DE4110922A1 - ARRANGEMENT FOR HANGING A HERMETICALLY SEALED PISTON COMPRESSOR - Google Patents
ARRANGEMENT FOR HANGING A HERMETICALLY SEALED PISTON COMPRESSORInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Aufhängung eines hermetisch abgeschlossenen Kolbenkompressors mit einem hermetisch dichten Gehäuse, in dem eine Motorpumpeneinheit über Schraubenfedern aufgehängt ist, deren jeweils eines Ende am Gehäuse und deren jeweils anderes Ende an der Motorpumpeneinheit befestigt ist.The invention relates to an arrangement for suspending a hermetically sealed piston compressor with a hermetically sealed Housing in which a motor pump unit is suspended via coil springs one end of which is on the housing and the other end of which is the motor pump unit is attached.
Hermetisch dichte Kolbenkompressoren werden herkömmlicherweise mit einem Aufhängungssystem aus Federn versehen, um die Schwingungen der Motorpumpeneinheit vom Kompressorgehäuse zu isolieren.Hermetically sealed piston compressors are traditionally used with one Suspension system from springs provided to the vibrations of the motor pump unit isolate from the compressor housing.
Bei einer bekannten Konstruktion ist die Motorpumpeneinheit am Kompressorgehäuse mittels metallischer, auf Zug wirkender Aufhängefedern befestigt. Diese metallischen Aufhängefedern sind jedoch keine guten Hochfrequenz- Isolatoren, da sich die Schwingungen längs des Federwerkstoffes selbst ausbreiten und dadurch den weniger steifen, oberen Teil des Gehäuses erreichen können, wodurch es zur Ausstrahlung von Geräuschen (aufgrund dieser hochfrequenten Gehäuseschwingungen) kommt.In a known construction, the motor pump unit is on the compressor housing attached by means of metallic suspension springs acting on tension. However, these metallic suspension springs are not good radio frequency Insulators because the vibrations are along the spring material spread out yourself and thereby reach the less rigid, upper part of the housing can cause it to emit noise (due to this high-frequency housing vibrations).
Bei hermetisch dichten Kolbenkompressoren neuester Bauart wurde das übliche Aufhängungssystem mit auf Zug wirkenden metallischen Aufhängefedern, durch ein Aufhängungssystem ersetzt, das auf Druck wirkende metallische Stützfedern benutzt, die unterhalb eines Auflagepunktes der Motorpumpeneinheit angeordnet sind. Dabei sind die Metallfedern in einem unteren Teil des Gehäuses befestigt, der eine dynamische Steifigkeit aufweist, die normalerweise sehr viel größer ist als die des oberen Teiles, wodurch eine wesentliche Verringerung in der Übertragung hochfrequenter Schwingungen möglich wird.With hermetically sealed piston compressors of the latest design, this became the usual Suspension system with metallic suspension springs acting on tension, replaced by a suspension system, the metallic pressure acting Support springs used below a support point of the motor pump unit are arranged. The metal springs are in a lower part of the Attached housing that has a dynamic stiffness that normally is much larger than that of the upper part, making an essential one Reduction in the transmission of high-frequency vibrations is possible.
Obwohl der Einsatz von unter Druck stehenden, metallischen Stützfedern die hochfrequenten, an das Gehäuse übertragenden Schwingungen deutlich verringert und bei neuen Entwicklungen einfach einsetzbar ist, wird dieses bekannte System nur schwierig ausführbar, wenn ein bereits vorhandenes Produkt, d. h. ein mit einem System von auf Zug wirkenden Aufhängefedern versehener Kompressor, in ein System mit auf Druck beanspruchten Stützfedern umgewandelt werden soll. Eine solche Umwandlung erfordert erhebliche Änderungen beim Herstellungsverfahren und auch neue Untersuchungen hinsichtlich des Ausgleichs bzw. Auswuchtens der auf die Motorpumpeneinheit wirkenden Massenkräfte. Dieser neu erforderliche Ausgleich wird dann unpraktikabel, wenn die Grundabmessungen und -eigenschaften der Motorpumpeneinheit und des Gehäuses bewahrt werden sollen.Although the use of pressurized, metallic support springs the high-frequency vibrations transmitted to the housing clearly reduced and easy to use for new developments, this will known system is difficult to execute if an existing one Product, d. H. one with a system of suspension springs acting on tension provided compressor, in a system with support springs under pressure to be converted. Such a conversion requires considerable effort Changes in the manufacturing process and also new investigations with regard to the balancing or balancing of the on the motor pump unit acting mass forces. This new compensation will then become impractical, if the basic dimensions and properties of the motor pump unit and the case should be preserved.
Neben den vorgenannten Nachteilen soll auch noch erwähnt werden, daß selbst beim Aufhängungssystem mit auf Druck wirkenden Stützfedern, bei dem (mit Ausnahme des Auslaßrohres) die Metallfedern die einzigen baulichen Verbindungselemente zwischen der Motorpumpeneinheit und dem Gehäuse darstellen, eine Übertragung der hochfrequenten Schwingungen von der Motorpumpeneinheit zu dem Gehäuse nicht vermieden werden kann. So wird die Dämpfung dieser hochfrequenten Schwingungen nur durch eine Befestigung der Federn an einem steiferen Bereich des Gehäuses angegangen.In addition to the aforementioned disadvantages, it should also be mentioned that even in the suspension system with pressure springs acting on, in which (with Except the outlet pipe) the metal springs are the only structural connecting elements between the motor pump unit and the housing represent a transmission of high-frequency vibrations from the motor pump unit to the housing cannot be avoided. So it will Damping these high-frequency vibrations only by attaching the Springs tackled on a stiffer area of the housing.
