DE1403989A1

DE1403989A1 - Gekapselter Schwingverdichter,insbesondere Kaelteverdichter

Info

Publication number: DE1403989A1
Application number: DE19621403989
Authority: DE
Inventors: Ernst Gauss
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-03-16
Filing date: 1962-03-16
Publication date: 1969-01-30
Also published as: GB966829A; US3171585A

Description

Ernst Gauss » Enzklosterle-Schwarzwald Gekapselter Schwinprverdichter, insbesondere Kälteverdichter

Die Erfindung "bezieht sick auf gekapselt© Schwingverdichter, wie sie in erster linie für Kälteverdi eilt er Ln Frage kommen. Derartige* Schwingverdichter sind mit einem nach dem Tauchkalbenprinzip ci/heitenden elektrischeriSchwingantrieb ausgerüstet, bei dem eine wechselstromgespeiste, von einem praktisch metallfreien, topffprmigsn Körper getragene, mit dem Yerdiciiterkolben verbundene Tauchspule Verwendung findet, die im Hingiuftspalt eines einen magnetischen Kreis erregenden Permanentmagneten angeordnet ist. Das gesamte Schwingungssystem des Verdichters ist mittels Federn auf die Frequenz oder nahezu auf die Frequenz des die !Dauchspule speisenden Wechselstroms abgestimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gekapselte öchwingverdichter der vorstehend beschriebenen Art in der Richtung weiter zu entwickeln, dass sie einfach und billig herzustellen sind, mit einem guten elektrischen Wirkungsgrad arbeiten und einen geringen Schwingwiderstand aufweisen.

Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe ist durch die Kombination folgender Merkmale gekennzeichnet}

a) Zwischen die Saugseite und die Druckseite des Verdichters sinä ein druckeeitig durch ein Rückschlagventil abgeschlossenes Kolbenrohr und eine zentrische Führungsbohrung für dieses in einem Polschuh des Permanentmagneten geschaltet,

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die druckseitig durch ein unter ü'ed-erdr^ck stehendes Ventil abgeschlossen ist, welches mit dem vorgenannten Rückschlagventil in der Bohrung eine Dmickvorkamuer einschliesst.

b) D«3 saugseitig ofx'ene jSnds des Kolbenrchres ist im Boden des

ε us Isoliermaterial bestehenden Trägerkörpers der Tauchspule gehaltert.

c) Auf der Aussen-- und bxJI der Innenseite des Bodens des Tauchspulen-Trägerkörpers stutzt sich ,je eine von zwei einander entgegenwirkenden, aufeinander rbgestimmten, die auftretenden Massenkräfte kompensierenden Druckfedern.ab.

Die einander entgegenwirkenden, sich auf je einer Seite des Bodens des Tauchspulenträgerkörpers abstützenden Druckfedern sind so gehalten, dass die Achse des Trägerkörpers auch während des Verdichterbetriebes genau mit der Achse des Verdichöerkolbens zusammenfällt. Die mit Kunststoff eingegossene Tauchspule ist über die beiden Druckfedern an eine Wechselstromq.uelle angeschlossen.

Eines der beiden in das Verdichtergehäuse über eine Steckdose eingeführte Verbindungskabel zur Wechselstromquelle ist mit der nach der Druckseite des Verdichters zugewandten Stirnseite der am Polschuh über einen Isolierring und einen Kontaktring gehalterten Druckfeder und das ander· Verbindungskabel mit der vom Boden des vorgenannten Trägerkörpera abgewandten Stirnseite deq? zweiten Druckfeder über einen Kontaktring verbunden. Der an der Innenseite desBodens des topfförmigen Tauchspulen-Trägerkörpers angeordnete Kontaktring steht mit dem einen Ende; und der an der Aussenseite

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dieses Bodens "befestigte Kontaktring mit dem anderen Ende der Tauchspule in Kontaktverbindung.

Das Permanentmagnetsystem, die Schwingspule, deren Abstützfedern,, der Verdichterkolben und die Ventile sind in einem allseitig geschlossenen, aus nicht ferromagnetisehern Material bestehender Gehäuse untergebracht, wobei der Deckel des Gehäuses als Druckkammer ausgebildet ist. Der Druckkaiiimer-Gehäuse deckel ist gegenüber dem oberen Polschuh des Permanentmagneten durch einen Dichtungsring abgedichtet. Die Seitenwände des Trägerkörpers der Tauchspule sind mit Ausnehmungen versehen, die zum Druckausgleich dienen.

In den !figuren 1 bis 4- ist ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht.

■^ig. 1 stellt einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäss ausgebildeten gekapselten Bchwingverdichter dar.

In der Fig.2 ist in vergrössertem Masstab ein Längsschnitt durch den Oberteil des Kolbenrohrea veranschaulicht.

Fig.5 zeigt eine Aufsicht auf diesen Kolbenrohrkopf in Richtung der Kolbenrohrachse.

In Fig.4 ist ein Querschnitt entlang der Linie I-I in Fig.l veranschaulicht.

Der erfindungsgemäss ausgebildete Schwingverdichter ist -wie iig.l erkennen lässt- in einem allseitig geschlossenen, aus. nicht ferromagnetischem Material bestehenden Gehäuse eingebaut. Dieses Gehäuse ist mit Sippen I¹ ausgerüstet, öw<t -zn

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komprimierende Medium wird dem Gehäuse 1 durGh den Stutzen 2

zugeführt. '

Das Gehäuse ist durch den Deckel 3 abgeschlossen, der mit einem Abführungsstützen 4·" für das komprimierte Medium ausgerüstet ist. Dieser Deckel schliesst die Druckkammer 21 ein, der auf dem oberen Polschuh 5 aufliegt und gegenüber diesem durch einen Dichtungsring 6 abgedichtet ist. Zwischen dem oberen Polschuh 5 und dem unteren Polschuh 7 ist der Permanentmagnet 8 gehaltert. Beide Polschuhe sind konzentrisch zueinander angeordnet. Sie bilden miteinander, einen Hingspalt 9» ⁱⁿ °l^em 3i^e Tauchspule Io angeordnet ist. Der Polschuh 5 ist mit einer zentrischen Bohrung 11 ausgerüstet, in welhher das Kolbenrohr 12 axial verschiebbar gelagert ist. -

Die mit Kunststoff eingegossene Sauchspule Io bildet das obere Ende eines nach oben offenen lauchspulenträgerkörpers IJ, der _aus Isoliermaterial besteht. In seinem Boden 13* ist das saugseitig offene Snde des Kolbearokres !2 gehaltert· Unterhalb der iPauchspule Io sind in dem 2?rägerkörper 13 Aisnehmungen 14- vorgesehen, die zum Druckausgleich dienen sollen. Das Koibenrohr 12 weist an seiner der Druckkammer 21 zugewandten Seite ein Kopfstück 15. auf, das durch ein Rückschlagventil 16 abgeschlossen ist.

Die Jig.2 zeigt, dass über der Ventilscheibe, 16 ein Haltekreiiz 17 am Ende des Kolbenrohres 12 befestigt ist. Dies hat Ie-

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diglich den ^weck zu verhindern, dass die Ventilscheibe 16 nicht

als
zu weit vom/Ventilsitz dienenden Kopfstück 15 entfernt werden

Der obere Teil der Bohrung 11 des Polschuhes 5 dient als Druckvorkammer 18. Diese Kammer ist an ihrer oberen Seite durch das Überdruckventil 19 abgeschlossen, welches in seiner in Eig.l dargestellten lage durch die Druckfeder 2o gehalten ist, die sich an der Innenseite des Deckels 3 abstützt. Das Ventil 19 trennt die Druckvorkammer 18 von der Druckkammer 21.

Das durch den Stutzen 2 angesaugte, zu komprimierende Medium tritt zunächst in die Ansaugkammer 22 des Gehäuses 1 ein»Durch die Bohrung dtüs hohlen Eolb^nrohres* 12 gelangt es bei Ύοψ Ventilsitz 1-5 abgehobenem "Ventil 16 in die DruckYorkammer 18. denn" der Druck in dieser Vorkammer auf Grund der periodischen Axialbewegung des Kolbenrohres 12 gross genug ist, wird das Ventil 19 entgegen dem Druck der Seder- 2o abgehoben« Das komprimierte Medium gelangt dann von der Druckvorkammer in die eigentliche Druckkammer 21 und kann von dort aus mittels des Druckstutzens 4- abgeführt werden.

Auf der der Ansaugkammer 22 zugewandten Unterseite des Polschuhes 5 iat ein Isolierring 25 koaxial zur Bohrung 11 aufgesetzt, der einen Kontafelring 24- trägt, auf de& sich die obere Druck- und Kontaktfeder 25 abnützt, &&& im Inneren des lauchspulenträgerkörpers 13 angeordnet ist*

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Am Boden 15' des Trägerkörpers 15 ist ein weiterer Kontaktring "befestigt, auf den sich die andere Seite der vorerwähnten Feder

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25 abstützt. Der letztgenannte Kontaktring ist mittels des in der Wandung des Trägerkörpers 15 angeordneten Drahtes 29 mit dem · Tauchkolben Io verbunden. Das· andere Ende dieser Tauchspule steht mittels des in Fig.l stichpunktiert angedeuteten Drahtes mit dem Kontaktring 2? in Verbindung, der an der Unterseite" des Bodens 15' des Trägerkörpers 15 befestigt ist. Auf den Kontaktring 27 stützt sich die obere Stirnseite der unteren Druck- und Kontaktfeder 5ο ab. Die untere Stirnseite dieser Feder liegt auf dem Kontaktring 51 auf, der an einem Isolierkörper 52 befestigt ist, welcher mit dem Stecker 55 in.Verbindung steht,-dessen Steckerstifte 54-, 55 und 56 aus dem Gehäuse 1 des Schwingverdichters herausragen* Der Steckerstift 5^- erdet das Gehäuse 1. Die Steckerstifte 55 uncl 56 stehen mit einem i/iechselstronmetz in Verbindung. Der Steckerstift 55 ist über das Kabel 58 mit dem Kontaktring 51 verbunden, auf ;;em sich die Feder 5o abstützt. Der Steckerstift 56 ist an das Kabel 57 angeschlossen, das _wie Fig.l zeigt-, an der Innenwandung des Gehöuses 1 entlanggeführt und über den Permanentmagneten 8 hinweg an den oberen Kontaktring 25 angeschlossen ist, welcher als obere Abstützung für die Feder 25 dient.

Die Federn 25 und 5o haben nicht nur die Aufgabe, beim Betrieb des Schwingverdichters die auftretenden ^Massenkräfte au kompensieren und.dafür zu sorgen, dass die Achse des Tauchspul#ntrag-13 stets genau mit der Achse des Verdichterkolbens 12

zusammenfällt, sondern sie haben auch die Aufgabe, die Tauchspule Io an das Wechselstromnetz 55 ¹^d- 36 anzuschliessen. η

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Der Stromkreis der Tauchspüle lo' verlauft vom Steckerstift 36 über das Kabel 37, den Kontaktring 24, die i?eder 25»"den Kontaktring 26, den Draht 29 zum Beginn der Wicklung der Tancnspule Io. Bas Ende der Wicklung dieser .Sauclispule is"t über den Draht 28, den Kontaktring 27* die Feder 3o^ den Kontaktring 51 und das Kabel 28 an den Steckerstift 35 angeschlossen. Bie Tauchspule Io liegt also an Spannung, wenn die Steekerstifte 35 und 36 mit dem Wechselstrcmnetz verbunden sind.

Die Tauchspule Io und-ihr Trägerkörper 13 schwingen im Takte ■ der Netzspannung. Da der Trägerkörper 13 mit relativ grossen Ausnehmungen 14'versehen ist, kann sich innerhalb des topfformigen Trägerkörpers 13 kein Druck bilden _f der■' die' Arbeitsfähigkeit des Schwingverdichters beeinträchtigen würde* .

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Claims

*ngsordnai, ISt₁-OiIa due d«a Verdichters ffilttöls Ftclüra auf nahsäu auf dl« irequsoa S#s.di* Tüuabapul heelstrosa» aljgeat-iiasat iat₅ gekennzeichnet die KomMastiöß folgend«?

a) ^wiecHea di® 3*uge*its (^2) und die Druokeeite (21) Verdichttrs sind ein druckseitig durch eia Rückschlag· ventil (16) abgeschlossene» Kolt>«nrohr (12) mad ei&e ienfcri3,:hö Führungebohruiig (11)für diese« in «iatß Polschui·, (5) deo Parifianentasasaeten (8) saschaltst, die druckseitIg durch ein unter j?«derdruek (2o) »tabend*© Ventil (19) abgeschlossen ist, weicht» salt dem vorgasejraten Hüclcaohlag* ventil (l6)in der Bohrung CH) eise Druckyorsaeiaer (18)

b) Dme »«ugeeitig offen* undo des Kolbenrohre» (12) ist i» Boden (13') dee aus IeolierEj*teri*l bisetehenden Trägerkörpers (13) der Tauohepule (lo) g«h*ltert.

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c) Auf der Aussen- und auf der Innenseite des Bodens des T*ushspulen«Trägerkörp*re (15) etütast eich je eine Ton swei einander entgegenwirkenden» aufeinander abgeati dl* auftretenden Messenkräfte kompensierenden Druckfedern (25i5o) ab·

2«* Sehwingverdiehter nach Anspruch 1, dadurch gekennseiehnet, dass die einander entgegenwirkendeü, sieh auf Je einer Seite des Bodens (IJ¹) des Tftuchs^uIentragerJcoppers (13) abstützenden Druckfedern (25_t3o) ao gehalteifc eind, dass di® Achse dee Tj?ägerkörper» (IJ) aucfe. ^ältrend des Yerdlehterbetriebes genau mit der Aoas« des Ve .dichterJcolbtns (12)

3cbwiogverdiente» nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet« dass die sit Kunststoff eingegossen® !Tauchspule (lo) Über die beiden Druckfedern an eine WechselstromquelIe (55t 36) angeschlossen ist·

•Johwingverdiohter nach Anspruch 3« dadurch gekennzeichnet* dass eines der beid#n In das Verdientergehäuse (1) über eine Steckdose (33) eingeführte Verbindungekabel (J?) zur Wechaelütroaquelle Bit der nach der Druckseite (21) des Verdlohters sugewandtaii Stirnseite der am Pclschuh (5) über einen Isoliersteg (23) und eisen Kontaktring (24) gehalterten Druckfed*r (25) und öas ander« Verbindungskabel (53) sit der vo« Boden {13*) des vorgenannten TrägorkHrpers (X3) nbgevandtsA Stir&eeite der »weiten Druckfeder (3o) über einen Kontaktring (31) TerbuMen ist»

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5· Schwingherd!chter nach Anaprueh 5 und 4,dadurch gekennzeichnet, dass der an der Innenseite des Bodens (13*) dos toi.-ff artigen lattchapulenträserkörpöra (13) angeordnet· Kontaktring (26) mit dem einen ünde und der an der Aussen«. seit© dieses Bode na (U¹) befestigte Kontaktring (27) mit defli anderen Jnde der Tauchspule (lo) in tioncaktverbimiung (28,29) steht.

6. Schwingterdichter nach Anspruch 1 bis 5» dadurch geksnndass das Permanentmagnetsystem (5»?»ö)» die

(lo), deren Abs tut ζ federn (25*3o), der Verdichterkciben (12) und die Ventil© (16,19) in einem allseitig geschlossenen* aus nicht ferromagnetische^ ^atorial bestehenden Gehäuse (1) untergebracht sind, wobei der Deckel (3) des (1) als Druckkaaoaer (21) ausgebildet ist.

3chwingve*dichter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Urueäcka uer-Gehäussdeckel (3) gegenüber dem oberen Polschuh (5) das -Permanentmagneten (8) durch einen Dichtungsrin& (6) abgedichtet let·

8. .Jchwißgverdichter nach Ansi rueh 1, dadurch gekenns«lchnet₉ dass die ieitea-wände dos Trä^arkörpöre (13) u«r Tauchspule (lo) ßit Ausnehmungen (14) versehen sind,die zum Druck-au®« gleich dienen·

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