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WO2017001574A1 - Verbindungsbauteil eines kältemittelverdichters - Google Patents

Verbindungsbauteil eines kältemittelverdichters Download PDF

Info

Publication number
WO2017001574A1
WO2017001574A1 PCT/EP2016/065333 EP2016065333W WO2017001574A1 WO 2017001574 A1 WO2017001574 A1 WO 2017001574A1 EP 2016065333 W EP2016065333 W EP 2016065333W WO 2017001574 A1 WO2017001574 A1 WO 2017001574A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
refrigerant compressor
housing
connecting component
section
mounting plate
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/065333
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Reinhard Resch
Original Assignee
Secop Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Secop Gmbh filed Critical Secop Gmbh
Priority to CN201680049145.8A priority Critical patent/CN108139139B/zh
Priority to EP16735617.9A priority patent/EP3317599B1/de
Priority to US15/741,112 priority patent/US10865781B2/en
Publication of WO2017001574A1 publication Critical patent/WO2017001574A1/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/0027—Pulsation and noise damping means
    • F04B39/0044—Pulsation and noise damping means with vibration damping supports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D23/00—General constructional features
    • F25D23/006—General constructional features for mounting refrigerating machinery components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/13—Vibrations

Definitions

  • the present invention relates to a connecting component of a refrigerant compressor for connecting a housing of the refrigerant compressor to a device operatively connected to the refrigerant compressor, preferably to a mounting plate of a refrigerator, the connecting member comprising an inner member and an outer member surrounding the inner member, wherein the inner member has a higher rigidity than the outer member and wherein the outer member has a functional portion which is adapted to be in a loaded state of the connecting member both on the housing and on the
  • the mounting plate is supported.
  • connection components connected to the device or connected thereto.
  • the connection components include
  • a sleeve in particular of metal, which radially surrounded by a rubber element with a typical hardness of 40 to 50 Shore A.
  • rubber has a number of disadvantages that adversely affect vibration decoupling.
  • the core of the invention for achieving the above-mentioned object is to provide a connection component with a nonlinear component
  • Compressive bias of the connecting member having an inner member and an outer member surrounding the inner member, wherein the inner member has a higher rigidity than the outer member, placed in the vicinity of a critical load. This affects like a flat point in the Spring characteristic in which the spring rate is very low. The corresponding spring characteristic thus has a non-linear course. This in turn can be exploited
  • Spring deflection is achieved at a low spring rate at the operating point.
  • connection component with a purely linear
  • Vibration decoupling at low frequencies in particular in the range of 50 Hz to 160 Hz, which in particular at
  • variable speed compressors is of great importance.
  • a low natural frequency also improves the
  • such a non-linear spring characteristic is generated by utilizing so-called geometric stiffnesses.
  • a functional portion of the outer element is provided according to the invention, which is supported in a loaded state of the connecting member both on the housing and on the device.
  • Support is generally understood to mean direct or indirect support. That the supporting one
  • Function section can touch the housing or the device directly or via eg at least one Connecting element, which is connected to the housing or the device at least in the loaded state.
  • a loaded condition of the connection component is in
  • Pressure component is present, which is parallel to an axial direction.
  • relative movements of the housing and the device relative to one another and parallel to the axial direction to the said loaded state of the connecting component occur.
  • a longitudinal axis of the connecting member is parallel to the axial
  • a free space is provided, preferably in the form of a gap, which adjoins the functional section in a transverse direction which extends transversely, preferably perpendicular to the axial direction.
  • the free space or gap is free in an unloaded state of the connecting component, wherein in the unloaded state there is no pressure component in the axial direction.
  • the outer element or its functional portion is designed so that it deforms in the loaded state relative to the unloaded state, when in the loaded state prevails a predetermined pressure parallel to the axial direction.
  • the functional portion deforms so that it protrudes into the free space or gap. That the functional portion can basically deform in the direction of the inner element or in the opposite direction - depending on how the free space or gap relative to the functional section
  • the functional section can deform so that a middle section of the
  • Refrigerant compressor for connecting a housing of the
  • Refrigerating compressor to a device operatively connected to the refrigerant compressor, preferably to a mounting plate of a refrigerator, the connecting member comprising an inner member and an outer member surrounding the inner member, wherein the inner member has a higher rigidity than the outer member and wherein the outer member a functional portion which is adapted to be in a loaded state of the connecting member both on the housing and on the
  • the mounting plate is supported
  • a free space is provided, which, viewed in a transverse direction, adjoins the functional section of the outer element, the inner element and the outer element being viewed parallel to the transverse direction
  • the inner and outer members may have substantially circular cross-sections.
  • the outer element surrounds the inner element radially.
  • the functional portion can be designed so that its deformation takes place as buckling. Accordingly, it is in a preferred embodiment of
  • the deformed functional section comprises a section with a kink, wherein the section of the kink having the kink
  • the connecting component according to the invention is made possible by the functional portion deformed or buckled in the direction of the inner element and rests against the inner element.
  • the inner element does not deform in the loaded state.
  • the inner element does not support the housing and device at the same time in the loaded state, particularly preferably only on the housing or only on the device. Accordingly, it is provided in a preferred embodiment of the connecting component according to the invention that the contact part of the connecting member is formed by the inner member.
  • the outer element has an inner, arranged closer to the inner element
  • the outer portion is arranged transversely and outwardly behind the inner portion, wherein the Transverse transverse, preferably normal to the axial direction.
  • the outer and the inner portion each have a substantially annular cross-section.
  • the said stressed state does not exclude that there are also other loaded states in which both
  • Sections are supported both on the housing and on the device.
  • a stepwise support of a section is conceivable, in which stepwise support, this section is supported in the loaded state exclusively on the housing or the device and in which
  • Such a further increased pressure component may preferably be set in a further approach of the housing to the device parallel to the axial direction.
  • the free space is at least partially formed between the inner portion and the outer portion. That the free space allows deformation of that portion which is in the loaded state of
  • Device supports, in the direction of the other section.
  • the connecting component is provided in such a way that the contact part is formed by the other of the two sections. That the function section forming section is supported on the other section.
  • the other section does not deform itself or does not buckle itself.
  • the other portion In order to prevent the deformation or buckling of the other portion and thus to allow a support of the deforming or buckling portion on the other portion, the other portion is supported in the loaded state only on the housing or the device, but not both
  • the adjacent portion is supported with an end portion on the housing or the
  • Device off and another end portion of the adjacent portion may be in the loaded state against the
  • Elements at lower loads can be adjusted by choosing the wall thickness of the deforming section.
  • a sufficiently large wall thickness prevents too much instability at low load. Since the other portion only has to fulfill a supporting function for the deforming portion in the first place, its wall thickness can be kept relatively small.
  • Functional section seen in the transverse direction at least in sections, a greater wall thickness than the other of the two sections.
  • the wall thickness is here preferably measured in the unloaded state of the connecting component.
  • Connected component provided that the functional portion seen in the unloaded state of the connecting member in an axial direction has a shorter length than the other of the two sections, wherein the transverse direction is transverse to the axial direction.
  • the functional portion seen in an axial direction in the unloaded state of the connecting member has a greater length than in the loaded state of
  • the deformation can thus be basically arbitrary, as long as it leads to a reduction in length of the deforming section as seen in the axial direction.
  • the functional portion is formed by the outer portion.
  • the two sections as seen in the axial direction, each have a first and a second end region.
  • Connection component provided that the two sections, preferably in the region of an end portion of the respective
  • Section are interconnected.
  • connection of the two sections counteracts an undesirable, too great instability of the outer element under high pressure loads.
  • Connection member provided that the outer member is made in one piece.
  • the outer element is elastic and little to no compressible. Accordingly, it is at a
  • Rubber can be made both from a natural and from a synthetic material, in particular rubber.
  • Elastomer is correspondingly little to no compressible.
  • Refrigerant compressor comprising a hermetically sealed housing and arranged in the interior of the housing drive unit with a piston-cylinder unit for
  • Actively connected device preferably to a mounting plate of a cooling device comprises.