Hier soll nun die Erfindung Abhilfe schaffen und ein Aufhängungssystem für einen hermetisch dichten Kolbenkompressor vorschlagen, das eine erhebliche Dämpfung der Übertragung hochfrequenter Schwingungsenergie durch die Stützfedern ermöglicht, leicht herstellbar und montierbar ist und selbst bei bereits vorhandenen Kompressoren ohne erneutes Auswuchten der Motorpumpeneinheit oder signifikante Änderungen beim Herstellungsverfahren desselben eingesetzt werden kann.Here, the invention is to remedy the situation and a suspension system for propose a hermetically sealed piston compressor, which is a significant one Damping the transmission of high-frequency vibration energy by the support springs enables, is easy to manufacture and assemble and even with already existing compressors without having to rebalance the motor pump unit or significant changes in the manufacturing process of the same can be.
Erfindungsgemäß wird dies bei einer Anordnung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß wenigstens ein Element zur Absorption hochfrequenter Vibrationsenergie vorgesehen ist, das an wenigstens einer Schraubenfeder (bevorzugt aber allen Schraubenfedern) angebracht ist und über einen Abschnitt des Federdrahtes in engem Kontakt mit wenigstens einem Teil der Oberfläche des Federdrahtes steht, um die Schwingungsenergie bei den Resonanzen der sich in Längsrichtung ausbreitenden Wellen, die bei Betrieb des Kompressors erregt werden, über den Federwerkstoff zu absorbieren und zu dämpfen, ohne die Elastizitätseigenschaften der Federn zu ändern.According to the invention, this is achieved with an arrangement of the type mentioned at the beginning thereby achieved that at least one element for high-frequency absorption Vibration energy is provided on at least one coil spring (but preferably all coil springs) is attached and over a Section of the spring wire in close contact with at least one Part of the surface of the spring wire contributes to the vibrational energy the resonances of the longitudinally propagating waves that occur during operation of the compressor are excited to absorb via the spring material and dampen without changing the elastic properties of the springs.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine Aufhängungsanordnung erreicht, die eine gleichermaßen wirksame Dämpfung bei der Übertragung hochfrequenter Schwingungen über die Aufhängungsfedern sowohl bei auf Druck, wie auch bei auf Zug beanspruchten Federn ermöglicht.The measures according to the invention make a suspension arrangement achieved an equally effective attenuation in the transmission of high-frequency Vibrations over the suspension springs both when under pressure, as also possible with springs under tension.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist das Dämpfungselement an der Oberfläche des Federdrahtes durch das Zusammenwirken einer teilweisen Einbettung des Federdrahtes in die Kontaktfläche des Absorptionselementes mit einer bestimmten Andrückkraft dieser Kontaktfläche auf den Federdraht, die ausreichend groß ist, um einen engen Kontakt zwischen der Feder und dem Dämpfungselement zu gewährleisten, befestigt.In a preferred development of the invention, the damping element is on the Surface of the spring wire through the interaction of a partial embedding of the spring wire in the contact surface of the absorption element with a certain pressing force of this contact surface on the spring wire, the is sufficiently large to ensure close contact between the spring and the Secured damping element attached.
Das Einbetten des Federdrahtes in die Kontaktfläche des Absorptionselementes wird vorzugsweise durch elastische Verformung der Kontaktflächenbereiche des Absorptionselementes erreicht, die auf den Draht der Feder Druck ausüben. Die Andrückkraft der Kontaktfläche auf den Federdraht ist dabei bevorzugt im wesentlichen radial zur Federachse gerichtet und kann sowohl nach einwärts wie auch auswärts wirken. Soll die Druckkraft von außen auf die Feder ausgeübt werden, weist das Absorptionselement vorteilhafterweise die Form einer Hülse auf, deren Innenfläche die Kontaktfläche mit dem Draht der Feder festlegt bzw. ausbildet. Der Innendurchmesser der Hülse wird hierbei bevorzugt etwas kleiner als der Außendurchmesser der Feder gewählt, so daß die Kontaktfläche des Absorptionselementes auf den Federdraht eine radial einwärts gerichtete Druckkraft ausübt. Die Hülse ist zweckmäßigerweise in Längsrichtung geschlitzt und wird vorteilhafterweise von einer Halteklammer oder Spannklammer umschlossen. Bevorzugt ist die Innenfläche der Hülse entsprechend der Außenkontur der Feder geformt. Um eine maximale Wirksamkeit der Hülse zu erreichen, wird deren Länge vorteilhafterweise etwa gleich der freien Länge der Feder gewählt.Embedding the spring wire in the contact surface of the absorption element is preferably by elastic deformation of the contact surface areas of the Absorption element reached that exert pressure on the wire of the spring. The Pressing force of the contact surface on the spring wire is preferably in directed essentially radially to the spring axis and can both inwards as well as working abroad. Should the pressure force be exerted on the spring from the outside are, the absorption element advantageously has the shape of a Sleeve on whose inner surface is the contact surface with the wire of the spring defines or trains. The inside diameter of the sleeve is here preferably chosen slightly smaller than the outer diameter of the spring, so that the contact surface of the absorption element on the spring wire a radially inward exerts directed pressure. The sleeve is advantageously in the longitudinal direction slotted and is advantageously from a bracket or Enclosed clamp. The inner surface of the sleeve is preferred shaped according to the outer contour of the spring. For maximum effectiveness to reach the sleeve, the length of which is advantageously approximately the same the free length of the spring chosen.
