DE2617370B2 - Durch einen Elektromotor angetriebener Motorverdichter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen durch einen Elektromotor angetriebenen Motorverdichter, insbesondere einen federnd in seiner Kapsel angeordneten

so Motorverdichter einer K-icinkältemaschine, bei dem ein Zylinder-Bauteil des Verdichters fest mit dem Lager für die Hauptwelle vereinigt und einstückig mit einer drehfest am Statorblechpaket des Elektromotors befestigten Stützanordnung ausgeführt ist, deren Grundfläche auf einer Stirnfläche des Statorblechpakets aufsitzt.

Bei bekannten Motorverdichtern dieser Art ist ein im wesentlichen napfförmiger Tragkörper vorgesehen, dessen Umfangsrand als Stützanordnung dient, die mit

bo ihrer umlaufenden Grundfläche auf der Stirnseite des Statorblechpakets aufsitzt, der in der Mitte das Lager für die Hauptwelle trägt und an dem ein Zylinder-Bauteil des Verdichters festgeschraubt ist. Auch als später der Zylinder-Bauteil fest mit dem Lager vereinigt, also

h5 einstückig mit dem Tragkörper ausgebildet wurde, blieb die Grundform dieses Tragkörpers weitgehend erhalten (DE-AS 21 44 650). Eine solche Konstruktion ist aber verhältnismäßig materialaufwendig.

Ähnliche Überlegungen gelten bezüglich eines anderen Motorverdichters (US-PS 32 22 555), bei dem der Tragkörper eine Scheibe, die auf der einen Seite zwei Zylinder und auf der anderen Seite das Hauptwellenlager trägt, sowie zwei Arme ?ufweist, die sich quer zur Kolbenachse erstrecken, eine fast im Motordurchmesser entsprechende Breite haben und einen Ring tragen, welcher den Stator über einen Teil seiner Länge axial übergreift.

Ferner ist ein Kreiselverdichter mit elektrischem Motorantrieb für Kühlaggregate bekannt (DE-OS 23 56 488), bei dem ein scheibenförmiger Tragkörper parallel nebeneinander Lager für die Hauptwelle und für die Welle eines Gebläserades aufweist, sowie mit drei einstückig damit ausgebildeten und über den Umfang verteilten Stützen versehen ist, an denen der Stator mit Hilfe von das Statorblechpaket durchsetzenden Statorschrauben befestigt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Motorverdichter der vorausgesetzten Art «nzugeben, dereinen sehr geringen Materialaufwand erfordert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stützanordnung sich nur im Bereich des Zylinders oder höchstens auf einem kurzen Abschnitt zu dessen beiden Seiten erstreckt, daß das Lager mit dem Zylinder-Bauteil über einen freitragenden Ausleger verbunden ist und daß zur Aufnahme des wegen der einseitigen Befestigung auftretenden Moments die von wenigstens einer Schraube gegen die Stirnfläche gepreßte Grundfläche in Radialrichtung entsprechend bemessen und/oder eine ein Moment aufnehmende Befestigungsvorrichtung verwendet ist.

Bei dieser Konstruktion entfällt ein massiver Tragkörper völlig. Das Lager ist lediglich durch einen freitragenden Ausleger mit dem Zylinder-Bauteil verbunden. Die Stützanordnung erstreckt sich über einen wesentlich kleineren Teil als bisher. Über diese Stützanordnung müssen nicht nur Gewichts- und Motorkräfte, sondern auch ein Moment übertragen werden. Dieses Moment läßt sich aber beherrschen, sei es durch Schraubenspannkräfte in Verbindung mit Druckkräften zwischen der Stirnfläche des Statorblechpakets und der entsprechend bemessenen Grundfläche, sei es durch eine Befestigungsvorrichtung, die durch Eingreifen in die Stützanordnung ein Moment aufnehmen kann, oder sei es durch eine Kombination dieser Maßnahmen. Da zusätzlich zum Lager, zum Zylinder und zu ihm gegebenenfalls zugeordneten Schalldämpferkammern lediglich die Stützanordnung und der freitragende Ausleger benötigt werden, ist der Materialaufwand sehr gering.

Mit besonderem Vorteil weist das Zylinder-Bauteil außer dem Zylinder zu dessen beiden Seiten je eine Schalldämpferkammer auf, und die Stiitzanordn-ing ist zumindest weitgehend von dem Zylinder-Bauteil überdeckt. Das Bauteil selbst versteift daher die Stützanordnung, die ihrerseits ihre kleine Größe beibehält.