  • the inventive system comprising a refrigerant compressor according to the invention and a with the refrigerant compressor operatively connected device, preferably a cooling device, wherein the device comprises a mounting plate, to which the housing of the
  • Connecting component is connected, wherein in the loaded state of the connecting member of the functional portion is supported both on the housing and on the mounting plate.
  • Plant part, in particular the other, non-deforming portion can be supported only on the housing, it is provided in a preferred embodiment of the system according to the invention, that an opening and / or a recess
  • the mounting plate in which protrudes in the loaded state of the connecting member of the system part.
  • the moves are provided in the mounting plate, in which protrudes in the loaded state of the connecting member of the system part.
  • the attachment part in particular the other section in FIG.
  • Fig. 1 is a side view of a refrigerant compressor
  • Fig. 2 is a sectional view through an off the state of
  • FIG. 3 shows a sectional view through an embodiment of a connecting component according to the invention in an unloaded state, the sectional view being analogous to FIG. 2
  • Fig. 4 is a sectional view as shown in FIG. 3, wherein the
  • Connection member is present in a loaded condition
  • FIG. 5 shows a sectional view through a further embodiment of a connecting component according to the invention in an unloaded state, the sectional view being analogous to FIG. 2
  • Fig. 6 is a sectional view as shown in FIG. 5, wherein the
  • Connection member is present in a loaded condition
  • Fig. 1 WAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION
  • Fig. 1 a refrigerant compressor
  • the housing 2 is shown in Fig. 1 via connecting members 4 according to the prior art with a mounting plate 26 of a refrigerator 3, which in
  • connection components 4 comprise an inner element 5 and an outer element 6 surrounding the inner element 5.
  • the outer element 6 is typically made of rubber.
  • the inner element 5 has a greater rigidity than the outer element 6, which counteracts a setting of the outer element 6.
  • the connecting element 4 has a longitudinal axis 24 which runs parallel to an axial direction 16. cross,
  • the axial direction 16 is perpendicular to a transverse direction 28.
  • the longitudinal axis 24 extends in the transverse direction 28 through the center of the connecting element 4. Seen from the longitudinal axis 24 in the transverse direction 28 to the outside, the outer element 6 is disposed behind the inner element 5.
  • the inner member 5 may be sleeve-shaped, which is the implementation of a screw (not shown) for
  • a steel spring pin 25 can be seen, on which a spring (not shown) can be pressed, by means of which the drive unit (not shown) is mounted in the housing 2.
  • the inner element 5 forms in the illustrated embodiment, a transport safety device 7 at its seen in the axial direction 16 free end by the inner member 5 expands there in the transverse direction 28. This results in that an extent 35 of the transport securing device 7 in the transverse direction 28 is greater than an extent 34 of a
  • Mounting plate 26 can be removed.
  • the outer element 6 forms a damping layer 32 above the transport safety device 7.
  • the damping layer 32 prevents hard, metallic contact between the transport securing device 7 and the mounting plate 26,
  • FIG. 3 and Fig. 4 show a first embodiment of such
  • FIG. 3 shows the connection component 4 according to the invention in an unloaded state without a pressure component parallel to the axial direction 16.
  • FIG. 4 shows the connection component 4 according to the invention in a loaded state with at least one
  • the outer element 6 is preferably made of rubber or an elastomer with little or no compressibility manufactured.
  • the inner element 5 is preferably made of metal, eg steel or stainless steel.
  • the outer member 6 has an outer portion 9 and an inner portion 10, wherein the inner portion 10 is disposed closer to the inner member 5. Seen from the longitudinal axis 24 in the transverse direction 28 to the outside of the outer portion 9 is disposed behind the inner portion 10. In axial
  • the inner portion 10 is bounded in the axial direction 16 by a first end portion 13 and a second end portion 14.
  • the outer portion 9 and the inner portion 10 are in the region of their second end portions 12, 14 with each other
  • the outer element 6 is made in one piece.
  • the sections 9, 10 have a symmetry about the longitudinal axis 24, whereby the outer portion 9 and the inner portion 10 normal to the
  • Longitudinal axis 24 each at least in sections one
  • the transverse direction 28 can therefore also be considered in the embodiment shown as a radial direction.
  • other cross-sectional shapes are also possible, e.g. an elliptical or polygonal, in particular rectangular or square, cross-sectional shape.
  • the outer element 6 is connected to the inner element 5.
  • the outer member 6 is in the region of the second end portion 14 of the inner portion 10 with the inner
  • Embodiment includes seen in the axial direction 16, another gap 33 to the press fit, which further gap 33 thus sections between the inner member 5 and the inner portion 10 of the outer member. 6 is trained.
  • the further gap 33 serves to avoid a direct contact between the inner element 5, the inner portion 10 and the mounting plate 26. Respectively.
  • Transverse direction 28 presses against the inner portion 10 in the direction of inner element 5. Otherwise, a very strong unwanted transverse stiffness would result if the outer member 6 is made of rubber, since rubber is almost incompressible.
  • the outer element 6 is supported in the region of the second end regions 12, 14 on the housing bottom 8.
  • the outer portion 9 forms a functional portion 30, wherein the outer portion 9 is supported not only on the housing 2, but also at least in the loaded state of the connecting member 4 with its first end portion 11 on the mounting plate 26 of the refrigerator 3.
  • the first end portion 13 of inner portion 10 projects through the opening 29 of the mounting plate 26 therethrough.
  • the first end portion 13 of the inner portion 10 is thus movable relative to the mounting plate 26 in the axial direction 16 and vice versa.
  • Section 9 and the functional portion 30 in the axial direction 16 is pressurized.
  • the outer portion 9 is designed so that there is a deformation of the outer portion 9 by buckling. That in the loaded state, the outer portion 9 or the functional portion 30 is a
  • the inner portion 10 is not in the axial Direction 16 pressurized, since its first end portion 13 in the loaded state is simply moved relative to the mounting plate 16 parallel to the axial direction 16 and is. Accordingly, the inner portion 10 is not deformed in the loaded state.
  • the inner portion 10 in the loaded state has a length 23 which is the same size as a length 21 of the inner portion 10 in the unloaded state.
  • a free space in the form of a gap 15 is formed in sections between the outer section 9 and the inner section 10, which, due to the symmetry present in the exemplary embodiment shown, at least partially annularly around the
  • This gap 15 provides space for the outer section 9 or the functional section 30 to buckle in the direction of the inner section 10 in the loaded state (FIG. 4). Accordingly, the gap 15 is partially filled in the loaded state by the outer portion 9.
  • the buckling may, depending on how big the
  • the contact part 31 is formed by the inner portion 10. This concern stabilizes the functional portion 30 and the outer
  • Section 9 or the outer element 6.
  • Function section 30 leads. This corresponds to a relatively unstable state or a very flat spring characteristic. But as soon as the outer portion 9 or the functional portion 30 rests against the inner portion 10 or the contact part 31, the outer portion 9 is stabilized. This is done with further pressure increase, which is a much steeper
  • Wall thickness 18 also significantly larger than one
  • the wall thicknesses 18, 19 are preferably measured in the unloaded state, see. Fig. 3.
  • FIGS. 5 and 6 differs from the embodiment of FIGS. 3 and 4 essentially in that the outer element 6 has only the functional section 30 instead of the two sections 9, 10.
  • Functional portion 30 is supported, at least in the loaded state of the connecting component 4, both on the housing 2 or on the housing base 8 and on the device 3 or on the mounting plate 26.
  • the contact part 31 is formed in this case by the inner element 5, which projects through the opening 29 of the mounting plate 26 in the axial direction 16 therethrough.
  • Element 6 or the functional portion 30 in the axial direction 16 is pressurized.
