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Kolbenkompressor mit Kurbelschleife, insbesondere für hermetisch gekapselte
Kleinkältemaschinen Die Erfindung betrifft einen Kolbenkompressor mit Kurbelschleife,
insbesondere für hermetisch gekapselte Kleinkältemaschinen.
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Bei den bekannten Maschinen, dieser Are, bei denen die Kurbelschleife
aus einem unmittelbar am unteren Kolbenende befestigten Führungsrohr und einem darin
gleitenden auf dem Kurbelzapfen der Antriebswelle aasgelenkten Gleitstein besteht,
ist der Kompressorzylinder auf dem das Lager für die Antriebswelle und den Stator
des Motors tragenden Motorständer abnehmbar angeflanscht. Diese Bauweise ist durch
die beengte Lage der Kurbelwelle gegenüber dem Zylinder des Kompressors bedingt,
die es bei angegossenem Zylinder nicht gestattet, nacheinander Kolben und Kurbelwelle
einzubauen und diese anschließend an der Kurbelschleife miteinander zu kuppeln.
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Die Umgehung dieser Schwierigkeit kann daher nur durch das Anflanschen
des Zylinders am Motorständer bewerkstelligt werden, um ein nachträgliches Aufbringen
desselben auf den an ddr Kurbelwelle bereits aasgelenkten Kolben zu gestatten. Dies
hat
allerdings wieder insoweit nachteilige Folgen, als durch die dabei benötigten. bearbeiteten
Flächen der .Flanschverbindung und die zusätzlichen Befestigungsmittel die Herstellungskosten
des Kompressors nicht unerheblich verteuert werden, weiterhin aber auch die Ausladung
desselben vom Motorständer aus nach unten eine größere ist, so daß auch die Kapsel
entsprechend groß ausgeführt werden muß, was aber im Hinblick auf den beim Kühlmöbel
zur Verfügung stehenden beschränkten Raum oft als sehr störend empfunden wird.
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Es sind ferner zweizylindrige offene Kältekompressoren bekannt, bei
denen die sich auf einer gemeinsamen Achse einander gegenüberliegenden Schubkolben
mittels auch einer beiden Kolben gemeinsamen Kurbelschleife angetrieben werden,
wozu jeder Kolben einen im Innern am Kolbenboden angegossenen pleuelstangenartigen
Schaft besitzt, der andererseits jeweils wieder mit der Führungsbüchse der Kurbelschleife
vereinigt ist. Nachdem es sich hierbei um eine ziemlich massive und schwereAusführung
des ganzenKolbensystems handelt, ist dasselbe in der Längsmitte bzw. im Bereich
der Kurbelschleife nochmals in einem im Kurbelgehäuse angeordneten Stützlager geführt,
um die sonst nicht zu vermeidende Durchbiegung der in horizontaler Lage arbeitenden
Pleuelstangen, die ein Klemmen der Kolben im Zylinder sowie eine erhöhte einseitige
Abnutzung dieser Teile zur Folge haben würde, mit Sicherheit auszuschließen. Diese
Maßnahme zwingt allerdings dazu, die Führungsbüchse nach Art eines Pleuelstangenlagers
in der Symmetrieebene zu teilen, da sonst der Einbau der Kurbelschleife in das zugeordnete
Stützlager, in welchem sich dieselbe nachher ebenfalls wie die Kompressorkolben,
hin- und herbewegt, im Gegensatz zu einer Anordnung ohne Stützlager gar nicht möglich
wäre. Schließlich ist die Teilung der Führungsbüchse bei solch schwerem Doppelkolbensystem
auch schon aus rein gießtechnischen und. fertigungstechnischen Gesichtspunkten heraus
begründet.
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Bei Kompressoren, bei denen der Kolben mittels einer Pleuelstange
angetrieben wird, die mit einem Auge am unteren Ende an einem Exzenter auf der Antriebswelle
angelenkt ist, treten die oben geschilderten. Montageschwierigkeiten bekanntlich
nicht auf. Denn hierbei kann der Kolben samt Pleuel zuerst in den am Motorständer
angegossenen Zylinder ohne weiteres eingeführt, anschließend dann der dünne Schaft
der Antriebswelle durch das größere Pleuelauge hindurch in das Lager gesteckt und
am Ende dieses Vorganges dann das Pleuelauge auf die treibende Exzenterscheibe mühelos
aufgebracht werden. Der diesem Antriebsprinzip jedoch ebenfalls anhaftende entscheidende
Mangel besteht bekanntlich darin, daß sich die Achse der Exzenterwelle mit derjenigen
des Zylinders in genau rechtwinkliger Lage 'befinden muß, um ein Ecken des Kolbens
im Zylinder oder gar ein Klemmen desselben mit Sicherheit zu vermeiden, was demnach
höchste Präzision, in der Fertigung verlangt und somit äußerst kostspielig ist.