Empfehlenswert ist es ferner, wenn der Ausleger etwa die Form eines Dreiecks hat, dessen Schenkel sich von dem Lager etwa symmetrisch zum Zylinder erstrecken, bo und daß sich an den Enden der Schenkel Teile der Stützanordnung befinden. Bei diesem Auslegerdreieck wird die Basis durch das den Zylinder und gegebenenfalls die Schalldämpfer aufweisende Bauteil gebildet. Infolgedessen ergibt sich bei geringem Materialaufwand to eine große Stabilität. Wegen seiner Form ermöglicht es einen direkten Kraftfluß zwischen dem Lager und der Stützanordnung.

Die Befestigungvorrichtung kann insbesondere zwei das Statorblechpaket durchsetzende Statorschrauben und zwei von der Grundfläche der Stützfüße ausgehende Gewindebohrungen in der Stützanordnung aufweisen. Es ist an sich bekannt, in einem Tragkörper Gewindebohrungen vorzusehen, in welche die zum Zusammenhalten des Statorblechpakets erforderlichen Statorschrauben eingreifen. Im vorliegenden fall wird jedoch nicht nur von der Spannkraft der Schrauben Gebrauch gemacht, sondern auch von deren Eigenschaft, daß sie, wenn sie ausreichend tief in die Gewindebohrung eingreifen, auch ein erhebliches Moment aufnehmen können. Bei Verwendung zweier derartiger Schrauben ist auch sichergestellt, daß sich die Stützanordnung nicht verdrehen kann. Denselben Effekt kann man aber auch bei Anwendung einer Schraube und zusätzlicher Arretierstifte erzielen.

Obwohl die Stützanordnung von einer durchgehenden Wand gebildet sein kann, ist es empfehlenswert, daß die Stützanordnung lediglich aus zwei zu beiden Seiten des Zylinders angeordneten Stützfüßen besteht. Dies hat den Vorteil einer weiteren Materialersparnis. Außerdem ist zwischen den Füßen Platz für die Ausbildung des Wickelkopfes.

Insbesondere können die Stützfüße bei einem Statorblechpaket mit annähernd rechteckigem Blechschnitt an den Ecken des Blechpakets aufsitzen. An dieser Stelle ist ausreichend Platz, um den Stützfüßen eine ausreichend große Grundfläche, insbesondere in radialer Richtung, zu geben. Außerdem sind dort normalerweise auch die Statorschrauben angeordnet.

Der Hauptkraftfluß zwischen Lager und Stützfüßen verläuft längs der Schenkel des Auslegerdreiecks. Es ist daher empfehlenswert, daß diese Schenkel wenigstens teilweise durch ausgeprägte Streben gebildet sind.

Insbesondere können sich die Streben zur Bildung eines Übergangsabschnitts an der Stützanordnung zur Grundfläche hin verdicken. Dies ergibt eine zusätzliche Aussteifung.

Im Extremfall kann das Auslegerdreieck durch zwei an das Zylinder-Bauteil ansetzende Streben gebildet werden. Da aber zwischen Lager und Bauteil ohnehin nur wenig Platz verbleibt, kann man den Raum zwischen den Schenkeln eine geschlossene Wand bilden lassen und auf diese Weise die Steifigkeit noch erhöhen.

Zweckmäßigerweise wird das Auslegerdreieck so angeordnet, daß sich der Zylinder und die Schalldämpferkammern im wesentlichen auf der einen Seite des Auslegers die Stützanordnung und das Lager dagegen im wesentlichen auf dessen anderer Seite befinden. Dies ergibt die größtmögliche Steifigkeit bei geringster Bauhöhe.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform haben die Querschnitte der Stützfüße annähernd die Form von Rechtecken, deren eine Symmetrieachse sich in Richtung der Schenkel des Auslegerdreiecks erstreckt und eine größere Länge hat als die andere Symmetrieachse. Je größer die radiale Erstreckung der Grundfläche, um so besser können die auftretenden Momente übertragen werden.

Des weiteren können die Grundflächen der Stützfüße kreisförmig bearbeitet sein. Eine solche zur Bohrung konzentrische Kreisfläche hat den Vorteil, daß zu beiden Seiten des Loches gleich viel Material vorhanden ist und daher ein schiefes Anziehen vermieden wird. Hierbei braucht jedoch die Grundfläche nicht vollkommen kreisförmig zu sein.