  • the outer element 6 or the functional portion 30 is designed so that it is a
  • Deformation of the functional portion 30 comes by buckling. That in the loaded state of the functional portion 30 is a deformed portion 27 and has a kink 17, see. 6, the internal element 5, however, is not pressurized in the axial direction 16, since it, as already mentioned, protrudes through the opening 29 and thus in the loaded state is simply displaced relative to the mounting plate 26 parallel to the axial direction 16 or is.
  • Connecting member 4 is free and provides the necessary space for the deformation or for buckling of the functional portion 30 in the loaded state of the connecting member 4 is formed in sections corresponding to the inner member 5 and the outer member 6 and the functional portion 30.
  • the buckling may, depending on how big the
  • the opening 29 is preferably in a stepped shape
  • the damping layer 32 on the transport safety device 7 is not shown separately in FIGS. 5 and 6. However, it may of course be provided such, for example by a coating of the transport safety device 7 with rubber or otherwise an elastic or damping material.

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Abstract

Verbindungsbauteil (4) eines Kältemittelverdichters (1) zur Anbindung eines Gehäuses (2) des Kältemittelverdichters (1) an eine mit dem Kältemittelverdichter (1) in Wirkverbindung stehende Vorrichtung, das Verbindungsbauteil (4) umfassend ein inneres Element (5) und ein das innere Element (5) umgebendes äußeres Element (6), wobei das innere Element (5) eine höhere Steifigkeit als das äußere Element (6) aufweist und wobei das äußere Element (6) einen Funktionsabschnitt (30) aufweist. Zur verbesserten Schwingungsentkopplung zwischen Kältemittelverdichter (1) und Vorrichtung (3) ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Freiraum (15) vorgesehen ist, der in einer Querrichtung (28) gesehen an den Funktionsabschnitt (30) des äußeren Elements (6) anschließt, wobei das innere Element (5) und das äußere Element (6) parallel zur Querrichtung (28) gesehen hintereinander angeordnet sind und wobei im belasteten Zustand des Verbindungsbauteils (4) der Funktionsabschnitt (30) so verformt ist, dass er in den Freiraum (15) hineinragt.

Description

VERBINDUNGSBAUTEIL EINES KALTEMITTELVERDICHTERS
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungsbauteil eines Kältemittelverdichters zur Anbindung eines Gehäuses des Kältemittelverdichters an eine mit dem Kältemittelverdichter in Wirkverbindung stehende Vorrichtung, vorzugsweise an eine Montageplatte eines Kühlgerätes, das Verbindungsbauteil umfassend ein inneres Element und ein das innere Element umgebendes äußeres Element, wobei das innere Element eine höhere Steifigkeit als das äußere Element aufweist und wobei das äußere Element einen Funktionsabschnitt aufweist, der so ausgelegt ist, dass er sich in einem belasteten Zustand des Verbindungsbauteils sowohl am Gehäuse als auch an der
Vorrichtung, vorzugsweise der Montageplatte abstützt.
STAND DER TECHNIK
Gemäß dem Stand der Technik werden zur schwingungstechnischen Entkopplung eines Kältemittelverdichters von einer mit dem Kältemittel in Wirkverbindung stehenden Vorrichtung,
insbesondere von einem Kühlgerät, Verbindungsbauteile
verwendet. D.h. der Kältemittelverdichter ist über die
Verbindungsbauteile an die Vorrichtung angebunden bzw. mit dieser verbunden. Die Verbindungsbauteile umfassen
üblicherweise eine Hülse, insbesondere aus Metall, welche radial von einem Gummielement mit einer typischen Härte von 40 bis 50 Shore A umgeben ist.
Gummi weist jedoch eine Reihe von Nachteilen auf, die die Schwingungsentkopplung negativ beeinflussen. Insbesondere die hohe dynamische Steifigkeit von Gummi und dessen
Inkompressibilität in Verbindung mit der Art der Montage, die u.a. eine hohe Quersteifigkeit des Verbindungsbauteils
bewirkt, machen eine hinreichend gute Schwingungsentkopplung, speziell bei niedrigen Frequenzen, nahezu unmöglich.
Andererseits wird Gummi trotzdem aus Kostengründen eingesetzt. Insbesondere bei Massenprodukten, wie z.B. Kühlgeräten, ist der Kostendruck enorm groß, weshalb Gummi bevorzugt als
Material verwendet wird.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Mittel zur Verfügung zu stellen, die eine verbesserte
Schwingungsentkopplung zwischen dem Kältemittelverdichter und der mit dem Kältemittelverdichter in Wirkverbindung stehenden Vorrichtung, insbesondere kostengünstig erlauben.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Kern der Erfindung zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist es, ein Verbindungsbauteil mit einer nichtlinearen
Federkennlinie vorzusehen. Hierzu wird die statische
Druckvorspannung des Verbindungsbauteils, welches ein inneres Element und ein das innere Element umgebendes äußeres Element aufweist, wobei das innere Element eine höhere Steifigkeit als das äußere Element aufweist, in die Nähe einer kritischen Last gelegt. Dies wirkt sich wie ein Flachpunkt in der Federkennlinie aus, in welchem die Federrate sehr gering ist. Die entsprechende Federkennlinie hat somit einen nichtlinearen Verlauf. Dies wiederum kann dazu ausgenutzt werden
sicherzustellen, dass trotz einer geringen statischen
Einfederung eine niedrige Federrate im Betriebspunkt erzielt wird .
Bei einem Verbindungsbauteil mit einer rein linearen
Federkennlinie hingegen ist die Eigenfrequenz der abgefederten Masse nur eine Funktion der statischen Einfederung und der Erdbeschleunigung. Das bedeutet, dass eine Verringerung der
Eigenfrequenz immer mit einer größeren statischen Einfederung einhergeht. Aus Gründen der einfachen Montage und des
Platzbedarfes ist aber eine geringe statische Einfederung von Vorteil, was mit einer linearen Federkennlinie grundsätzlich nicht gleichzeitig mit einer Verringerung der Eigenfrequenz erreicht werden kann. Zum einen ist eine niedrige
Eigenfrequenz Voraussetzung für eine gute
Schwingungsentkopplung bei niedrigen Frequenzen, insbesondere im Bereich von 50 Hz bis 160 Hz, was insbesondere bei
drehzahlgeregelten Kompressoren von großer Bedeutung ist. Zum anderen verbessert eine niedrige Eigenfrequenz auch die
Schwingungsentkopplung bei höheren Frequenzen.
Erfindungsgemäß wird eine solche nichtlineare Federkennlinie durch Ausnutzung von sogenannten geometrischen Steifigkeiten erzeugt. Hierzu ist erfindungsgemäß ein Funktionsabschnitt des äußeren Elements vorgesehen, der sich in einem belasteten Zustand des Verbindungsbauteils sowohl am Gehäuse als auch an der Vorrichtung abstützt.
Unter Abstützen ist generell ein direktes oder indirektes Abstützen zu verstehen. D.h. der sich abstützende
Funktionsabschnitt kann das Gehäuse oder die Vorrichtung direkt berühren oder über z.B. zumindest ein Verbindungselement, welches mit dem Gehäuse oder der Vorrichtung zumindest im belasteten Zustand verbunden ist.
Ein belasteter Zustand des Verbindungsbauteils ist im
Folgenden stets so zu verstehen, dass zumindest eine
Druckkomponente vorhanden ist, die parallel zu einer axialen Richtung verläuft. Entsprechend kommt es vornehmlich bei Relativbewegungen des Gehäuses und der Vorrichtung zueinander und parallel zur axialen Richtung zum besagten belasteten Zustand des Verbindungsbauteils. Vorzugsweise verläuft eine Längsachse des Verbindungsbauteils parallel zur axialen
Richtung .
Erfindungsgemäß ist weiters ein Freiraum, vorzugsweise in Form eines Spalts vorgesehen, der in einer Querrichtung, die quer, vorzugsweise normal zur axialen Richtung verläuft, an den Funktionsabschnitt anschließt. Grundsätzlich kann dabei der
Freiraum bzw. der Spalt vom Funktionsabschnitt aus gesehen in Richtung inneres Element an den Funktionsabschnitt anschließen oder in entgegengesetzter Richtung gesehen. Vorzugsweise ist der Freiraum bzw. Spalt in einem unbelasteten Zustand des Verbindungsbauteils frei, wobei im unbelasteten Zustand keine Druckkomponente in axialer Richtung vorliegt.
