DE1018887B - Kaeltemittelverdichter mit elektromagnetischem Schwingantrieb - Google Patents

Description

• Kältemittelverdichter mit elektromagnetischem Schwingantrieb Die Erfindung bezieht sich auf einen Kältemittelverdichter mit elektromagnetischem Antrieb, insbesondere für Kältemaschinen, mit einem unter dem Einfluß eines Wechselfeldes stehenden Schwingungssystem.
• Bei den meisten bekannten Kompressoren, die auf elektromagnetischem Prinzip arbeiten, ist der schädliche Raum nicht eindeutig festgelegt, da es sich hierbei um eine kraftschlüssige Festlegung der Endlage des Kolbens handelt. Das heißt mit anderen Worten: Bei diesen Kompressoren sind die Kolben im allgemeinen mit dem unter dem Einfluß des Wechselfeldes hin- und herschwingenden Magnetanker unmittelbar verbunden, oder sie stehen mindestens unter direktem Wechselfeldeinfluß, und der schädliche Raum, der durch das Volumen zwischen Kolbenboden und Zylinderboden in der jeweiligen Endpunktlage des Kolbens gebildet wird, ist bei schwankenden Magnet-bzw. Kolbenhüben ebenfalls schwankend. Die Hubunregelmäßigkeiten sind dabei auf Netzfrequenzschwankungen, vor allem bei mit Rückholfedern ausgestatteten Schwingungssystemen, und auf Änderungen des Gegendruckes auf den bzw. die Kolben zurückzuführen.
• Es ist weiterhin bereits ein elektromagnetischer Schwingantrieb bekannt, bei dem eine Hubbegrenzung mittels eines Gelenkes erfolgt, das keine Antriebskräfte überträgt. Es werden dabei Kniehebel oder ähnliche :Mittel verwendet, die während des ganzen Arbeitshubes keine kraftschlüssige Verbindung zwischen Antrieb und Kolben bilden, vielmehr erst in der Endstellung plötzlich den Hub begrenzen. Dieses plötzliche Wirksamwerden der Hubbegrenzungsmittel erzeugt schlagartige Käfteeinwirkungen auf die Befestigungsmittel der Gelenke, die sich, da hierbei die Summe der Kolben- und Ankermaße zur Wirkung kommt, ungünstig auf die Festigkeitseigenschaften der gesamten Anordnung auswirken. Außerdem werden bei dieser Wirkungsweise starke Geräusche erzeugt, die eine Anwendung einer solchen Hubbegrenzung für Kühlschrankkompressoren sehr in Frage stellen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abhängigkeit des schädlichen Raumes vom Kolbenhub zu beseitigen. Sie verwendet ebenfalls eine formschlüssige Festlegung der Endlage des Verdichterkolbens in der Kompressionsendlage, vermeidet jedoch die als schädlich erkannten Nachteile der bekannten Anordnung.
• Um diese zu erreichen, greift erfindungsgemäß der Schwingantrieb am Kniegelenk eines Kniehebelsystems an, an dessen äußerem Ende die sich auf einer rechtwinklig zur Schwingungsantriebsachse verlaufenden Achse bewegenden Kolben angelenkt sind. Es werden dabei bewußt, im Gegensatz zu der bekannten Anordnung, die Antriebskräfte über die Gelenke übertragen, um diese dauernd unter Kraftschluß zu halten und Rucke zu vermeiden. Ferner wird erreicht, daß die Kolben bei einem bestimmten Hub des Schwingantriebes, beispielsweise bei einem unter dem Maximalhub liegenden Hub, eine genau definierte Kompressionsendlage besitzen, über die sie nicht hinausgehen, während der Hub des Schwingantriebes sich ungehindert weiter vergrößern kann.
• Bei einer solchen Ausführung wirken sich die Änderungen in der Schwingweite des Ankers nur auf den Totpunkt der Kolben am Ende des Saughubes und damit auf die Füllung des Kompressors aus, nicht aber auf den Totpunkt der Kolben am Ende des Kompressionshubes. Der schädliche Raum und damit der Liefergrad bleiben demgemäß unverändert. Dabei können einem in der Weise arbeitenden Kompressor wahlweise sämtliche bekannten Schwingsysteme als Antriebselemente zugeordnet werden.
• Bei der Anordnung nach der Erfindung greift der Magnetanker an dem Kniegelenk eines Kniehebelsystems an, an dessen äußeren Gelenkpunkten je ein Kolben angelenkt ist. Die Schwingungsrichtung des Magnetankers wird demzufolge um 90° nach beiden Richtungen geändert und auf den bzw. die Kolben übertragen. Bei der maximalen Auslenkung der Kolben sind die Abstände vom Kolbenboden zum Anlenkpunkt der Pleuel und die Längen der beiden Pleuel festgelegt. Es ist also ohne weiteres möglich, die Summe dieser Abstände um den doppelten Abstand Kolbenboden-Zylinderboden, der sich in der Totpunktlage einstellt und der für den schädlichen Raum maßgebend ist, kürzer auszuführen als die Abstände der beiden Zylinderdeckel voneinander. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, den Magnetantrieb nicht direkt an den Pleueln, sondern über einen Lenker angreifen zu lassen'. Eine solche Anordnung erlaubt einen relativ großen Kolbenhub bei kleinem Magnethub.. Ferner kann z. B. die Kompressionstotpunktlage der Kolben, die bei gestreckter Lage der Pleuel erreicht wird, der End- oder Mittellage des Magnethubes zugeordnet werden. Im letzteren Falle wird eine Hubverdoppelung erreicht.
• In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.
• Die Abb. 1 und 2 - wobei Abb. 2 die Seitenansicht der Abb. 1 darstellt - zeigen eine Anordnung, bei der der Magnetanker 1 an dem Kniegelenk 2 eines Kniehebelsystems 3 angreift, an. dessen äußeren Gelenkpunkten 4, 5 je ein Kolben 6, 7 angelenkt ist, so daß die Schwingungsrichtung des Magnetankers damit nach beiden Richtungen um 90° umgelenkt und auf die Kolben übertragen wird. Die eingezeichnete Lage des Kolbens 4 im Zylinder 11 entspricht seiner Stellung im Saugtotpunkt, die des Kolbens 7 dem Kompressionstotpunkt; die entsprechende Stellung des Magnetankers im letzteren Falle ist gestrichelt angedeutet.
• In Abb. 3 ist das Getriebeschema desselben Kompressors aufgezeichnet, wobei der Magnetantrieb 1 nicht direkt an die Pleuel8 angreift, sondern über einen Lenker 9. Das Kniehebelgelenk 10 wird hierbei auf einem Kreisbogen, den das bewegliche Ende des Lenkers 9 im Rahmen einer Bewegung beschreibt, geführt.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Kältemittelverdichter mit einem elektromagnetischen Schwingantrieb und formschlüssig festgelegter Endlage der Verdichterkolben in der Kotnpressionsendlage, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingantrieb am Kniegelenk eines Kniehebelsystems angreift, an dessen äußeren Enden die sich auf einer rechtwinklig zur Schwingantriebsachse verlaufenden Achse bewegenden Kolben angelenkt sind.
2. 2. Kältemittelverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetantrieb nicht direkt an den Pleueln (8), sondern über einen Lenker (9) angreift.
3. 3. Kälternittelverdichter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressionstotpunktlage der Kolben dem Ende des Magnethubes entspricht.
4. 4. Kältemittelverdichter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressionstotpunktlage der Kolben beim halben Älagnethub erreicht wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 710163: österreichische Patentschrift Nr. 130078; britische Patentschriften Nr. 455 763, 694 996.