Günstig ist es ferner, wenn die Schalldämpferkam-

mem auf der der Stützanordnung zugewandten Seite einen geschlossenen Boden aufweisen und an der offenen Seite durch je einen Deckel abgeschlossen sind. Auf diese Weise kann der Boden der Schalldämpferkammern als Teil des Auslegerdreiecks ausgenutzt werden und gegebenenfalls einzelne Stützfüße tragen.

Um weitere Montageschritte zu sparen, empfiehlt es sich, wenn die Schalldämpferkammer auf der einen Seite des Zylinders einen Saugschalldämpfer und die Schalldämpferkammer auf der anderen Seite einen Druckschalldämpfer bildet, daß in eine vom Zylinderkopf überdeckbare Stirnfläche zu beiden Seiten der Zylinderbohrung je ein Verbindungskanal zum Saug- bzw. Druckschalldämpfer mündet und daß ein einseitig befestigtes Saugventilplättchen sein freies Ende nahe der Mündung des Verbindungskanals zum Saugschalldämpfer hat. Lediglich durch Aufsetzen des Zylinderkopfes mit Saugventil- und Druckventilkammer wird die Verbindung zwischen dem Zylinder und beiden Schalldämpferkammern hergestellt, wobei wegen der Lage des Saugventilplättchens saugseitig der geringstmögliche Ansaugwiderstand entsteht.

Ferner sollte in Höhe des Auslegers auf der ihm gegenüberliegenden Seite des Lagers ein vorspringender Lappen ausgebildet sein. Dieser Lappen bildet zunächst eine Materialansammlung, die der durch den Ausleger hervorgerufenen Materialansammlung beim Abkühlen des Gußstücks entgegenwirkt und Spannungen sowie Lunkerbildung herabsetzt.

In diesem Zusammenhang kann auch in Höhe des Auslegers im Bereich der Stützfüße je ein vorspringender Lappen ausgebildet sein. An diesen dann vorhandenen drei Lappen kann das Bauelement bei der Bearbeitung durch entsprechende Spannwerkzeuge od. dgl. festgehalten werden. Eine Beschädigung der funktionsnotwendigen Teile, aus denen das Bauelement im übrigen fast ausschließlich besteht, ist daher ausgeschlossen. Darüber hinaus können einer oder mehrere Lappen auch als Anschläge oder zum Anbringen von Federn für die federnde Aufhängung dienen.

Wenn allerdings die Federn im Stator angreifen, ist es nicht notwendig, das Bauelement auch noch im Hinblick auf die federnde Aufhängung auszugestalten.

Bei vertikaler Motorkubelwelle mit obenliegendem Verdichter greifen die Federn zweckmäßigerweise an der Unterseite des Statorblechpakets an. Über die Stützanordnung muß dann das Gewicht des einstückigen Bauelements und des Rotors sowie das von Lager und Rotor ausgeübte Moment sowie die Motorkräfte auf den Stator übertragen werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Motorverdichter gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Lager, Zylinder und Schalldämpferkammern aufweisende Bauelement,

F i g. 3 eine Ansicht des Bauelements von unten,

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie A-A in F i g. 2 und F i g. 5 eine Stirnansicht des Bauelements.

In einer Kapsel 1, die auf einer Stützplatte 2 ruht, ist ein Stator 3 eines Elektromotors über unten an ihm angreifende Federn 4 federnd abgestützt. In einem gegossenen Zylinder-Bauteil 5, das am Statorblechpaket 3 befestigt ist, sind ein Lager 6 für eine den Rotor 7 tragende gleich/eilig als Motorkurbclwcllc ausgebildete Hauptwelle 8, ein Zylinder 9, eine zu dessen einer Seite angeordnete Saugschalldämpferkammer 10 und eine zi dessen anderer Seite angeordnete Druckschalldämpferkammer 11 (F i g. 2) zusammengefaßt. Ein Kurbelzapfer 12 treibt über eine Pleuelstange 13 einen Kolben 14 an Ein Zylinderkopf 15 ist mittels Schrauben 16 an dei Stirnseite des Zylinders 9 angebracht. Die Schalldämp ferkammern sind unten durch einen Boden 1/ abgeschlossen und werden oben mit einem Deckel If

ίο versehen (F i g. 4). Dieser Deckel kann beim Saugschall· dämpier einfach eingepreßt sein; beim Druckschall· dämpfer wird er mittels einer Schraube 19, die in eir Gewindeloch20greift,festgehalten(Fig. 1, Fig.4).