Um eine im Betriebspunkt flache Federkennlinie des
Verbindungsbauteils sicherzustellen, ist das äußere Element bzw. dessen Funktionsabschnitt so ausgelegt, dass dieser sich im belasteten Zustand gegenüber dem unbelasteten Zustand verformt, wenn im belasteten Zustand ein vordefinierter Druck parallel zur axialen Richtung vorherrscht. Vorzugsweise verformt sich der Funktionsabschnitt dabei so, dass er in den Freiraum bzw. Spalt hineinragt. D.h. der Funktionsabschnitt kann sich grundsätzlich in Richtung zum inneren Element verformen oder in entgegengesetzter Richtung - je nachdem wie der Freiraum bzw. Spalt relativ zum Funktionsabschnitt
angeordnet ist. Insbesondere kann sich der Funktionsabschnitt so verformen, dass ein mittlerer Abschnitt des
Funktionsabschnitts sich in den Freiraum ausbaucht.
Daher ist es bei einem Verbindungsbauteil eines
Kältemittelverdichters zur Anbindung eines Gehäuses des
Kältemittelverdichters an eine mit dem Kältemittelverdichter in Wirkverbindung stehende Vorrichtung, vorzugsweise an eine Montageplatte eines Kühlgerätes, das Verbindungsbauteil umfassend ein inneres Element und ein das innere Element umgebendes äußeres Element, wobei das innere Element eine höhere Steifigkeit als das äußere Element aufweist und wobei das äußere Element einen Funktionsabschnitt aufweist, der so ausgelegt ist, dass er sich in einem belasteten Zustand des Verbindungsbauteils sowohl am Gehäuse als auch an der
Vorrichtung, vorzugsweise der Montageplatte abstützt,
erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Freiraum vorgesehen ist, der in einer Querrichtung gesehen an den Funktionsabschnitt des äußeren Elements anschließt, wobei das innere Element und das äußere Element parallel zur Querrichtung gesehen
hintereinander angeordnet sind und wobei im belasteten Zustand des Verbindungsbauteils der Funktionsabschnitt so verformt ist, dass er zumindest abschnittsweise in den Freiraum
hineinragt .
Das innere und das äußere Element können im Wesentlichen kreisförmige Querschnitte aufweisen. In diesem Fall umgibt das äußere Element das innere Element radial.
Vorzugsweise kann der Funktionsabschnitt so ausgelegt werden, dass dessen Verformung als Ausknicken erfolgt. Entsprechend ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verbindungsbauteils vorgesehen, dass der verformte Funktionsabschnitt einen Abschnitt mit einem Knick umfasst, wobei der den Knick aufweisende Abschnitt des
Funktionsabschnitts zumindest teilweise in den Freiraum hinein ragt . Um dieses derart instabil gewordene System bei zu hohen
Axialkräften wieder zu stabilisieren, ist es bei einer
bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verbindungsbauteils vorgesehen, dass im belasteten Zustand des Verbindungsbauteils der verformte Funktionsabschnitt zumindest teilweise an einem Anlageteil des Verbindungsbauteils anliegt, welcher Anlageteil in der Querrichtung gesehen an den Freiraum anschließt. Hierdurch wird ein noch stärkeres Verformen bzw. Ausknicken des Funktionsabschnitts unterbunden.
Eine konstruktiv besonders einfache und kostengünstige
Herstellung des erfindungsgemäßen Verbindungsbauteils wird ermöglicht, indem sich der Funktionsabschnitt in Richtung inneres Element verformt bzw. ausknickt und am inneren Element anliegt. Vorzugsweise verformt sich das innere Element im belasteten Zustand nicht. Vorzugsweise stützt sich das innere Element im belasteten Zustand nicht an Gehäuse und Vorrichtung gleichzeitig ab, besonders bevorzugt nur am Gehäuse oder nur an der Vorrichtung. Entsprechend ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungsbauteils vorgesehen, dass der Anlageteil des Verbindungsbauteils durch das innere Element ausgebildet ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungsbauteils ist es vorgesehen, dass das äußere Element einen inneren, näher beim inneren Element angeordneten
Abschnitt und einen äußeren Abschnitt aufweist, wobei der Funktionsabschnitt durch einen der beiden Abschnitte
ausgebildet ist und von den beiden Abschnitten sich nur der Funktionsabschnitt im belasteten Zustand des
Verbindungsbauteils sowohl am Gehäuse als auch an der
Vorrichtung, vorzugsweise der Montageplatte, abstützt.
Das äußere Abschnitt ist in Querrichtung und nach außen gesehen hinter dem inneren Abschnitt angeordnet, wobei die Querrichtung quer, vorzugsweise normal zur axialen Richtung steht .
Vorzugsweise weisen der äußere und der innere Abschnitt jeweils einen im Wesentlichen kreisringförmigen Querschnitt auf .
Der genannte belastete Zustand schließt nicht aus, dass es auch weitere belastete Zustände gibt, in denen beide
Abschnitte sich sowohl am Gehäuse als auch an der Vorrichtung abstützen. Beispielsweise ist eine stufenweise Abstützung eines Abschnitts denkbar, bei welcher stufenweisen Abstützung sich dieser Abschnitt im belasteten Zustand ausschließlich am Gehäuse oder der Vorrichtung abstützt und bei welcher
stufenweisen Abstützung sich dieser Abschnitt in einem
weiteren belasteten Zustand mit weiter erhöhter
Druckkomponente parallel zur axialen Richtung sowohl am
Gehäuse als auch an der Vorrichtung abstützt. Eine solche weiter erhöhte Druckkomponente kann sich vorzugsweise bei einer weiteren Annäherung des Gehäuses zur Vorrichtung parallel zur axialen Richtung einstellen. Um im belasteten Zustand Raum für die Verformung bzw. für das Ausknicken jenes Abschnitts zur Verfügung zu stellen und damit eine kontrollierte Verformung bzw. ein kontrolliertes
Ausknicken jenes Abschnitts zu ermöglichen, der den
Funktionsabschnitt ausbildet, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungsbauteils vorgesehen, dass der Freiraum zumindest abschnittsweise zwischen dem inneren Abschnitt und dem äußeren Abschnitt ausgebildet ist. D.h. der Freiraum ermöglicht eine Verformung jenes Abschnitts, der sich im belasteten Zustand des
Verbindungsbauteils sowohl am Gehäuse als auch an der
Vorrichtung abstützt, in Richtung des anderen Abschnitts.
Um bei hohen Druckspannungen, bei welchen der den
Funktionsabschnitt ausbildende Abschnitt verformt ist, das solcherart instabil gewordene System wieder zu stabilisieren, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verbindungsbauteils vorgesehen, dass der Anlageteil durch den anderen der beiden Abschnitte ausgebildet wird. D.h. der den Funktionsabschnitt ausbildende Abschnitt stützt sich am anderen Abschnitt ab. Vorzugsweise verformt sich der andere Abschnitt dabei nicht selbst bzw. knickt selbst nicht aus.
Um das Verformen bzw. Ausknicken des anderen Abschnitts zu verhindern und damit ein Abstützen des sich verformenden bzw. ausknickenden Abschnitts am anderen Abschnitt zu ermöglichen, stützt sich der andere Abschnitt im belasteten Zustand nur am Gehäuse oder der Vorrichtung, aber nicht an beiden
gleichzeitig, ab. Vorzugsweise stützt sich der benachbarte Abschnitt dabei mit einem Endbereich am Gehäuse oder der
Vorrichtung ab und ein anderer Endbereich des benachbarten Abschnitts kann sich im belasteten Zustand gegenüber der
Vorrichtung oder dem Gehäuse bewegen bzw. ist gegenüber der Vorrichtung oder dem Gehäuse frei.
