DE849706C - Schwingungsverdichter - Google Patents

Description

• Schwingungsverdichter Die Erfindung betrifft einen Schwingungsverdichter, insbesondere für Kleinkältemaschinen., mit vorzugweise elektromagnetischem Antrieb, bei welchem als Abdichtung des Verdichtungsraumes zwischen den gegeneinander schwingenden Teilen ein aus einem elastischen Werkstoff, beispielsweise aus künstlichem Gummi, bestehender Körper dient, der gleichzeitig die Feder des Schwingungssystems bildet, und besteht im wesentlichen darin, daß der als Ringzylinder oder annähernd als solcher ausgebildete elastische Körper entweder mit seinen Mantelflächen oder mit seinen Stirnflächen einerseits an dem feststehenden Ventilgehäuse und andererseits an dem schwingenden Körper befestigt ist.
• Es ist an sich bekannt, hei derartigen Schwingungsverdichtern Gummi als Federung zu benutzen. Die Erfindung besteht demgegenüber in der besonderen baulichen Ausführung, wie diese eingangs beschrieben wurde, und zwar in der Vereinigung aller dort erwähnten Merkmale. Dem bekannten Stand der Technik gegenüber besteht die Erfindung ferner in weiteren baulichen Ausgestaltungen, wie diese in der nachstehenden Beschreibung sowie den Unteransprüchen aufgeführt sind, und zwar in deren Zusammenwirken mit einer Vorrichtung gemäß dem Hauptanspruch.
• Die Erfindung ermöglicht gegenüber dem Bekannten sowohl infolge der vollkommenen Abdichtung des Verdichtungsraumes eine bedeutende Leistungssteigerung als auch eine Reihe wesentlicher Herstellungs- und betriebsmäßiger Vorteile.
• In der nachfolgenden Beschreibung werden diese Vorteile an Hand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung im Schnitt dargestellt sind, näher erläutert.
• .Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. i ist der Gummikörper i zwischen die zylindrischen Flächen des KolbenS2 und des Zylinders 3 des Schwingungsverdichters einvulkanisiert, vorzugsweise adhäsiv gebunden. Er wird während der durch einen Elektromagneten 4 ausgelösten Schwingbewegung eines mit dem Kolben verbundenen Ankers 5 im wesentlichen auf Schul) beansprucht. Im Verdichtungsraum ist weiter ein zweiter Gummikörper 6 derartiger Gestalt einvulkanisiert, daß auf ihm die Stirnfläche des annähernd zylindrischen Gummikörpers i während des Schwingens mit geringstmöglicher Reibung abrollt. Es wird dadurch einmal eine große Haltbarkeit für den Gummifederkörper und zum anderen eine Verkleinerung des schädlichen Verdichtungsraumes erreicht. Der erfindungsgemäße Schwingungsverdichter ist ferner so ausgebildet, daß auch ein etwaiges Auswechseln der schwingenden Teile so rasch und billig wie möglich durchgeführt werden kann. Zu diesem Zweck wird zunächst sowohl der Zylinder als auch der Kolben aus Blech hergestellt, vorzugsweise gezogen, und der Zylinder lösbar an dem Deckel 7 eines Gehäuses 8 befestigt, das den Zylinder und Kolben einschließt und mit dem Elektromagneten verbunden. ist. Weiter weist dieses Gehäuse die Anschlüsse g und, io für die Saug- und Druckleitung und der Gehäusedeckel das Saugventil i i und das Druckventil 12 sowie die entsprechenden zu den Anschlüssen führenden Verbindungskanäle 13 und 14 auf. Bei Schadhaftwerden des Gummikörpers braucht also nur der Gehäusedeckel gelöst und sodann von diesem der Zylinder entfernt und durch einen neuen Zylinder mit Gummifederkörper und Kolben ersetzt zu werden. Es müssen dabei keine Leitungsanschlüsse gelöst oder Leitungen bewegt, sondern nur die Leitungen abgesperrt werden. Dies geschieht in vorteilhafter Weise unmittelbar am Gehäuse, so daß auch die Druckmittelverluste so gering wie möglich werden, was insbesondere bei der Verwendung des Verdichters für Kältemaschinen eine große Rolle spielt.