In einer weiter vorteilhaften Ausbildung weist das Absorptionselement die Form eines länglichen Körpers auf, dessen Außenumfangsfläche im wesentlichen die Kontaktfläche mit dem Federdraht ausbildet. Zweckmäßigerweise entspricht die Form der Außenfläche des länglichen Körpers der Innenkontur der Feder. Vorteilhafterweise wird hierbei der Außendurchmesser des länglichen Körpers etwas größer als der Innendurchmesser der Feder gewählt, so daß die Kontaktfläche des Absorptionselementes auf den Federdraht eine im wesentlichen radial nach außen gerichtete Druckkraft ausübt. Zweckmäßigerweise entspricht auch hier die Länge des länglichen Körpers etwa der der Feder.In a further advantageous embodiment, the absorption element has the Form of an elongated body, the outer peripheral surface in essentially forms the contact surface with the spring wire. Conveniently corresponds to the shape of the outer surface of the elongated body of the inner contour the feather. The outer diameter of the elongated body chosen slightly larger than the inside diameter of the spring, so that the contact surface of the absorption element on the spring wire in a exerts essentially radially outward pressure force. Conveniently Here too the length of the elongated body corresponds approximately to that of Feather.
Vorzugsweise wird das Absorptionselement aus einem viskoelastischen Werkstoff hergestellt, der ausreichend weich ist, um sich in den Bereichen seiner Kontaktflächen, in denen die Andruckkraft des Federdrahtes wirkt, elastisch verformen zu können.The absorption element is preferably made of a viscoelastic Made of material that is sufficiently soft to be in the areas its contact surfaces, in which the pressure force of the spring wire acts, to be able to deform elastically.
In einer anderen, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Absorptionselement durch Reibung zwischen dem Draht und der Kontaktfläche des Absorptionselementes an der Drahtoberfläche der Feder angebracht, wobei die Reibung durch den radialen Druck des Absorptionselementes gegen die Windungen der Feder erreicht wird und das Absorptionselement aus einem viskoelastischen Werkstoff hergestellt ist, der hart genug ist, eine bezüglich der Haltewirkung elastische Verformung in den Bereichen der Kontaktfläche des Absorptionselementes, die auf den Draht der Feder Druck ausüben, zu vermeiden. Zweckmäßigerweise wird auch hier wieder das Absorptionselement in Form einer Hülse ausgebildet, deren Innenfläche die Kontaktfläche mit dem Federdraht bildet und deren Form der äußeren Kontur der Feder entspricht. Die Hülse ist auch hier wieder vorteilhafterweise in Längsrichtung gespalten und weist einen Innendurchmesser auf, der etwas kleiner ist als der Außendurchmesser der Federwände, so daß die Hülseninnenfläche radial einwärts auf die Federwände Druck ausübt. Zweckmäßigerweise wird die Hülse von einer Spannklammer umgeben, wobei in einer bevorzugten Ausbildung die Hülse einstückig mit der Innenfläche der Spannklammer verbunden ist.In another, also preferred embodiment of the invention, this is Absorbent element due to friction between the wire and the contact surface of the absorption element attached to the wire surface of the spring, wherein the friction due to the radial pressure of the absorption element against the Turns of the spring is reached and the absorption element from a is made of viscoelastic material that is hard enough with respect to one the holding effect elastic deformation in the areas of the contact surface of the absorption element, which exert pressure on the wire of the spring avoid. The absorption element is again expedient here formed in the form of a sleeve, the inner surface of the contact surface with the Spring wire forms and its shape corresponds to the outer contour of the spring. Again, the sleeve is advantageously split in the longitudinal direction and has an inner diameter that is slightly smaller than the outer diameter the spring walls, so that the inner surface of the sleeve radially inwards the spring walls exert pressure. The sleeve is expediently of a Surround clamp, the sleeve in a preferred embodiment is integrally connected to the inner surface of the clamp.
Bei der Verwendung einer Hülse als Absorptionselement wird zur Erzielung einer maximalen Absorptionswirkung vorteilhafterweise die Länge der Manschette im wesentlichen gleich der freien Länge der Feder gewählt.When using a sleeve as an absorption element is achieved a maximum absorption effect advantageously the length of the Cuff chosen to be substantially equal to the free length of the spring.
In einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Erfindung weist das Absorptionselement die Form eines länglichen Stopfens auf, dessen äußere Fläche die Kontaktfläche mit der Feder aufweist und dessen Form gleich der Innenkontur der Feder ausgebildet ist. Zweckmäßigerweise ist dabei der Außendurchmesser des länglichen Stopfens etwas größer als der Innendurchmesser der Feder ausgeführt, so daß die Druckkraft der Kontaktfläche des Absorptionselementes auf den Federdraht radial auswärts gerichtet ist. Vorteilhafterweise entspricht dabei wiederum die Länge des Stopfens im wesentlichen der freien Länge der Feder, d. h. der Länge der unbelasteten Feder.In a further preferred embodiment of the invention, the absorption element the shape of an elongated plug, the outer surface of which Has contact surface with the spring and its shape is equal to the inner contour the spring is formed. The outer diameter is expedient of the elongated plug slightly larger than the inside diameter of the spring executed so that the compressive force of the contact surface of the absorption element is directed radially outward on the spring wire. Advantageously corresponds again the length of the plug is essentially the free length of the Spring, d. H. the length of the unloaded spring.
In einer anderen, ebenfalls bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist an wenigstens einem Ende des Stopfens eine axiale Bohrung vorgesehen, in die ein, vorzugsweise hülsenförmiges, Spreizteil eingeführt ist, das so bemessen ist, daß es den Außendurchmesser des länglichen Stopfens im Bereich des Axialloches gegenüber dem Innendurchmesser der Feder etwas aufspreizt. Bevorzugt ist hierbei die Spreizhülse mit einem Längsschlitz versehen.Another, also preferred further development of the invention is: provided at least one end of the plug an axial bore into which a, preferably sleeve-shaped, expansion part is inserted, which is dimensioned in this way is that it is the outer diameter of the elongated plug in the area of the axial hole spreads out slightly compared to the inside diameter of the spring. Prefers the expansion sleeve is provided with a longitudinal slot.