Der Grad der Instabilität des Systems bzw. des äußeren
Elements bei geringeren Belastungen kann durch die Wahl der Wandstärke des sich verformenden Abschnitts eingestellt werden. Eine hinreichend große Wandstärke verhindert dabei eine zu große Instabilität bei geringer Belastung. Da der andere Abschnitt in erster Linie nur eine abstützende Funktion für den sich verformenden Abschnitt erfüllen muss, kann dessen Wandstärke relativ klein gehalten werden. Bei einer
bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verbindungsbauteils ist es daher vorgesehen, dass der
Funktionsabschnitt in der Querrichtung gesehen zumindest abschnittsweise eine größere Wandstärke aufweist als der andere der beiden Abschnitte. Somit kann sogar Material beim anderen Abschnitt eingespart werden. Die Wandstärke wird dabei vorzugsweise im unbelasteten Zustand des Verbindungsbauteils gemessen .
Um ein Abstützen bzw. Anliegen des sich verformenden
Abschnitts am anderen Abschnitt sicher zu gewährleisten, muss der andere Abschnitt in axialer Richtung hinreichend
dimensioniert werden, insbesondere in Relation zum sich verformenden Abschnitt. Entsprechend ist es bei einer
bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verbindungsbauteils vorgesehen, dass der Funktionsabschnitt im unbelasteten Zustand des Verbindungsbauteils in einer axialen Richtung gesehen eine geringere Länge aufweist als der andere der beiden Abschnitte, wobei die Querrichtung quer zur axialen Richtung verläuft.
Entsprechend der Verformung des sich verformenden Abschnitts ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verbindungsbauteils vorgesehen, dass der Funktionsabschnitt in einer axialen Richtung gesehen im unbelasteten Zustand des Verbindungsbauteils eine größere Länge aufweist als im belasteten Zustand des
Verbindungsbauteils, wobei die Querrichtung quer zur axialen Richtung verläuft. Die Verformung kann also grundsätzlich beliebig sein, solange sie in axialer Richtung gesehen zu einer Längenreduktion des sich verformenden Abschnitts führt.
Um eine konstruktiv und herstellungstechnisch besonders einfache Realisierung des äußeren Elements zu ermöglichen, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungsbauteils vorgesehen, dass der Funktionsabschnitt durch den äußeren Abschnitt ausgebildet ist.
Die beiden Abschnitte weisen in axialer Richtung gesehen jeweils einen ersten und einen zweiten Endbereich auf. Um eine konstruktiv und herstellungstechnisch besonders einfache
Realisierung des äußeren Elements zu ermöglichen, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungsbauteils vorgesehen, dass die beiden Abschnitte, vorzugsweise im Bereich eines Endbereichs des jeweiligen
Abschnitts, miteinander verbunden sind. Durch die Verbindung der beiden Abschnitte wird zudem einer ungewünschten zu großen Instabilität des äußeren Elements bei hohen Druckbelastungen entgegengewirkt .
Um insbesondere den Zusammenbau bzw. die Herstellung des Verbindungsbauteils zu vereinfachen, ist es bei einer
bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verbindungsbauteils vorgesehen, dass das äußere Element einstückig ausgeführt ist.
Vorzugsweise ist das äußere Element elastisch und wenig bis gar nicht kompressibel . Entsprechend ist es bei einer
bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verbindungsbauteils vorgesehen, dass das äußere Element aus Gummi oder einem Elastomer gefertigt ist. Dabei kann Gummi sowohl aus einem natürlichen als auch aus einem synthetischen Material, insbesondere Kautschuk, hergestellt sein. Das
Elastomer ist entsprechend wenig bis gar nicht kompressibel.
Analog zum oben Gesagten ist erfindungsgemäß ein
Kältemittelverdichter vorgesehen, umfassend ein hermetisch dichtes Gehäuse sowie eine im Inneren des Gehäuses angeordnete Antriebseinheit mit einer Kolben-Zylinder-Einheit zur
zyklischen Verdichtung eines Kältemittels und einem
Elektromotor zum Antrieb der Kolben-Zylinder-Einheit, wobei der Kältemittelverdichter weiters mindestens ein
erfindungsgemäßes Verbindungsbauteil zur Anbindung des
Gehäuses an eine mit dem Kältemittelverdichter in
Wirkverbindung stehende Vorrichtung, vorzugsweise an eine Montageplatte eines Kühlgerätes, umfasst.
Weiters ist im Einklang mit dem oben Gesagten erfindungsgemäß ein System vorgesehen, das erfindungsgemäße System umfassend einen erfindungsgemäßen Kältemittelverdichter sowie eine mit dem Kältemittelverdichter in Wirkverbindung stehende Vorrichtung, vorzugsweise ein Kühlgerät, wobei die Vorrichtung eine Montageplatte umfasst, an welche das Gehäuse des
Kältemittelverdichters mit dem mindestens einen
Verbindungsbauteil angebunden ist, wobei sich im belasteten Zustand des Verbindungsbauteils der Funktionsabschnitt sowohl am Gehäuse als auch an der Montageplatte abstützt.
Um sicherzustellen, dass sich im belasteten Zustand der
Anlageteil, insbesondere der andere, sich nicht verformende Abschnitt nur am Gehäuse abstützen kann, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems vorgesehen, dass eine Öffnung und/oder eine Ausnehmung
und/oder eine Abstufung in der Montageplatte vorgesehen ist, in welche im belasteten Zustand des Verbindungsbauteils der Anlageteil hineinragt. Vorzugsweise bewegt sich der
Anlageteil, insbesondere jener Teil des anderen Abschnitts, mit dem der andere Abschnitt im belasteten Zustand in die Öffnung, Ausnehmung oder Abstufung der Montageplatte
hineinragt, beim Übergang vom unbelasteten Zustand in den belasteten Zustand auf die Montageplatte zu. Vorzugsweise ragt der Anlageteil, insbesondere der andere Abschnitt im
unbelasteten Zustand nicht in die Öffnung, Ausnehmung oder Abstufung der Montageplatte hinein.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen
Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben.
Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Kältemittelverdichters Fig. 2 eine Schnittansicht durch ein aus dem Stand der
Technik bekanntes Verbindungsbauteil, gemäß der
Schnittlinie A-A in Fig. 1
Fig. 3 eine Schnittansicht durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbindungsbauteils in einem unbelasteten Zustand, wobei die Schnittansicht analog zu Fig. 2 ist
Fig. 4 eine Schnittansicht wie Fig. 3, wobei das
Verbindungsbauteil in einem belasteten Zustand vorliegt
Fig. 5 eine Schnittansicht durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbindungsbauteils in einem unbelasteten Zustand, wobei die Schnittansicht analog zu Fig. 2 ist
Fig. 6 eine Schnittansicht wie Fig. 5, wobei das
Verbindungsbauteil in einem belasteten Zustand vorliegt
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG In der Seitenansicht der Fig. 1 ist ein Kältemittelverdichter
1 mit einem Gehäuse 2 zu sehen, wobei im Inneren des Gehäuses
2 eine Antriebseinheit mit einer Kolben-Zylinder-Einheit zur zyklischen Verdichtung eines Kältemittels und einem
Elektromotor zum Antrieb der Kolben-Zylinder-Einheit
vorgesehen ist (nicht dargestellt) . Das Gehäuse 2 ist in Fig. 1 über Verbindungsbauteile 4 gemäß dem Stand der Technik mit einer Montageplatte 26 eines Kühlgerätes 3, welches in
Wirkverbindung mit dem Kältemittelverdichter 1 steht,
verbunden . Wie in der Schnittansicht der Fig. 2 zu sehen ist, weisen die Verbindungsbauteile 4 gemäß dem Stand der Technik ein inneres Element 5 und ein das innere Element 5 umgebendes äußeres Element 6 auf. Das äußere Element 6 ist typischerweise aus Gummi gefertigt. Das innere Element 5 weist jedenfalls eine größere Steifigkeit als das äußere Element 6 auf, was einem Setzen des äußeren Elements 6 entgegenwirkt.
