressor aufnimmt, mit einer mit einem Rotor (3a) des Elektromotors (3) gekuppelten Antriebswelle (4) des Kompressors, mit einem Befestigungsteil (5), an dem ein Ende der Antriebswelle (4) gelagert ist, und das auf den Außenumfang eines Endes eines Stators (3b) des Elektromotors (3) aufgepreßt und fixiert ist, mit einem Lagerrahmen (9), durch den ein anderes Ende der Antriebswelle (4) gelagert ist und der auf den Außenumfang eines anderen Endes des Stators (3b) aufgepreßt und fixiert ist, wobei das Befestigungsteil (5) und der Lagerrahmen (9) konzentrisch an einer Innenwand eines aus Stahl bestehenden zylindrischen Abschnittes des Gehäuses (1) eingepreßt und fixiert sind, so daß ihre axialen Mittelpunkte miteinander ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient des Befestigungsteils (5) und des Lagerrahmens (9) größer ist als der Wärmeaus­ dehnungskoeffizient des Gehäuses (1), und daß das Befestigungsteil (5) und der Lagerrahmen (9) aus einem Verbundmaterial hergestellt sind, welches eine Aluminiumlegierung und Kohlenstoffasern oder Kohlenstoffasern und Kunststoffe enthält.

2. Gekapselter Rotationskolbenkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient des Materials des Befestigungsteils (5) des Kompressors wesentlich größer ist als derjenige des umschließenden Gehäuses (1) und daß eine dünne, ringförmig gestaltete Hülse (8) aus einem Material, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient demjenigen des umschließenden Gehäuses (1) entspricht, am Außenumfang des kompressorseitigen Endes des Befestigungsteils (5) aufgepreßt ist, wobei der Außenumfang der Hülse (8) die Innenwand des um­ schließenden Gehäuses (1) berührt und an der Innenwand befestigt ist.

3. Gekapselter Rotationskolbenkompressor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompressor unter dem Befestigungsteil (5) angeordnet ist.