In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Dämpfungselemente in Form einer die Federwindungen einzeln umgebenden Beschichtung ausgeführt, wobei diese Beschichtung vorzugsweise kontinuierlich aufgebaut ist.In another advantageous embodiment of the invention, the Damping elements in the form of one individually surrounding the spring windings Coating carried out, this coating is preferably continuous is constructed.
Zweckmäßigerweise wird für die Beschichtung Gummi gewählt, der den Federdraht umhüllt.Rubber is expediently chosen for the coating, which is the spring wire envelops.
In anderer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Absorptionselement als ein dünner Metalldraht ausgebildet, der den Draht der Feder spiralförmig umwickelt. In another advantageous embodiment of the invention is the absorption element formed as a thin metal wire that spiraled the wire of the spring wrapped around.
Eine weitere bevorzugte Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß ein Kissen mit einer mechanischen Impedanz eingesetzt wird, die deutlich geringer als die der Feder ist, wobei das Kissen zwischen einem Ende der Feder und seinem Befestigungspunkt an der Motorpumpeneinheit bzw. am Gehäuse angebracht ist.Another preferred embodiment of the invention is that a Pillow with a mechanical impedance is used that is significantly lower than that of the spring, with the cushion between one end of the spring and its attachment point attached to the motor pump unit or on the housing is.
Unabhängig von den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung läßt sich durch die Anordnung eines Absorptionselementes in jeder Feder eine besonders gute Absorption der Schwingungsenergie bei hohen Frequenzen erreichen, wobei die Energie in Form von Resonanzen einer Wellen-Längsfortpflanzung entlang der Feder auftritt, wobei gerade die Federn für eine wesentliche Energieübertragung zu dem Bauteil, an dem sie befestigt sind, verantwortlich sind.Regardless of the preferred embodiments of the invention through the arrangement of an absorption element in each spring a special achieve good absorption of the vibrational energy at high frequencies, the energy being in the form of resonances of longitudinal wave propagation occurs along the feather, being just the feather for a substantial Energy transfer to the component to which they are attached are.
Die Verwendung von Absorptionselementen, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, ermöglicht es, auch die herkömmlichen Aufhängungsfedern ebenfalls mit Hochfrequenz-Isoliereigenschaften zu versehen, welche die Schwingungen dämpfen, die das Kompressorgehäuse erreichen und die Lärmausstrahlung durch die Vibration des Gehäuses verursachen.The use of absorption elements that are the subject of the present Invention is, also allows the conventional suspension springs to be provided with high-frequency insulating properties, which the Dampen vibrations that reach the compressor housing and noise emissions caused by the vibration of the housing.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im Prinzip beispielshalber noch näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below in principle by way of example with reference to the drawing explained in more detail. It shows
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines bekannten, hermetisch abgeschlossenen Kolbenkompressors mit einer am Gehäuse mit metallischen, auf Zug beanspruchten Aufhängefedern befestigten Motorpumpeneinheit; Figure 1 is a schematic side view of a known, hermetically sealed piston compressor with a motor pump unit fastened to the housing with metallic suspension springs which are subjected to tension;
Fig. 2 eine gleiche Ansicht wie Fig. 1 eines anderen bekannten, hermetisch dichten Kolbenkompressors, bei den die Motorpumpeneinheit am Gehäuse mit metallischen, auf Druck beanspruchten Stützfedern befestigt ist; FIG. 2 is a view similar to FIG. 1 of another known, hermetically sealed piston compressor, in which the motor pump unit is fastened to the housing with metallic support springs which are subjected to pressure;
Fig. 3 einen Längsschnitt entlang der Achse einer metallischen Schraubenfeder (zur Beanspruchung auf Zug oder Druck) gemäß der Erfindung, wobei die Federwindungen gemeinsam außen von einem rohrförmigen Absorptionselement umgeben sind; Fig. 3 is a longitudinal section along the axis of a metallic coil spring in which the spring coils are jointly surrounded on the outside by a tubular absorbent member (the stress on train or pressure) according to the invention;
Fig. 3a eine Perspektivansicht des Absorptionselementes aus Fig. 3; FIG. 3a shows a perspective view of the absorbent member of FIG. 3;
Fig. 4 einen Axial-Längsschnitt durch eine metallische Schraubenfeder (zur Beanspruchung auf Zug oder Druck), deren Windungen gemeinsam innen ein Absorptionselement in Form eines im wesentlichen zylindrischen Körpers aufnehmen; Figure 4 is an axial longitudinal section through a metallic coil spring (for stress on train or pressure), the turns of which together receive an absorption element in the form of an essentially cylindrical body.
Fig. 5 einen Axial-Längsschnitt durch eine metallische Schraubenfeder (zur Beanspruchung auf Zug oder Druck), welche die in Fig. 3 und 4 gezeigten Absorptionselemente aufweist; FIG. 5 shows an axial longitudinal section through a metallic coil spring (for stressing under tension or pressure), which has the absorption elements shown in FIGS. 3 and 4;
Fig. 6 eine teilweise durchbrochene Seitenansicht eines Absorptionselementes in Form einer Spannhülse, die um eine in gestrichelten Linien dargestellte Aufhänge- oder Stützfeder gespannt wird; Figure 6 is a partially broken side view of an absorption element in the form of an adapter sleeve which is stretched around a suspension or support spring shown in dashed lines.