Das Verbindungselement 4 weist eine Längsachse 24 auf, die parallel zu einer axialen Richtung 16 verläuft. Quer,
vorzugsweise normal auf die axiale Richtung 16 steht eine Querrichtung 28. Die Längsachse 24 verläuft in Querrichtung 28 gesehen durch das Zentrum des Verbindungselements 4. Von der Längsachse 24 in Querrichtung 28 nach außen gesehen ist das äußere Element 6 hinter dem inneren Element 5 angeordnet.
Das innere Element 5 kann hülsenförmig ausgeführt sein, was die Durchführung einer Schraube (nicht dargestellt) zur
Verbindung des Verbindungsbauteils 4 mit dem Gehäuse 2
ermöglicht. In Fig. 2 (wie auch in Fig. 3 und Fig. 4) ist weiters ein Stahlfederbolzen 25 erkennbar, auf welchen eine Feder (nicht dargestellt) gepresst werden kann, mittels welcher die Antriebseinheit (nicht dargestellt) im Gehäuse 2 gelagert ist.
Gemäß dem Stand der Technik werden aus Gründen der
Transportbelastungen Lösungen verwendet, bei welchen das äußere Element 6 rund um die Längsachse 24 umfänglich
eingeschlossen ist, insbesondere von Teilen der Vorrichtung 3, vorzugsweise von der Montageplatte 26, wie in Fig. 2 zu sehen ist. Im Zusammenspiel mit der versteifenden Wirkung des inneren Elements 5 kommt somit die Inkompressibilität von Gummi voll zu tragen, da die Schubverformbarkeit von Gummi nicht ausgenutzt werden kann. Dies wirkt einer
Schwingungsentkopplung zwischen Kältemittelverdichter 1 und Kühlgerät 3 entgegen. Weiters bildet das innere Element 5 im dargestellten Ausführungsbeispiel eine TransportSicherung 7 an seinem in axialer Richtung 16 gesehen freien Ende aus, indem das innere Element 5 sich dort in Querrichtung 28 erweitert. Dies führt dazu, dass eine Ausdehnung 35 der TransportSicherung 7 in Querrichtung 28 größer ist als eine Ausdehnung 34 einer
Öffnung 29 der Montageplatte 26, durch welche Öffnung 29 das innere Element 5 und das äußere Element 6 in axialer Richtung 16 hindurchgeführt sind. Dies wiederum verhindert, dass der Kältemittelverdichter 1 in axialer Richtung 16 von der
Montageplatte 26 abgezogen werden kann.
Das äußere Element 6 bildet über der TransportSicherung 7 eine Dämpfungsschicht 32 aus. Die Dämpfungsschicht 32 verhindert, dass es zu einem harten, metallischen Kontakt zwischen der TransportSicherung 7 und der Montageplatte 26 kommt,
insbesondere falls der Kältemittelverdichter 1 fehlerhaft montiert worden sein sollte und Kältemittelverdichter 1 und Montageplatte 26 gegeneinander vorgespannt sein sollten.
Die Schwingungsentkopplung zwischen Kältemittelverdichter 1 und Kühlgerät 3 wird durch erfindungsgemäße
Verbindungsbauteile 4 dramatisch verbessert. Fig. 3 und Fig. 4 zeigen eine erste Ausführungsvariante eines solchen
erfindungsgemäßen Verbindungsbauteils 4 in einer
Schnittansicht analog zu Fig. 2. Dabei zeigt Fig. 3 das erfindungsgemäße Verbindungsbauteil 4 in einem unbelasteten Zustand ohne Druckkomponente parallel zur axialen Richtung 16. Fig. 4 zeigt hingegen das erfindungsgemäße Verbindungsbauteil 4 in einem belasteten Zustand mit zumindest einer
Druckkomponente parallel zur axialen Richtung 16, sodass das Gehäuse 2 und die Montageplatte 26 parallel zur axialen
Richtung 16 gegeneinander gedrückt werden.
Das äußere Element 6 ist vorzugsweise aus Gummi oder einem Elastomer mit niedriger oder keiner Kompressibilität gefertigt. Das innere Element 5 ist vorzugsweise aus Metall, z.B. Stahl oder Edelstahl hergestellt.
Das äußere Element 6 weist einen äußeren Abschnitt 9 und einen inneren Abschnitt 10 auf, wobei der innere Abschnitt 10 näher beim inneren Element 5 angeordnet ist. Von der Längsachse 24 in Querrichtung 28 nach außen gesehen ist der äußere Abschnitt 9 hinter dem inneren Abschnitt 10 angeordnet. In axialer
Richtung 16 wird der äußere Abschnitt 9 von einem ersten
Endbereich 11 und einem zweiten Endbereich 12 begrenzt. Der innere Abschnitt 10 wird in axialer Richtung 16 von einem ersten Endbereich 13 und einem zweiten Endbereich 14 begrenzt. Der äußere Abschnitt 9 und der innere Abschnitt 10 sind im Bereich ihrer zweiten Endbereiche 12, 14 miteinander
verbunden. Vorzugsweise ist das äußere Element 6 einstückig hergestellt.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Abschnitte 9, 10 eine Symmetrie um die Längsachse 24 auf, womit der äußere Abschnitt 9 und der innere Abschnitt 10 normal auf die
Längsachse 24 jeweils zumindest abschnittsweise einen
kreisringförmigen Querschnitt aufweisen. Die Querrichtung 28 kann daher im gezeigten Ausführungsbeispiel auch als radiale Richtung angesehen werden. Grundsätzlich sind aber natürlich auch andere Querschnittsformen möglich, z.B. eine elliptische oder vieleckige, insbesondere rechteckige oder quadratische, Querschnittsform.
Das äußere Element 6 ist mit dem inneren Element 5 verbunden. Vorzugsweise ist das äußere Element 6 im Bereich des zweiten Endbereichs 14 des inneren Abschnitts 10 mit dem inneren
Element 5 über einen Presssitz verbunden. Im gezeigten
Ausführungsbeispiel schließt in axialer Richtung 16 gesehen ein weiterer Spalt 33 an den Presssitz an, welcher weitere Spalt 33 somit abschnittsweise zwischen dem inneren Element 5 und dem inneren Abschnitt 10 des äußeren Elements 6 ausgebildet ist. Der weitere Spalt 33 dient dazu, einen direkten Kontakt zwischen dem inneren Element 5, dem inneren Abschnitt 10 und der Montageplatte 26 zu vermeiden. Bzw.
ermöglicht der weitere Spalt 33, dass der innere Abschnitt 10 ausweichen kann, wenn die Montageplatte 26 parallel zur
Querrichtung 28 gegen den inneren Abschnitt 10 in Richtung inneres Element 5 drückt. Andernfalls würde sich eine sehr stark ansteigende unerwünschte Quersteifigkeit ergeben, wenn das äußere Element 6 aus Gummi gefertigt ist, da Gummi nahezu inkompressibel ist.
Mit den zweiten Endbereichen 12, 14 stützen sich die
Abschnitte 9, 10 im gezeigten Ausführungsbeispiel am Gehäuse 2 ab. Vorzugsweise stützt sich das äußere Element 6 im Bereich der zweiten Endbereiche 12, 14 am Gehäuseboden 8 ab. Der äußere Abschnitt 9 bildet einen Funktionsabschnitt 30 aus, wobei sich der äußere Abschnitt 9 nicht nur am Gehäuse 2 abstützt, sondern außerdem zumindest im belasteten Zustand des Verbindungsbauteils 4 mit seinem ersten Endbereich 11 an der Montageplatte 26 des Kühlgerätes 3. Der erste Endbereich 13 des inneren Abschnitts 10 ragt hingegen durch die Öffnung 29 der Montageplatte 26 hindurch. Der erste Endbereich 13 des inneren Abschnitts 10 ist somit relativ zur Montageplatte 26 in axialer Richtung 16 bewegbar und umgekehrt.