• Das gleichzeitig geräuschdämpfende Gehäuseinnere steht weiter über Saug- und Druckventile 15 und 16 mit der Außenluft in Verbindung. Es wird dadurch eine gute Kühlung des Schwingungsverdichters durch den auf diese Weise erzeugten Luftstrom erreicht, wobei die Kühlwirkung gegebenenfalls noch durch geeignete Leitbleche im Gehäuseinnern verstärkt werden kann.
• Die Ausführungsbeispiele 2 bis 4 zeigen Schwingungsverdichter, bei denen in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Gummikörper zugleich den Zylinder und der Anker den Kolben des Schwingungsverdichters bilden. Es werden dadurch weitere bauliche Vorteile, vor allem eine außerordentlich günstige gedrängte Bauform bei beträchtlicher Werkstoffersparnis erreicht, welche die Leistung des Schwingungsverdichters auf gleichem Raum bedeutend zu erhöhen gestattet. Dies zeigen insbesondre die Abb.3 und 4 in Form eines im wesentlichen aus zwei Verdichtereinheiten des Ausführungsbeispiels nach Abb. 2 bestehenden Doppel- bzw. Stufenverdichters.
• Bei allen Ausführungsheispielen nach denAbl).2 bis 4 sind die feststehenden Teile des Schwingungsverdichters mit 17 bezeichnet und mit dem Elektromagneten 18 bzw. miteinander, beispielsweise durch Schraubenbolzen icg, zu einem zur guten Kühlung des Schwingungsverdichters am Umfang offenen und den Anker 20 einschließenden Gehäuse verbunden. Die feststehenden Teile ragen vorzugsweise kolbenartig in den Verdichtungsraum hinein und nehmen die Gummikörper 23 dabei in einer sich nach außen erweiternden Ringnut auf., so daß die Gummikörper lediglich mit ihren Stirnflächen an den feststehenden Teilen bzw. ain Magnetanker anliegen. Die Reibung und Erwärmung der Gummikörper kann dadurch so gering gehalten werden, daß auch hier wiederum d.ieHaltbarkeit der Gummifederkö rper erhöht und nicht zuletzt auch die Herstellung der feststehenden Teile aus Kunstharz ermöglicht, also vor allein jede Nachbearbeitung dieser Teile erspart wird.
• Im einzelnen erfolgt leim Ausführungsbeispiel nach Abb.2 die Befestigung des Gummikörpers sowohl an dem Anker als auch am feststehenden Teil des Schwingungsverdichters wiederum durch Aufvulkanisieren bzw. adhäsive Bindung. Der Gummikörper wird in diesem Fall während des Schwingens auf Druck und. Zug beansprucht. Wird der Gummikörper unbrauchbar, so kann auch hier das Auswechseln in gleich vorteilhafter Weise wie beim Ausführungsbeispiel nach M)1). i vorgenommen werden. Der Gummikörper ist zu diesem Zweck an einem Einsatzring 22 aufvulkanisiert, der durch Abstandsstücke 25 zwischen dem Elektromagneten und. dem feststehenden Teil, gegebenenfalls unter Zwischenfügen eines Dichtungsringes 26, gegen den feststehenden Teil gepreßt wird. Beim Auswechseln muß also nur der Gummikörper mit Anker und I:insatzriiig ersetzt werden.