Fig. 7 einen Querschnitt durch das Absorptionselement aus Fig. 6 längs Linie VII-VII in Fig. 6; Fig. 7 is a cross section through the absorbent member of Figure 6 along line VII-VII in Fig. 6.;
Fig. 8 einen Axial-Längsschnitt eines anderen Absorptionselementes in Form eines zylindrischen Stopfens mit einem Spreizteil, wobei der Stopfen in eine Druck- oder Zugfeder durch gegenseitiges Ineinandergreifen eingeführt wird und auf die Federwindungen radial Druck ausübt; Figure 8 is an axial longitudinal section of another absorption element in the form of a cylindrical stopper with an expansion part, the stopper being inserted into a compression or tension spring by mutual engagement and exerting radial pressure on the spring windings.
Fig. 8a einen Querschnitt durch das Spreizteil aus Fig. 8 längs Linie VIIIa-VIIIa; Fig. 8a is a cross-sectional view of the spreader of Figure 8 along the line VIIIa-VIIIa.
Fig. 9 und 10 eine Feder, deren Windungen einzeln durch ein kontinuierliches Absorptionselement in Form einer Beschichtung bzw. eines ummantelnden Elementes umhüllt sind, und FIGS. 9 and 10 a spring whose turns are individually wrapped by a continuous absorbing member in the form of a coating or a sheathing member, and
Fig. 11 in einen Achs-Längsschnitt durch die Anordnung einer Aufhänge- Schraubenfeder (Zugfeder) an einer Stütze des Kompressorgehäuses. Fig. 11 in an axial longitudinal section through the arrangement of a suspension coil spring (tension spring) on a support of the compressor housing.
Die Fig. 1 und 2 illustrieren zwei bekannte Arten der Anbringung einer Motorpumpeneinheit 1 innerhalb eines Gehäuses 2 eines Kompressors unter Benutzung metallischer Schraubenfedern 3, die auf Zug (Fig. 1) oder auf Druck (Fig. 2) beansprucht werden. Figs. 1 and 2 illustrate two known types of mounting a motor-pump unit 1 within a housing 2 of a compressor using metallic coil springs 3 on the train (Fig. 1) or printing (Fig. 2) are claimed.
Da es sich um metallische Federn 3 handelt, die mit ihren Enden an der Motorpumpeneinheit 1 und dem Gehäuse 2 befestigt sind, behindern sie in keiner Weise die Ausbreitung der hochfrequenten Wellen, die durch die Schwingungen der Motorpumpeneinheit 1 erzeugt und an das Gehäuse 2, verstärkt durch die Federresonanzen, übertragen werden, wodurch sie unerwünschte Geräusche verursachen, insbesondere im Fall der Anordnung nach Fig. 1.Since it is metallic springs 3 , which are attached with their ends to the motor pump unit 1 and the housing 2 , they in no way hinder the propagation of the high-frequency waves generated by the vibrations of the motor pump unit 1 and amplified to the housing 2 by the spring resonances, which cause unwanted noise, especially in the case of the arrangement according to FIG. 1.
Mit den in den Fig. 3 bis 10 dargestellten Federausbildungen wird demgegenüber erreicht, daß die Übertragung solcher hochfrequenter Schwingungsenergie von der Motorpumpeneinheit 1 zum Gehäuse 2 des Kompressors gedämpft wird. Ein solcher Blockierungseffekt gegen die Übertragung von hochfrequenten Schwingungen über die Federn 3 wird erreicht, wenn die Federn 3 mit Dämpfungselementen gekoppelt werden, die hochfrequente Schwingungsenergie absorbieren und in Wärme umwandeln können, die innerhalb des Gehäuses 2 abgeleitet wird.In contrast, with the spring designs shown in FIGS . 3 to 10 it is achieved that the transmission of such high-frequency vibration energy is damped by the motor pump unit 1 to the housing 2 of the compressor. Such a blocking effect against the transmission of high-frequency vibrations via the springs 3 is achieved if the springs 3 are coupled with damping elements which can absorb high-frequency vibration energy and convert it into heat which is dissipated within the housing 2 .
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Absorptionselement 10 in Form einer Hülse 10 ausgeführt, deren Längserstreckung der freien Länge (d. h. der Länge ohne Krafteinwirkung) der Feder 3 entspricht und deren innere Zylinderfläche einen etwas kleineren Durchmesser als der Außendurchmesser der Feder 3 aufweist. Dabei sind die Windungen der Feder 3 teilweise mit dem Material des Absorptionselementes bedeckt, wodurch die Übertragung hochfrequenter Schwingungsenergie von der Feder 3 an das Absorptionselement 10 verbessert wird.In the example shown in Fig. 3 embodiment, the absorbing member 10 is designed in the form of a sleeve 10 whose free length longitudinal extent (ie, the length without the action of force) of the spring 3 corresponds to and whose inner cylindrical surface having a diameter slightly smaller than the outer diameter of the spring 3 . The turns of the spring 3 are partially covered with the material of the absorption element, whereby the transmission of high-frequency vibration energy from the spring 3 to the absorption element 10 is improved.
Das Material der Hülse 10 kann aus jedem geeigneten viskoelastischen Werkstoff bestehen, wie z. B. aus Weichgummi (geschäumt oder nicht), der in der Lage ist, die Wellen-Fortpflanzungsenergie bei hohen Frequenzen über die Feder zu absorbieren, indem er die Schwingungsenergie in Wärme umwandelt. The material of the sleeve 10 can be made of any suitable viscoelastic material, such as. B. from soft rubber (foamed or not), which is able to absorb the wave propagation energy at high frequencies via the spring by converting the vibration energy into heat.