Dies hat zur Folge, dass im belasteten Zustand, wenn sich das Gehäuse 2 bzw. der Gehäuseboden 8 und die Montageplatte 26 in axialer Richtung 16 aneinander annähern, nur der äußere
Abschnitt 9 bzw. der Funktionsabschnitt 30 in axialer Richtung 16 druckbeaufschlagt wird. Dabei ist der äußere Abschnitt 9 so ausgelegt, dass es zu einer Verformung des äußeren Abschnitts 9 durch Ausknicken kommt. D.h. im belasteten Zustand ist der äußere Abschnitt 9 bzw. der Funktionsabschnitt 30 ein
verformter Abschnitt 27 und weist einen Knick 17 auf, vgl. Fig. 4. Der innere Abschnitt 10 hingegen wird nicht in axialer Richtung 16 druckbeaufschlagt, da sein erster Endbereich 13 im belasteten Zustand einfach gegenüber der Montageplatte 16 parallel zur axialen Richtung 16 verschoben wird bzw. ist. Entsprechend ist der innere Abschnitt 10 im belasteten Zustand auch nicht verformt.
Aufgrund der Verformung des äußeren Abschnitts 9 bzw. des Funktionsabschnitts 30 kommt es zu einer Änderung von dessen Länge in axialer Richtung 16. D.h. dessen Länge 20 im
unbelasteten Zustand ist größer als dessen Länge 22 im
belasteten Zustand. Demgegenüber weist der innere Abschnitt 10 im belasteten Zustand eine Länge 23 auf, die genauso groß ist wie eine Länge 21 des inneren Abschnitts 10 im unbelasteten Zustand .
Im unbelasteten Zustand (Fig. 3) ist zwischen dem äußeren Abschnitt 9 und dem inneren Abschnitt 10 abschnittsweise ein Freiraum in Form eines Spalts 15 ausgebildet, der sich, aufgrund der im gezeigten Ausführungsbeispiel vorhandenen Symmetrie, zumindest abschnittsweise ringförmig um die
Längsachse 24 erstreckt. Dieser Spalt 15 bietet Platz dafür, dass der äußere Abschnitt 9 bzw. der Funktionsabschnitt 30 im belasteten Zustand (Fig. 4) in Richtung innerer Abschnitt 10 ausknicken kann. Entsprechend ist der Spalt 15 im belasteten Zustand durch den äußeren Abschnitt 9 teilweise ausgefüllt.
Das Ausknicken kann, je nach nachdem wie groß die
Druckkomponente parallel zur axialen Richtung 16 ist, soweit erfolgen, bis der äußere Abschnitt 9 bzw. der
Funktionsabschnitt 30 an einem Anlageteil 31 anliegt. Im
Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und Fig. 4 ist der Anlageteil 31 durch den inneren Abschnitt 10 ausgebildet. Dieses Anliegen stabilisiert den Funktionsabschnitt 30 bzw. den äußeren
Abschnitt 9 bzw. das äußere Element 6.
Insgesamt ergibt sich somit eine nichtlineare Federkennlinie des erfindungsgemäßen Verbindungsbauteils 4. Dabei kann das äußere Element 6 bzw. der äußere Abschnitt 9 bzw. der Funktionsabschnitt 30 so ausgelegt werden, dass bereits relativ niedrige Drücke parallel zur axialen Richtung 16 zu einem Ausknicken des äußeren Abschnitts 9 bzw. des
Funktionsabschnitts 30 führen. Dies entspricht einem relativ instabilen Zustand bzw. einer sehr flachen Federkennlinie. Sobald der äußere Abschnitt 9 bzw. der Funktionsabschnitt 30 aber am inneren Abschnitt 10 bzw. am Anlageteil 31 anliegt, wird der äußere Abschnitt 9 stabilisiert. Dies erfolgt bei weiterer Druckerhöhung, womit eine wesentlich steilere
Kennlinie bei diesen Drücken realisiert ist und sich insgesamt eine nichtlineare Federkennlinie des erfindungsgemäßen
Verbindungsbauteils 4 ergibt.
Wie stark das Ausknicken in Abhängigkeit von der Größe der Druckkomponente parallel zur axialen Richtung 16 erfolgt bzw. wie instabil das Verbindungsbauteil 4 bei relativ niedrigen Drücken ist, kann u.a. durch die Wahl einer Wandstärke 18 des äußeren Abschnitts 9 festgelegt werden. Dabei kann die
Wandstärke 18 auch deutlich größer ausfallen als eine
Wandstärke 19 des inneren Abschnitts 10. Die Wandstärken 18, 19 werden vorzugsweise im unbelasteten Zustand gemessen, vgl. Fig. 3.
Die in Fig. 5 und Fig. 6 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungsbauteils 4 unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 3 und Fig. 4 im Wesentlichen darin, dass das äußere Element 6 statt den beiden Abschnitten 9, 10 nur den Funktionsabschnitt 30 aufweist. Der
Funktionsabschnitt 30 stützt sich zumindest im belasteten Zustand des Verbindungsbauteils 4 sowohl am Gehäuse 2 bzw. am Gehäuseboden 8 als auch an der Vorrichtung 3 bzw. an der Montageplatte 26 ab. Der Anlageteil 31 wird in diesem Fall durch das innere Element 5 ausgebildet, das durch die Öffnung 29 der Montageplatte 26 in axialer Richtung 16 hindurch ragt.
Dies hat zur Folge, dass im belasteten Zustand, wenn sich das Gehäuse 2 bzw. der Gehäuseboden 8 und die Montageplatte 26 in axialer Richtung 16 aneinander annähern, nur das äußere
Element 6 bzw. der Funktionsabschnitt 30 in axialer Richtung 16 druckbeaufschlagt wird. Dabei ist das äußere Element 6 bzw. der Funktionsabschnitt 30 so ausgelegt, dass es zu einer
Verformung des Funktionsabschnitts 30 durch Ausknicken kommt. D.h. im belasteten Zustand ist der Funktionsabschnitt 30 ein verformter Abschnitt 27 und weist einen Knick 17 auf, vgl. Fig. 6. Das innere Element 5 hingegen wird nicht in axialer Richtung 16 druckbeaufschlagt, da es, wie bereits erwähnt, durch die Öffnung 29 ragt und somit im belasteten Zustand einfach gegenüber der Montageplatte 26 parallel zur axialen Richtung 16 verschoben wird bzw. ist.
Der Spalt 15, der im unbelasteten Zustand des
Verbindungsbauteils 4 frei ist und den notwendigen Platz für die Verformung bzw. für das Ausknicken des Funktionsabschnitts 30 im belasteten Zustand des Verbindungsbauteils 4 bietet, ist entsprechend abschnittsweise zwischen dem inneren Element 5 und dem äußeren Element 6 bzw. dem Funktionsabschnitt 30 ausgebildet . Das Ausknicken kann, je nach nachdem wie groß die
Druckkomponente parallel zur axialen Richtung 16 ist, soweit erfolgen, bis der Funktionsabschnitt 30 am Anlageteil 31 bzw. am inneren Element 5 anliegt. Dieses Anliegen stabilisiert den Funktionsabschnitt 30 bzw. das äußere Element 6. Die Öffnung 29 ist vorzugsweise in einem stufenförmig
abgesetzten Abschnitt der Montageplatte 26 angeordnet, in welchem abgesetzten Abschnitt das äußere Element 6 angeordnet ist. Durch die Stufenform wird im belasteten Zustand des Verbindungsbauteils 4 der Funktionsabschnitt 30 an seinem die Montageplatte 26 kontaktierenden Ende in Querrichtung 28 abgestützt, wenn der Funktionsabschnitt 30 in den Spalt 15 ausknickt . Die Dämpfungsschicht 32 auf der TransportSicherung 7 ist in Fig. 5 und Fig. 6 nicht extra dargestellt. Es kann aber natürlich eine solche vorgesehen sein, beispielsweise durch eine Beschichtung der TransportSicherung 7 mit Gummi oder sonst einem elastischen oder dämpfenden Material.