Demgegenüber kennt die Kurbelschleife diese Präzision bekanntlich nicht, nachdem
sie ihrer Kinematik nach als räumlich bewegliches Gelenk jedwede Ungenauigkeiten
in der Winkelstellung von Antriebswelle und Zylinderachse zueinander eliminiert,
so daß der Kolben in jeder Hubstellung absolut zentrisch zur Zylinderlaufbahn steht,
wodurch leichtester Lauf und geringstmögliche Abnutzung der Teile gewährleistet
sind.
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Wie man sieht, haben beide Konstruktionsprinzipien Vor- und Nachteile
gleichzeitig. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Lösung
für die in Rede stehende Gattung von Kleinkältekompressoren zu finden. Sie erreicht
dies durch die Vereinigung der beiden an sich bekannten Merkmale, daß der Zylinder
mit dem Motorständer ein Ganzes bildet und daß das dem Gleitstein der Kurbelschleife
zugeordnete Führungsorgan als in der Mitte längs geteiltes Lager, ähnlich einen
Pleuelstangenlager, ausgebildet ist. Der technische Fortschritt kommt dabei darin
zum Ausdruck, daß die Erfindung zwar beim Bau von Kältekompressoren 'bzw. Kolbenmaschinen
bekannte Elemente benutzt, ohne dabei jedoch deren Nachteile oder Mängel bei der
bisherigen Anwendungsweise mit zu übernehmen.
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Die bauliche Gestaltung der neuen Anordnung ergibt sich aus dem: in
der Zeichnung in Fig. i bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel. Hierbei ist der
den Stator i des Elektromotors aufnehmende, dein angegossenen Zylinder 3 und das
Lager q. enthaltende Motorständer mit 2, der Kolben mit 5 und die den Kurbelzapfen
6 und das Ausgleichgewicht aufweisende Antriebswelle mit 7 bezeichnet, während der
Gleitstein und das denselben aufnehmende Führungsorgan die Bezugszeichen 8 bzw.
9 und 9" tragen. Mit io ist der mit einem Saug- und Druckschalldämpfer ii bzw. 12
versehene Zylinderdeckel bezeichnet.
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Die Montage bei der erfindungsgemäßen; Kompressoranordnung geschieht
nunmehr folgendermaßen: Zunächst wird der Kolben 5 in den Zylinder 3 eingeführt,
und zwar so weit, bis die obere Hälfte 9 der Gleitsteinführung an der zugekehrten
Zylindermündung etwa zum Anschlag kommt, worauf dann die Kurbelwelle 6, 7 in das
Lager q. eingeschoben werden kann. Hernach wird der Gleitstein 8 auf den Kurbelzapfen
6 gesetzt und die Lagerschale 9 am Kolben 5 mit diesem zum Formschluß gebracht,
so daß dann zuletzt die Gegenschale 9" aufgebracht und mit der anderen Schale 9
verschraubt -werden kann.
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Wie man sieht, ermöglicht die Erfindung nunmehr auch die Verwendung
einer Kurbelschleife bei einem Kompressor mit anm Motorständer angegossenem Zylinder,
die den, eingangs bereits dargestellten unbestreitbaren großen Vorteil der Unempfindlichkeit
gegenüber allen Ungenauigkeiten in der sonst erforderlichen genauen rechtwinkligem
Lage von Kurbelwellen- und Zylinderachse zueinander besitzt. Ferner kann durch den
Wegfall eines am Motorständer anzuschraubenden Zylinders und dem Verzicht auf einen
Exzenterantrieb mit Pleuel
die das Kompressiongaggregat nach außen
herrne tisch abschließende Kapsel verkleinert werden, was schließlich auch eine
entsprechende Verkleinerung des Maschinenfaches im Kühlschrank od. dgl. ermöglicht,
die vielfach erwünscht ist.
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Somit stellt die neue Erfindung zweifellos einen beachtlichen Beitrag
vor allein: zu den allgemein herrschenden Bestrebungen dar, insbesondere hermetisch
gekapselte Kleinkältekompressoren möglichst billig herzustellen, um dieselben dann
in Verbindung mit Kühleinrichtungen der verschiedensten Art weitesten Kreisen zugänglich
zu machen.