Der Werkstoff der Hülse 10 sollte aber auch genügend weich sein, damit in Verbindung mit der obenerwähnten Durchmesserdifferenz in Vergleich zur Feder 3 die Innenfläche der Hülse 10, die in Kontakt mit den Federwindungen steht, durch letztere elastisch verformt wird, wobei die Federwindungen teilweise in die entsprechenden weniger elastischen Bereiche der Hülseninnenflächen eingreifen.The material of the sleeve 10 should also be sufficiently soft, so that in connection with the above-mentioned diameter difference compared to the spring 3, the inner surface of the sleeve 10 , which is in contact with the spring windings, is elastically deformed by the latter, the spring windings partially into the engage corresponding less elastic areas of the sleeve inner surfaces.
Die Hülse 10 kann auch in Längsrichtung in 12 gespalten sein, um ihre Anpassung um eine bereits zwischen der Motorpumpeneinheit 1 und dem Gehäuse 2 montierte Feder zu erleichtern. In Richtung der Hülsendicke kann der Längsspalt 12 schräg zum Radius verlaufen.The sleeve 10 can also be split in the longitudinal direction in FIG. 12 in order to facilitate its adaptation by a spring that is already mounted between the motor pump unit 1 and the housing 2 . In the direction of the sleeve thickness, the longitudinal gap 12 can run obliquely to the radius.
Die Längserstreckung der Hülse 10 kann so bemessen sein, daß die Feder 3 nur über einen Teil ihrer Erstreckung umfaßt wird, vorausgesetzt, daß dabei eine ausreichende Absorption der Schwingungsenergie durch die Hülse 10 sichergestellt wird. Trotzdem sollte beachtet werden, daß je größer die Kontaktfläche zwischen dem Material des Absorptionselementes 10 und dem Federdraht ist, desto größer wird auch die Absorption von Schwingungsenergie durch das Absorptionselement sein.The longitudinal extent of the sleeve 10 can be dimensioned such that the spring 3 is only covered over part of its extent, provided that sufficient absorption of the vibrational energy by the sleeve 10 is ensured. Nevertheless, it should be noted that the larger the contact area between the material of the absorption element 10 and the spring wire, the greater the absorption of vibrational energy by the absorption element.
Dasselbe Prinzip kann auch zur exakten Bestimmung des Werkstoffes und der Wanddicke des Absorptionselementes 10 eingesetzt werden. Der Werkstoff sollte so ausgewählt werden, daß eine ausreichende Absorption von Schwingungsenergie mit einem Wanddicken-Standart gesichert wird, der zum Einsatz bei im Inneren eines Gehäuses eines hermetisch abgeschlossenen Kolbenkompressors für kleine Kühlmaschinen vorhandenen Zwischenräume geeignet ist.The same principle can also be used for the exact determination of the material and the wall thickness of the absorption element 10 . The material should be selected so that sufficient vibration energy absorption is ensured with a wall thickness standard that is suitable for use with gaps present in the interior of a housing of a hermetically sealed piston compressor for small cooling machines.
Im Falle, daß die Federn 3 konische Windungen aufweist, wird die Hülse 10 mit einer profilierten Innenfläche versehen, um die Feder 3 von außen zu umfassen.In the event that the springs 3 have conical windings, the sleeve 10 is provided with a profiled inner surface in order to enclose the spring 3 from the outside.
Bezüglich bekannter Schraubenfedern hat die Erfahrung gezeigt, daß eine Hülse 10 mit einer nur wenig kleineren Länge als die freie Länge der Feder, die etwa 26 mm beträgt, und mit einer Wanddicke von etwa 8,5 mm aus porösem Gummi mit einer Härte weniger als 25 IRHD ausreicht, um ungefähr 4,0 dB (vier Dezibel) der hochfrequenten Schwingungsenergie bei der Übertragung über die Feder zu absorbieren.With regard to known coil springs, experience has shown that a sleeve 10 with a length only slightly less than the free length of the spring, which is approximately 26 mm, and with a wall thickness of approximately 8.5 mm made of porous rubber with a hardness of less than 25 IRHD is sufficient to absorb approximately 4.0 dB (four decibels) of high frequency vibrational energy when transmitted through the spring.
In Fig. 4 ist ein anderes Absorptionselement 20 dargestellt, das die Form eines länglichen (in diesem Fall: zylindrischen) Körpers aufweist, das mit derselben Länge wie die Schraubenfeder 3 versehen ist und vorzugsweise aus einem viskoelastischen Werkstoff, wie z. B. Weichgummig (geschäumt oder nicht), besteht. Der zylindrische Körper 20 weist einen Durchmesser auf, der etwas größer als der Innendurchmesser der Windungen der Schraubenfeder 3 ist, um das notwendige Ineinandergreifen mit der Feder zu gewährleisten, wenn der Körper in der Feder sitzt, wobei der Werkstoff des Absorptionselementes und die vorher erwähnte Durchmesserdifferenz so gewählt ist, daß beim Zusammenbau ein Ineinandergreifen bzw. ein gegenseitiges Eindringen oder Verhaken des Absorptionselementes und des Federkörpers miteinander in der gleichen Art ermöglicht wird, wie dies in Zusammenhang mit dem Absorptionselement 10 bereits beschrieben wurde.In Fig. 4 another absorption element 20 is shown, which has the shape of an elongated (in this case: cylindrical) body, which is provided with the same length as the coil spring 3 and preferably made of a viscoelastic material, such as. B. soft rubber (foamed or not). The cylindrical body 20 has a diameter which is slightly larger than the inside diameter of the turns of the coil spring 3 in order to ensure the necessary engagement with the spring when the body is seated in the spring, the material of the absorption element and the aforementioned diameter difference is selected so that when it is assembled, an intermeshing or a mutual penetration or interlocking of the absorption element and the spring body with one another is made possible in the same way as has already been described in connection with the absorption element 10 .