BEZUGSZEICHENLISTE
Kältemittelverdichter
Gehäuse
Kühlgerät
Verbindungsbauteil
Inneres Element
Äußeres Element
TransportSicherung
Gehäuseboden
Äußerer Abschnitt des äußeren Elements
Innerer Abschnitt des äußeren Elements
Erster Endbereich des äußeren Abschnitts
Zweiter Endbereich des äußeren Abschnitts
Erster Endbereich des inneren Abschnitts
Zweiter Endbereich des inneren Abschnitts
Spalt
Axiale Richtung
Knick
Wandstärke des äußeren Abschnitts
Wandstärke des inneren Abschnitts
Länge des äußeren Abschnitts im unbelasteten Zustand Länge des inneren Abschnitts im unbelasteten Zustand Länge des äußeren Abschnitts im belasteten Zustand Länge des inneren Abschnitts im belasteten Zustand Längsachse des Verbindungsbauteils Stahlfederbolzen Montageplatte Eine Verformung bzw. einen Knick aufweisender Abschnitt Querrichtung Öffnung der Montageplatte Funktionsabschnitt Anlageteil Dämpfungsschicht über der TransportSicherung Weiterer Spalt Ausdehnung der Öffnung der Montageplatte in
Querrichtung Ausdehnung der TransportSicherung in Querrichtung

Claims

A N S P R U C H E
Verbindungsbauteil (4) eines Kältemittelverdichters (1) zur Anbindung eines Gehäuses (2) des
Kältemittelverdichters (1) an eine mit dem
Kältemittelverdichter (1) in Wirkverbindung stehende
Vorrichtung, vorzugsweise an eine Montageplatte (26) eines Kühlgerätes (3), das Verbindungsbauteil (4) umfassend ein inneres Element (5) und ein das innere Element (5)
umgebendes äußeres Element (6), wobei das innere Element
(5) eine höhere Steifigkeit als das äußere Element (6) aufweist und wobei das äußere Element (6) einen
Funktionsabschnitt (30) aufweist, der so ausgelegt ist, dass er sich in einem belasteten Zustand des
Verbindungsbauteils (4) sowohl am Gehäuse (2) als auch an der Vorrichtung (3), vorzugsweise der Montageplatte (26) abstützt, wobei ein Freiraum (15) vorgesehen ist, der in einer Querrichtung (28) gesehen an den Funktionsabschnitt
(30) des äußeren Elements (6) anschließt, wobei das innere Element (5) und das äußere Element (6) parallel zur
Querrichtung (28) gesehen hintereinander angeordnet sind und wobei im belasteten Zustand des Verbindungsbauteils
(4) der Funktionsabschnitt (30) so verformt ist, dass er zumindest abschnittsweise in den Freiraum (15) hineinragt, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Element (6) einen inneren, näher beim inneren Element (5) angeordneten
Abschnitt (10) und einen äußeren Abschnitt (9) aufweist, wobei der Funktionsabschnitt (30) durch einen der beiden Abschnitte (9, 10) ausgebildet ist und von den beiden Abschnitten (9, 10) sich nur der Funktionsabschnitt (30) im belasteten Zustand des Verbindungsbauteils (4) sowohl am Gehäuse (2) als auch an der Vorrichtung (3),
vorzugsweise der Montageplatte (26), abstützt.
2. Verbindungsbauteil (4) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass der verformte Funktionsabschnitt (30) einen Abschnitt (27) mit einem Knick (17) umfasst, wobei der den Knick (17) aufweisende Abschnitt (27) des
Funktionsabschnitts (30) zumindest teilweise in den
Freiraum (15) hinein ragt.
Verbindungsbauteil (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass im belasteten Zustand des Verbindungsbauteils (4) der verformte Funktionsabschnitt (30) zumindest teilweise an einem Anlageteil (31) des Verbindungsbauteils (4) anliegt, welcher Anlageteil (31) in der Querrichtung (28) gesehen an den Freiraum (15) anschließt .
Verbindungsbauteil (4) nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass der Anlageteil (31) des
Verbindungsbauteils (4) durch das innere Element (5) ausgebildet ist.
Verbindungsbauteil (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Freiraum (15) zumindest abschnittsweise zwischen dem inneren Abschnitt (10) und dem äußeren Abschnitt (9) ausgebildet ist.
Verbindungsbauteil (4) nach Anspruch 5, sofern abhängig von Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der
Anlageteil (31) durch den anderen der beiden Abschnitte (10, 9) ausgebildet wird.
Verbindungsbauteil (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionsabschnitt (30) in der Querrichtung (28) gesehen zumindest abschnittsweise eine größere Wandstärke (18) aufweist als der andere der beiden Abschnitte (10, 9).
8. Verbindungsbauteil (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionsabschnitt (30) im unbelasteten Zustand des Verbindungsbauteils (4) in einer axialen Richtung (16) gesehen eine geringere Länge (20) aufweist als der andere der beiden Abschnitte (10,
9) , wobei die Querrichtung (28) quer zur axialen Richtung (16) verläuft.
9. Verbindungsbauteil (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionsabschnitt (30) in einer axialen Richtung (16) gesehen im unbelasteten Zustand des Verbindungsbauteils (4) eine größere Länge (20) aufweist als im belasteten Zustand des
Verbindungsbauteils (4), wobei die Querrichtung (28) quer zur axialen Richtung (16) verläuft.
10. Verbindungsbauteil (4) nach einem der Ansprüche 1 bis
9, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionsabschnitt (30) durch den äußeren Abschnitt (9) ausgebildet ist.
11. Verbindungsbauteil (4) nach einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abschnitte (9,
10) , vorzugsweise im Bereich eines Endbereichs (11, 13) des jeweiligen Abschnitts (9, 10), miteinander verbunden sind.
12. Verbindungsbauteil (4) nach einem der Ansprüche 1 bis
11, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Element (6) einstückig ausgeführt ist.
13. Verbindungsbauteil (4) nach einem der Ansprüche 1 bis
12, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Element (6) aus Gummi oder einem Elastomer gefertigt ist.
14. Kältemittelverdichter (1), umfassend ein hermetisch dichtes Gehäuse (2) sowie eine im Inneren des Gehäuses (2) angeordnete Antriebseinheit mit einer Kolben-Zylinder- Einheit zur zyklischen Verdichtung eines Kältemittels und einem Elektromotor zum Antrieb der Kolben-Zylinder- Einheit, wobei der Kältemittelverdichter (1) weiters mindestens ein Verbindungsbauteil (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Anbindung des Gehäuses (2) an eine mit dem Kältemittelverdichter (1) in Wirkverbindung stehende Vorrichtung, vorzugsweise an eine Montageplatte
(26) eines Kühlgerätes (3), umfasst.
15. System umfassend einen Kältemittelverdichter (1) nach Anspruch 14 sowie eine mit dem Kältemittelverdichter (1) in Wirkverbindung stehende Vorrichtung, vorzugsweise ein Kühlgerät (3) , wobei die Vorrichtung eine Montageplatte (26) umfasst, an welche das Gehäuse (2) des
Kältemittelverdichters (1) mit dem mindestens einen
Verbindungsbauteil (4) angebunden ist, wobei sich im belasteten Zustand des Verbindungsbauteils (4) der
Funktionsabschnitt (30) sowohl am Gehäuse (2) als auch an der Montageplatte (26) abstützt.
16. System nach Anspruch 15, sofern abhängig von Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Öffnung (29) und/oder eine Ausnehmung und/oder eine Abstufung in der
Montageplatte (26) vorgesehen ist, in welche im belasteten Zustand des Verbindungsbauteils (4) der Anlageteil (31) hineinragt .
PCT/EP2016/065333 2015-06-30 2016-06-30 Verbindungsbauteil eines kältemittelverdichters WO2017001574A1 (de)

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