• Bei den Ausführungsbeispielen nach den Abb. 3 und 4 sind die beiden Gummikörper gleichachsig gegenüberliegend lediglich am gemeinsamen Anker aufvulkanisiert bzw. adhäsiv gebunden und liegen unter Vorspannung zwischen (,en feststehenden Teilen des Schwingungsverdichters, wobei sie in vorteilhafter Weise zusätzlich durch Wülste 26 in entsprechenden Aussparungen der feststellenden Teile gehalten werden. Die Gummikörper werden in diesem Fall nur auf Druck beansprucht. Durch diese Ausbildung gestaltet sich, wie ersichtlich, sowohl. die Herstellung als auch das Auswechseln der schwingenden Teile noch einfacher und billiger. Weiter wird durch die Ausbildung des Schwingungsverdichters als Doppel- oder Stufenverdichter der Vorteil erreicht, daß die für die Schwingungsverhältnisse in gewissem Grade schädlichen Einflüsse der Gasschwingungen weitgehend verringert werden.
• Die Abb. 4 zeigt, wie bereits erwähnt, eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes finit zwei zu einein Sttifenver (licilter iv@lt^e,;natl-lr=- @:cllalt@tc#11@'erdicli,u@l@sräumen. 1:r lindungsgcin:iLi ist zu diesem Zweck #im Aul_cr ein weiteres \@clltil 2; angeordnet, durch (las die l),;#i(1cn \cr(liclltungsräume miteinander in @'crltin(lutt`r stelt;n. I:s wird dadurch nicht nur in an siele h;kannter Wise eine höhere Leistung, sondern vor allein in @erltin(Iwig damit die Mö<glichl<cit gescliatten, bei K;*tIteniaschinen, die mit solchen Sclm-ingungsverdichterli ausgerüstet sind, K @iltemittel mit liiiltcren Verdichtungsdrücken. lwil>:elsr;... Vrigen, zu vel-mau(l@ll. I_tie bisher bel;auntell ('1('l;Tl(illlagneti#Cllell schwtllgtlngsverdichter lcötlnteit nur unter Iukaufnahnle beträchtlicher haulicht- @=,achteile z\\-eistuti, ausgebildet werden und denit auch sticht die beispielsweise fiii- I,' rigenver\-etulung erforderlichen hohen Drück; erreichen. IM zweistufige Schwingungsverdichter hat weiter den Vorteil, (saß (las Kältemittel im Cleichstrotn durch den Verdichter gefördert wird.
• I)er (@unnnikiirl>cr MM in allen Fällen nicht nur in all sich bekannter Weise geräusch(1<iml)-fend. sondern auch schwingungsdämpfend, wobei inan es durch geeignete Wahl der Gummisorte oller -Sorten bei schichtartig ausgebildeten Guniinikiirl'ertt durch vorteilhafte loringehung, insbesondere bei Schwingungsverdichtern nach Art der .lusführungsbeispiele 2 Iris 4, v-olllconlme1i in der 1 land hat, die Dälupfung der Schwingung den Li-fordernissen entsprechend zti bestimmen. Dies kiiiinte, wie in Abb. 2. finit 2S angedeutet, helyelsweise auch durch eine zusätzliche Feder innerhalb lies C'Auninükö rlwrs erreicht wehen wodurch außer-(lein auch noch die I?r wä rmung lies Guinnlikörpers weiter verringert, also (sie Haltbarkeit der Federtttig weiter erb i>lit wird. Es ist dadurch möglich. den SchwhWungsyer(lichter weitgehend unabhängig von den ,ich durch Fre(Iuenzschvvankungen und verschiedene Fiir(lerdriicke ergehenden verschiedenen I-lethelislledingungen zu machen.
• I?s ist ferner möglich, den oller die Guinniikörper sowohl all eitler zylindrischen Fläche als auch an den Stiruhichen fest finit dein feststehenden "heil und all der anderen zylindrischen Fläche finit (lcn ,chwingett(len "feilen oder umgekehrt zu verbinden, also sowohl eine Schul>- als auch eine I)ruch- I@zw. Zugbeanspruchung der Guninlikörper hervorzurufen, falls (lies plus baulichen Gründen oder für 1>estimmw l ietriel>shedingungen erforderlich sein sollte.
• Per eründutig,gcnl<il.ie Schwingungsverdichter ist alicll keittesv#:g, auf (seil elel;tromagnctischell :\utriclt heSclir:itikt, s(»1dcrn l;iiiinte auch mechanisch oder durch schwingende Druckmittel allgetrieben \.erden.

Claims (7)

1. PATE\TANSPUCIll# i. Schwingungsverdichter, insbesondere für Kleinkä lteinaschinen finit vorzugsweise elektromagncti@cllem Alltrieb, bei welchem als AW dichttlllg (lcs Verdichtungsraumes zwischen (seit gegeneinander schwingenden Teilen ein aus eitlem elastischen Werkstoff, beispielsweise aus künstlichem Gummi, bestehender Körper dient, der gleichzeitig die Feder des Schwingung#sy,stenis bildet, dadurch gekennzeichnet, daß# der als Ringzylinder oder annähernd als solcher ausgebildete elastische'Körper (i bzW.23) e11t«-eder mit seinen Mantelflächen (Abb. r) oder mit seinen Stirnflächen (Al>b.2 A6 einerseits an dein feststehenden `'elltilgelläusc (3 1mw. 17) und andererseits an dein schm'itigenden Körper (2 bzW. 20) befestigt ist.
2. 2. Schwingungsverdichter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Guinnlikörper (i) zwischen den zylindrisehen Flächen dcs Zv-lill(Lers (3) und des Kollwils (2) des Schw ingung,yei-(licliters einvulkanisiert, vorzugsweise adhäsiv gehenden ist.
3. 3. Scliw-ingungsver(iicliter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im 1'erdichtungsmnm ein zweiter Gummikörper (-) derartiger Gestalt angeordnet ist, daß auf ihm der Gummifederkörp°r (i) während des Schwingens niit geringstmöglicher Reihung abrollt.
4. Schwingungsverdichter nach den AnsPriichell 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, (saß der Zylinder (3) innerhalb eines die Anschlüsse (o, to) für die Druck- und Saugleitung auf-Gehäuses (S) an einem Gehäusedecke! (;) lösbar befestigt ist, der das Druck-(12) und Saugventil (r i) und die zu den Anschlii,sen (% io) führenden Verhindungskanä se (13, 1.4) enthält. j.
5. Schwitigungsverdicliter nach den AtisKüci_wn i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der "Zylinder (3) und, der Kolben (2) aus Blech llel-"etellt, vorzugsweise gezogen sind.
6. Schwingungsverdichter nach den "Xtisprüchen 1 As 5, dadurch gekennzeichnet. (saß (las Gchä useinnere dumli Saug- und Drucl;-ventile (15, 16) mit (ler Außenluft in Verllindung stellt.
7. 7. Flektroinagnetisch angetriebener SchNvingungsver(lichter nach den Ansprüchen i und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummizylinder (23) mit seinen Stirnflächen an einem 1?insatzt-ing des feststehenden Teiles (17) und am Anker (2o) aufvulkanisiert bzw. adhäsiv gebunden ist. Fl.ektrornagnetisch angetriebener Schw-ill-"ungsver(@ichter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gummizylinder (23) für zwei Ver(lichtungsräume vorgesehen sind, wobei (sie Gummizylinder (23) gleichachsig gegenübediegend jeweils nur am gemeinsamen Anker (2o) aufvulkanisiert bzw. adhäsiv gebunden sind und unter Vorspannung zwischen den feststellenden Teilen (17) liegen. g. 1?Id;tromagriedsch angetriebener Schwhigungs\ erdichter nach den Ansprüchen i und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdiclitungsräume verschieden groß und über ein im Anker (20) angeordnetes Ventil (27) hintereinandergeschaltet sind. io. Schwingungsverdichter nach den Ansprüchen i, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummizylinder mit Wülsten (z6) in entsprechendenAussparungen der feststehenden Teile (17) liegen. i i. Schwingungsverdichter nach den Ansprüchen i bis io, dadurch gekennzeichnet, daB die feststehenden Teile (3, 17) aus Kunststoff gepreßt sind. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 638 34o, 639 169; USA.-Patentschriften Nr. 8V1 330, ,r 97,6 o98, 2o63,728.