Fig. 5 zeigt die gleichzeitige Verwendung von zwei Absorptionselementen in nur einer Feder, wobei die Hülse 10 um die Feder herum angeordnet ist, während der zylindrische Körper 20 in der Feder 3 sitzt. Diese Anordnung kann in Fällen nützlich sein, in denen aufgrund verstärkter hochfrequenter Schwingungen ein hoher Absorptionsgrad notwendig ist. Fig. 5 shows the simultaneous use of two absorption elements in only one spring, wherein the sleeve is disposed around the spring 10, while the cylindrical body 20 is seated in the spring 3. This arrangement can be useful in cases where a high degree of absorption is necessary due to increased high-frequency vibrations.
Es sollte beachtet werden, daß der zylindrische Körper 20 konisch geformt sein kann, wenn die Feder konisch zulaufende Windungen aufweist.It should be noted that the cylindrical body 20 can be tapered if the spring has tapered turns.
Bei der in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellten Anordnung des Absorptionselementes an der Feder wird die Halterung zwischen beiden durch ein Ineinandergreifen von Federwindungen und Absorptionswerkstoff erhalten, so daß das Absorptionselement die Hochfrequenz-Schwingungen der Feder aufnehmen und zurückhalten kann. Die hochfrequenten Wellen entlang der Feder werden von den Windungen zu den weniger elastischen Bereichen der Seitenfläche des Absorptionselementes übertragen, wo sie absorbiert werden und die Schwingungsenergie in Wärme umgewandelt wird. Bei dieser Lösung ist es notwendig, daß die Seitenwände des Absorptionselementes teilweise die Federwindungen umklammern und einen gewissen Druck auf diese ausüben, um zu gewährleisten, daß die hochfrequenten Schwingungen auf das Adsorptionselement übertragen werden können. Die Hülse 10 kann weiterhin von einer Halteklammer (nicht gezeigt) umgriffen sein, um das Aufbringen ausreichenden Drucks von Absorptionselementen auf die Feder 3 zu begünstigen.In the arrangement of the absorption element on the spring shown in FIGS. 3, 4 and 5, the holder between the two is obtained by an intermeshing of spring coils and absorption material, so that the absorption element can absorb and retain the high-frequency vibrations of the spring. The high frequency waves along the spring are transmitted from the windings to the less elastic areas of the side surface of the absorption element, where they are absorbed and the vibration energy is converted into heat. With this solution it is necessary that the side walls of the absorption element partially clasp the spring turns and exert a certain pressure on them in order to ensure that the high-frequency vibrations can be transmitted to the adsorption element. The sleeve 10 can also be encompassed by a retaining clip (not shown) in order to promote the application of sufficient pressure of absorption elements on the spring 3 .
Die Fig. 6 und 7 zeigen eine zu den Fig. 3 und 3a andere Ausführungsform. Dabei ist das Absorptionselement in Form einer Hülse 30 aus viskoelastischem Material, wie z. B. aus Weich- oder Schaumgummi, ausgeführt, wobei an der Hülse 30 ein Längsschlitz 32 angebracht und die Hülse 30 so dimensioniert ist, daß sie die Feder 3 von außen umklammert und einen gewissen radialen Druck auf deren Windungen ausübt, um hierdurch eine Reibungskraft auszulösen. FIGS. 6 and 7 show to the Fig. 3 and 3a another embodiment. The absorption element is in the form of a sleeve 30 made of viscoelastic material, such as. B. made of soft or foam rubber, with a longitudinal slot 32 attached to the sleeve 30 and the sleeve 30 is dimensioned so that it clasps the spring 3 from the outside and exerts a certain radial pressure on the turns thereof, thereby triggering a frictional force .
Der radiale Druck der Hülse 30 auf die Feder 3 kann durch die der Hülse 30 eigene elastische Verformungskraft erhalten werden oder mit Hilfe einer Spannklammer 35, welche die äußere Seitenwand der Hülse 30 umfaßt. Die Befestigung zwischen der Klammer 35 und der Hülse 30 kann auf verschiedenen Wegen erreicht werden, wozu auch eine Vulkanisation der Hülse 30 direkt auf die Innenfläche der metallischen Spannklammer 35 gehört, um mit dieser ein einstückiges Bauteil auszubilden.The radial pressure of the sleeve 30 on the spring 3 can be obtained by the elastic deformation force inherent in the sleeve 30 or with the aid of a tensioning clamp 35 which encompasses the outer side wall of the sleeve 30 . The fastening between the bracket 35 and the sleeve 30 can be achieved in various ways, including a vulcanization of the sleeve 30 is one of directly on the inner surface of the metal clamp 35, to form with this a single-piece component.
Fig. 8 zeigt ein Absorptionselement in Form eines länglichen Stopfens 40 aus Weichgummi, der im dargestellten Beispiel eine zylindrische Form aufweist und zur Aufnahme in einer Aufhänge- oder Stützfeder angelegt ist, wobei seine Seitenwand einen gewissen radialen Druck auf die Federwindungen ausübt. Ein solcher Druck läßt sich erreichen durch die Eigenelastizität des Stopfens 40 und durch das Maß seiner Kompression in der Feder und/oder durch Einsetzen eines Spreizteiles 45 in einem Axialloch 43, das von wenigstens einem Ende des Stopfens 40 ausgeht. Als Spreizteil wird, wie Fig. 8a zeigt, eine runde Spreizhülse verwendet, die in diesem Beispiel einen über ihre gesamte Länge durchgehenden Längsschlitz aufweist. Bezüglich der Hülse 30 aus den Fig. 6 und 7 sowie des Zylinderstopfens 40 aus Fig. 8 wird eine Übertragung der hochfrequenten Schwingungen von der Feder zum Absorptionselement durch die Reibung zwischen den Federkontaktflächen und dem Absorptionselement erreicht, wobei die Reibung von den Werkstoffen der Feder und des Absorptionselementes sowie von der radialen Druckkraft zwischen diesen abhängt. Fig. 8 shows an absorption element in the form of an elongated plug 40 made of soft rubber, which in the example shown has a cylindrical shape and is designed to be received in a suspension or support spring, its side wall exerting a certain radial pressure on the spring windings. Such a pressure can be achieved by the inherent elasticity of the plug 40 and by the degree of its compression in the spring and / or by inserting a spreading part 45 in an axial hole 43 which starts from at least one end of the plug 40 . As shown in FIG. 8a, a round expansion sleeve is used as the expansion part, which in this example has a longitudinal slit which is continuous over its entire length. With regard to the sleeve 30 from FIGS. 6 and 7 and the cylinder plug 40 from FIG. 8, a transmission of the high-frequency vibrations from the spring to the absorption element is achieved by the friction between the spring contact surfaces and the absorption element, the friction from the materials of the spring and of the absorption element and depends on the radial pressure force between them.