Sauggas tritt durch eine Sauggasöffnung 21 in das Kapselinnere ein, gelangt durch eine Ansaugbohrung 22 in die Saugschalldämpferkammer 10 und von dort übet einen Verbindungskanal 23 zur Stirnseite 24. Dort ist eir Saugventilplättchen 25 an seinem Ende 26 befestigt während sein freies Ende 27 der Mündung des Verbindungskanals 23 zugewandt ist. Ein weiterer Verbindungskanal 28 führt zum Druckschalldämpfer 11 In dessen Deckel 18 ist ein Druckrohr 29 befestigt, das zu einem Austrittsstutzen 30 führt. Die Ventilkammem im Zylinderkopf 15 sind so gestaltet, daß sie die entsprechenden Wege zwischen dem Verbindungskanai 23 und dem Hubraum sowie zwischen dem Hubraum und dem Verbindungskanal 28 über die jeweiliger Ventile herstellen (F i g. 1,2,5).

Das Bauteil 5 weist unterhalb der Schalldämpferkam· mern, aber etwas außerhalb ihrer Mittellinien, eine Stützanordnung in Form zweier Stützfüße 31 und 32 auf Diese haben je einen Querschnitt annähernd in dei Form eines Rechtecks, dessen eine Symmetrieachse 34 sich in Richtung auf das Lager 6 erstreckt und eine größere Erstreckung hat als die andere Symmetrieachse 35. In jedem der Stützfüße 31, 32 befindet sich eine Gewindebohrung 36, in welche zwei der insgesamt viei Schrauben 37 eingreifen, welche das Statorblechpakei zusammenhalten. Die Grundflächen 33 der Stützfüße sind konzentrisch zur Gewindebohrung 36 kreisförmig bearbeitet (F ig. 3,5).

Das Bauelement 5 weist ferner einen Ausleger 38 ir der Form eines Dreiecks auf, der das Lager 6 hält Dieses Auslegerdreieck hat eine Basis, die durch der Boden 17 (F ig. 4) der Schalldämpferkammern 10 und 11 sowie die Unterseite des Zylinders 9 gebildet ist unc besitzt zwei Schenkel 39 und 40, die sich von dem Lage: 6 etwa in Richtung auf die Stützfüße 31 und 3i erstrecken. Der Raum 41 zwischen den Schenkeln 3i

so und 40 ist ausgefüllt, so daß sich eine geschlossene Wane ergibt. Entweder über die gesamte Länge odei wenigstens nahe den Stützfüßen 31,32 sind die Schenke als ausgeprägte Streben 42, 43 ausgebildet, die einer Übergangsbereich bilden und sich zur Grundfläche dei

v, Stützfüße hin verdicken (F i g. 2,3).

In Höhe des Trägerdreiecks sind drei nach außer vorstehende Lappen vorgesehen, an denen bei dei Bearbeitung, z. B. auf der Transferstraße, Haltewerk zeuge angreifen können. Ein erster Lappen 44 ist auf dei

mi dem Trägerdreieck 41 gegenüberliegenden Seite dei Lagers 6 angeordnet. Zweite und dritte Lappen 45 unc 46 sind im Bereich der Stützfüße vorgesehen (Fi g. 1,3).

Beim Zusammenbau wird das Bauelement 5 mi

Hauptwelle 8, Rotor 7, Pleuelstange 13 und Kolben 1'

(,5 vormontiert und dann mittels zweier Slatorschraubet 37 am Stator festgeschraubt, bevor diese Anordnung au den Federn 4 in die Kapsel gesetzt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (16)

Patentansprüche:

1. Durch einen Elektromotor angetriebener Motorverdichter, insbesondere federnd in seiner Kapsel angeordneter Motorverdichter einer Kleinkältemaschine, bei dem ein Zylinder-Bauteil des Verdichters fest mit dem Lager für die Hauptwelle vereinigt und einstückig mit einer drehfest am Statorblechpaket des Elektromotors befestigten Stützanordnung ausgeführt ist, deren Grundfläche auf einer Stirnfläche des Statorblechpakcts aufsitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützanordnung (31,32) sich nur im Bereich des Zylinders (9) oder höchstens auf einem kurzen Abschnitt zu dessen beiden Seiten erstreckt, daß das Lager (6) mit dem Zylinder-Bauteil (5) über einen freitragenden Ausleget (38) verbunden ist und daß zur Aufnahme des wegen der einseitigen Befestigung auftretenden Moments die von wenigstens einer Schraube (37) gegen die Stirnfläche gepreßte Grundfläche (33) in Radialrichtung entsprechend bemessen und/oder eine ein Moment aufnehmende Befestigungsvorrichtung (36,37) verwendet ist.

2. Motorverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylinder-Bauteil (5) außer dem Zylinder (9) zu dessen beiden Seiten je eine Schalldämpferkainmer (10,11) aufweist und daß die Stützanordnung (31, 32) zumindest weitgehend von dem Zylinder-Bauteil (5) überdeckt ist.

3. Motorverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (3β) etwa die Form eines Dreiecks hat, dessen Schenkel (39, 40) sich von dem Lager (6) aus etwa symmetrisch zum Zylinder erstrecken, und daß sich an den Enden der Schenkel Teile der Stützanordnung (31, 32) befinden.

4. Motorverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung zwei das Statorblechpaket (3) durchsetzende Statorschrauben (37) und zwei von der Grundfläche (33) der Stützfüße ausgehende Gewindebohrungen (36) in der Stützanordnung (31, 32) aufweist.

5. Motorverdichter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützanordnung lediglich aus zwei zu beiden Seiten des Zylinders (5) angeordneten Stützfüßen (31,32) besteht.

6. Motorverdichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfüße (31,32) bei einem Statorblechpaket (3) mit annähernd rechteckigem Blechschnitt an den Ecken des Blechpakets aufsitzen.

7. Motorverdichter nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (39, 40) des Auslegerdreiecks (38) wenigstens teilweise durch ausgeprägte Streben (42) gebildet sind.

8. Motorverdichter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Streben (42) zur Bildung eines Übergangsabschnitts an der Stützanordnung (31,32) zur Grundfläche (33) hin verdicken.

9. Motorverdichter nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (41) zwischen den Schenkeln (39, 40) des Auslegerdreiecks (38) eine geschlossene Wand bildet.

10. Motorverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Zylinder (9) und gegebenenfalls die Schalldämpferkammern (10, 11) im wesentlichen auf der einen Seite des Auslegers (38), die Stützanordnung (31, 32) und das Lager (6) im wesentlichen dagegen auf dessen anderer Seite befinden.

11. Motorverdichter nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der Stützfüße (31, 32) annähernd die Form von Rechtecken haben, deren eine Symmetrieachse (34) sich in Richtung der Schenkel (39, 40) des Auslegerdreiecks (38) erstreckt und eine größere Länge hat als die andere Symmetrieachse (35).

12. Motorverdichter nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundflächen (33) der Stützfüße (31, 32) kreisförmig bearbeitet sind.

13. Motorverdichter nach einem der Ansprüche 2 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldänipferkammern (10, U) auf der der Stützanordnung (31, 32) zugewandten Seite einen geschlossener. Boden (17) aufweisen und an der offenen Seite durch je einen Deckel (18) abgeschlossen sind.

14. Motorverdichter nach einem der Ansprüche 2, 10 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldämpferkammer (10) auf der einen Seite des Zylinders einen Saugschalldämpfer und die Schalldämpferkammer (11) auf der anderen Seite einen Druckschalldämpfer bildet, daß in eine vom Zylinderkopf (15) überdeckbare Stirnfläche (24) zu beiden Seiten der Zylinderbohrung je ein Verbindungskanal (23, 28) zum Saug- bzw. Druckschalldämpfer mündet und daß ein einseitig befestigtes Saugventilplättchen (25) sein freies Ende (27) nahe der Mündung des Verbindungskanals zum Saugschalldämpfer hat.

15. Motorverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in Höhe des Auslegers (38) auf der ihm gegenüberliegenden Seite des Lagers (6) ein vorspringender Lappen (44) ausgebildet ist.

16. Motorverdichter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in Höhe des Auslegers (38) im Bereich der Stützfüße (31,32) je ein vorspringender Lappen (45,46) ausgebildet ist.