Die vorstehenden Ausführungen über die Absorptionselemente 10 und 20 gelten ebenso für den Werkstoff, die Abmessungen und die Form der Hülse 30 und des Zylinderstopfens 40, wobei aber darauf hinzuweisen ist, daß im Fall der Hülse 30 und des Zylinderstopfens 40 der viskoelastische Werkstoff nicht ausreichend weich ist, um ein teilweises Einbetten des Federdrahtes in die Kontaktfläche, wie es in den Fig. 3, 3a, 4 und 5 gezeigt ist, sicherzustellen.The above statements about the absorption elements 10 and 20 also apply to the material, the dimensions and the shape of the sleeve 30 and the cylinder plug 40 , but it should be pointed out that in the case of the sleeve 30 and the cylinder plug 40 the viscoelastic material is not sufficiently soft is to ensure partial embedding of the spring wire in the contact surface, as shown in FIGS . 3, 3a, 4 and 5.
Eine andere konstruktive Ausbildung des Absorptionselementes ist in Fig. 9 dargestellt. In dieser Ausführung ist das Absorptionselement in Form einer vorzugsweise kontinuierlichen Beschichtung 50 ausgebildet, welche die Federwindungen einzeln umgibt und aus Gummi, der auf dem Federdraht aufvulkanisiert sein kann oder nicht, aus Bleilegierungen oder irgendeinem anderen Werkstoff bestehen kann, der hochfrequente Schwingungen gut zu absorbieren imstande ist, ohne die Federelastizität bei niedrigen Frequenzen zu beeinflussen.Another design of the absorption element is shown in FIG. 9. In this embodiment, the absorption element is designed in the form of a preferably continuous coating 50 which surrounds the spring windings individually and is made of rubber, which may or may not be vulcanized onto the spring wire, of lead alloys or any other material which is capable of absorbing high-frequency vibrations well without affecting the spring elasticity at low frequencies.
In Fig. 10 ist eine Variante zu der in Fig. 9 gezeigten Ausführung dargestellt, bei der das Absorptionselement in Form eines Metallfadens 60, wie z. B. einer Feder mit einem viel kleineren Drahtdurchmesser als der Draht der Feder 3, ausgebildet ist, der den Draht der Aufhänge- oder Stützfeder spiralförmig umgibt.In Fig. 10 a variant to the embodiment shown in Fig. 9 is shown, in which the absorption element in the form of a metal thread 60 , such as. B. a spring with a much smaller wire diameter than the wire of the spring 3 is formed, which surrounds the wire of the suspension or support spring in a spiral.
Bei der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform wird der Absorptionseffekt aufgrund des engen Kontaktes zwischen dem Beschichtungswerkstoff und der Drahtwindung erreicht, ähnlich wie bei den Ausführungsformen der Fig. 6 und 7.In the embodiment shown in FIG. 9, the absorption effect is achieved due to the close contact between the coating material and the wire winding, similar to the embodiments in FIGS. 6 and 7.
Die in Fig. 10 gezeigte Konstruktion gewährleistet die gewünschte Absorption der Schwingungen durch die metallische Reibung zwischen dem Draht der Aufhängefeder und dem Draht der Umhüllungsfeder, wodurch die Schwingungsenergie in Wärme umgewandelt wird, die in die Umgebung der Baugruppe abgeleitet wird.The construction shown in Fig. 10 ensures the desired absorption of the vibrations by the metallic friction between the wire of the suspension spring and the wire of the cladding spring, whereby the vibration energy is converted into heat which is dissipated into the surroundings of the assembly.
Um die Dämpfung von Schwingungsenergie durch die Feder zum Kompressorgehäuse hin noch mehr zu steigern, kann ein Kissen 70 (Fig. 11) aus einem Werkstoff mit einer mechanischen Impedanz, die erheblich verschieden (niedriger) von der in Feder 3 (Impedanzfehlanpassung) ist, wie z. B. aus Kunststoff oder Gummi, vorgesehen sein, wobei das Kissen 70 zwischen einem Ende der Feder 3 und seinem Befestigungspunkt an der Motorpumpeneinheit 1 und/oder am Gehäuse 2 angeordnet ist. Dieses Kissen 70 übernimmt hier die Funktion, die Übertragung von hochfrequenter Schwingungsenergie zum Kompressorgehäuse zu verringern.To further increase the damping of vibrational energy from the spring to the compressor housing, a cushion 70 ( FIG. 11) made of a material with a mechanical impedance that is significantly different (lower) than that in spring 3 (impedance mismatch), such as e.g. B. made of plastic or rubber, the cushion 70 being arranged between one end of the spring 3 and its attachment point on the motor pump unit 1 and / or on the housing 2 . This cushion 70 assumes the function of reducing the transmission of high-frequency vibration energy to the compressor housing.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |