DE19914655A1 - CO¶2¶ compressor - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen CO2-Kompressor mit ei nem Gehäuse und mit einem Gehäusehalter.The invention relates to a CO 2 compressor with egg NEM housing and with a housing holder.
CO2-Kompressoren der hier angesprochenen Art sind bekannt. Es hat sich herausgestellt, daß deren Her stellung relativ aufwendig und daher teuer ist.CO 2 compressors of the type mentioned here are known. It has been found that their position is relatively complex and therefore expensive.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen CO2- Kompressor der eingangs genannten Art zu schaffen, der diese Nachteile nicht aufweist.It is therefore an object of the invention to provide a CO 2 compressor of the type mentioned at the outset which does not have these disadvantages.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein CO2-Kompressor vorgeschlagen, der die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Er zeichnet sich dadurch aus, daß der Gehäusehalter als separates Bauteil ausge bildet und so am Gehäuse angebracht ist, daß er ei ne richtungsabhängige Steifigkeit aufweist. Durch die separate Herstellung von Gehäuse und Gehäuse halter ist es möglich, die beiden Teile jeweils an die gewünschte Funktion optimal anzupassen. Das Ge häuse muß den hohen im Betrieb auftretenden Drucken standhalten, während der Gehäusehalter den Kompres sor sicher halten und Schwingungen abfangen und re duzieren soll. Insbesondere bei axialen Schwingun gen ist es bei dem hier gewählten Gehäusehalter möglich, diese in Abhängigkeit von ihren Schwin dungswegen gezielt zu beeinflussen. Die richtungs abhängige Steifigkeit des Gehäusehalters erlaubt es, in einer Richtung auftretende Schwingungen stärker zu dämpfen als Schwingungen, die bevorzugt in eine andere Richtung wirken. Dadurch lassen sich im Betrieb des CO2-Kompressors entstehende Geräu sche besonders gut dämpfen.To solve this problem, a CO 2 compressor is proposed which has the features mentioned in claim 1. It is characterized in that the housing holder forms out as a separate component and is attached to the housing in such a way that it has a direction-dependent rigidity. The separate manufacture of the housing and housing holder makes it possible to optimally adapt the two parts to the desired function. The housing must withstand the high pressures that occur during operation, while the housing holder should hold the compressor securely and intercept and reduce vibrations. Especially in the case of axial vibrations, it is possible in the case of the housing holder selected here to influence these in a targeted manner depending on their vibration paths. The direction-dependent stiffness of the housing holder makes it possible to dampen vibrations occurring in one direction more than vibrations which preferably act in another direction. This makes it particularly easy to dampen noise generated during operation of the CO 2 compressor.
Bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des CO2- Kompressors, das sich dadurch auszeichnet, daß das Gehäuse aus einem hochfesten Material, vorzugsweise aus Stahl, mit guten Zähigkeitseigenschaften be steht. Es ist grundsätzlich möglich, das Gehäuse aus Aluminium-Druckguß herzustellen. Dabei ergeben sich jedoch relativ dicke Wandstärken im Bereich des Gehäuses, so daß der Kompressor schwer wird und relativ viel Bauraum beansprucht. Wenn diese Ge sichtspunkte von untergeordneter Bedeutung sind, kann also das Gehäuse aus Aluminium-Druckguß herge stellt werden und der Gehäusehalter aus einem Mate rial, das die Schwingungen sicher abfängt und den Kompressor optimal hält. Bei dem bevorzugten Aus führungsbeispiel besteht das Gehäuse aus einem hochfesten Material, vorzugsweise aus Stahl, so daß relativ dünne Wandstärken im Bereich des Gehäuses realisierbar sind und einerseits das Gewicht des Kompressors reduziert wird, andererseits eine Kom paktbauweise realisierbar ist, bei der der Bauraum bedarf relativ gering ist. Hochfeste Materialien sind in der Regel schwer zu bearbeiten. Daher ist es besonders vorteilhaft, daß der Gehäusehalter als separates Bauteil realisiert ist und auf geeignete Weise preiswert hergestellt und am Gehäuse befe stigt werden kann. Es ist auch möglich, das Gehäuse aus Titan herzustellen. Wesentlich ist, daß das Ge häusematerial gute Zähigkeitseigenschaften auf weist, wobei die Bruchdehnung vorzugsweise größer als 10% ist.An embodiment of the CO 2 compressor is preferred, which is characterized in that the housing is made of a high-strength material, preferably steel, with good toughness properties. It is basically possible to manufacture the housing from die-cast aluminum. However, this results in relatively thick walls in the area of the housing, so that the compressor becomes heavy and takes up a relatively large amount of installation space. If these aspects are of minor importance, the housing can be made of die-cast aluminum and the housing holder can be made of a material that reliably absorbs the vibrations and optimally holds the compressor. In the preferred exemplary embodiment, the housing consists of a high-strength material, preferably of steel, so that relatively thin wall thicknesses can be achieved in the region of the housing and on the one hand the weight of the compressor is reduced, on the other hand a compact design can be implemented in which the installation space requires relatively is low. High-strength materials are usually difficult to machine. It is therefore particularly advantageous that the housing holder is realized as a separate component and can be inexpensively manufactured in a suitable manner and can be attached to the housing. It is also possible to manufacture the housing from titanium. It is essential that the housing material has good toughness properties, the elongation at break preferably being greater than 10%.
Wird das Gehäuse aus Stahl oder Titan hergestellt, so sind Betriebstemperaturen von mehr als 200°C oh ne weiteres realisierbar, da hier der bei Aluminium gegebene Nachteil der Festigkeitseinbußen bei Tem peraturen über 200°C nicht gegeben sind.If the housing is made of steel or titanium, so are operating temperatures of more than 200 ° C oh ne further realizable, since here with aluminum given disadvantage of the loss of strength at Tem temperatures above 200 ° C are not given.
Das Gehäuse kann insbesondere bei der Verwendung von Stahl als Ausgangsmaterial relativ dünnwandig ausgebildet werden. Dabei wird der Gehäusehalter zur Vereinfachung der Herstellung und zur Senkung der Herstellungskosten als separates Bauteil ausge bildet.The housing can be particularly useful of steel as a starting material relatively thin-walled be formed. The housing holder to simplify production and to reduce the manufacturing costs as a separate component forms.
Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des CO2-Kompressors, das sich dadurch auszeichnet, daß der Gehäusehalter vorgespannt am Gehäuse befe stigbar ist. Durch diese Vorspannung kann die Stei figkeit des Halters auf einfache Weise verbessert werden.Particularly preferred is an embodiment of the CO 2 compressor, which is characterized in that the housing holder is preloaded on the housing BEFE Stigbar. By this bias, the stiffness of the holder can be improved in a simple manner.
Bevorzugt wird außerdem ein Ausführungsbeispiel, das sich dadurch auszeichnet, daß der Gehäusehalter durch Zweipunktanlage am Gehäuse vorspannbar ist. Auf einfache Weise kann so die Steifigkeit des Ge häusehalters beeinflußt werden.An exemplary embodiment is also preferred, which is characterized in that the housing holder can be pretensioned by two-point system on the housing. The rigidity of the Ge be influenced.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel des CO2-Kompressors ist der Gehäusehalter mittels einer als Keilring ausgebildeten Befestigungsein richtung am Gehäuse fixierbar oder mit diesem ver schraubbar.In a further preferred exemplary embodiment of the CO 2 compressor, the housing holder can be fixed on the housing by means of a fastening device designed as a wedge ring or can be screwed to it.
Bevorzugt wird außerdem eine Ausführungsform des CO2-Kompressors, die sich dadurch auszeichnet, daß der Gehäusehalter am Gehäuse mittels mindestens ei nes Befestigungsstifts oder mittels einer Schraube verdrehsicher positionierbar ist.Also preferred is an embodiment of the CO 2 compressor, which is characterized in that the housing holder on the housing by means of at least egg nes mounting pin or by means of a screw is securely positioned.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des CO2-Kompressors zeichnet sich dadurch aus, daß der Gehäusehalter am Gehäuse festschweißbar ist.Another preferred embodiment of the CO 2 compressor is characterized in that the housing holder can be welded to the housing.
Bevorzugt wird überdies eine Ausführungsform des CO2-Kompressors, bei der der Gehäusehalter einen Grundkörper mit einer Durchbrechung aufweist, durch die Teile des Gehäuses hindurchgreifen können.In addition, an embodiment of the CO 2 compressor is preferred in which the housing holder has a base body with an opening through which parts of the housing can reach.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des CO2- Kompressors zeichnet sich dadurch aus, daß der Grundkörper des Gehäusehalters mindestens einen, vorzugsweise abgewinkelten, Federarm aufweist.Another embodiment of the CO 2 compressor is characterized in that the base body of the housing holder has at least one, preferably angled, spring arm.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel des CO2-Kompressors ist vorgesehen, daß am freien Ende des mindestens einen Federarms eine Befesti gungseinrichtung vorgesehen ist.In a further preferred embodiment of the CO 2 compressor it is provided that a fastening device is provided at the free end of the at least one spring arm.
Weiterhin ist bei einem Ausführungsbeispiel des CO2-Kompressors vorgesehen, daß die Befestigungs einrichtung einen am freien Ende des Federarms an geformten oder angebrachten Befestigungskörper auf weist. Furthermore, in one embodiment of the CO 2 compressor it is provided that the fastening device has a fastening body formed or attached to the free end of the spring arm.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel des CO2-Kompressors ist vorgesehen, daß der Befe stigungskörper als Rohrstück ausgebildet ist.In a further preferred embodiment of the CO 2 compressor it is provided that the BEFE stigungskörper is designed as a piece of pipe.
Weiterhin ist bei einem bevorzugten Ausführungsbei spiel des CO2-Kompressors vorgesehen, daß der Ge häusehalter mittels eines Stanz- und/oder Umform verfahrens herstellbar ist.Furthermore, in a preferred embodiment of the CO 2 compressor, provision is made for the housing holder to be produced by means of a stamping and / or forming process.
Schließlich ist bei einem bevorzugten Ausführungs beispiel des CO2-Kompressors vorgesehen, daß der Gehäusehalter aus einem hochfesten Material, vor zugsweise aus Stahl und/oder aus faserverstärktem Kunststoff besteht.Finally, it is provided in a preferred embodiment example of the CO 2 compressor that the housing holder is made of a high-strength material, preferably made of steel and / or fiber-reinforced plastic.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich nung näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on the drawing tion explained in more detail. Show it:
Fig. 1 einen Abschnitt eines CO2-Kompressors mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines Gehäusehalters; Figure 1 shows a portion of a CO 2 compressor with a first embodiment of a housing holder.
Fig. 2 eine Prinzipskizze eines zweiten Ausfüh rungsbeispiels eines an einem CO2-Kom pressor angebrachten Gehäusehalters und Fig. 2 is a schematic diagram of a second exemplary embodiment of a housing holder attached to a CO 2 compressor and
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Gehäusehalters. Fig. 3 is a perspective view of a housing holder.
Der in Fig. 1 wiedergegebene CO2-Kompressor 1 weist ein Gehäuse 3 auf, an dem ein separater Ge häusehalter 5 angebracht ist. Im Inneren des Gehäu ses 3 befindet sich ein hier nicht näher darge stellter Kompressor, mit dessen Hilfe CO2 kompri miert wird, das im Zusammenhang mit einer Kältema schine, beispielsweise einer Klimaanlage verwendet wird, die unter anderem in Kraftfahrzeugen Verwen dung findet. Am oberen Ende des im Längsschnitt dargestellten Gehäuses 3 befindet sich ein hier nicht dargestelltes Antriebselement, beispielsweise eine Riemenscheibe, die mit einer Brennkraftmaschi ne eines Kraftfahrzeugs in Verbindung steht und von dieser angetrieben wird.The CO 2 compressor 1 shown in FIG. 1 has a housing 3 to which a separate housing holder 5 is attached. Inside the housing 3 there is a compressor, not shown here, by means of which CO 2 is compressed, which is used in connection with a refrigeration machine, for example an air conditioning system, which is used in motor vehicles, among other things. At the upper end of the housing 3 shown in longitudinal section is a drive element, not shown here, for example a pulley, which is connected to an internal combustion engine of a motor vehicle and is driven by it.
Der Gehäusehalter 5 ist auf geeignete Weise am Ge häuse befestigt. Er ist hier an einem Absatz 7 des Gehäuses angebracht, dessen Außenfläche 9 bei spielsweise kreiszylindrisch ausgebildet ist. Die Außenfläche 9 ist gegenüber einer gedachten Mitte lachse 11 des Gehäuses 3 radial nach außen gerich tet und bildet mit einer axial zur Mittelachse aus gerichteten Umfangsfläche 13 eine Stufe aus, die der Anbringung des Gehäusehalters 5 dient.The housing holder 5 is attached to the housing in a suitable manner. It is attached to a shoulder 7 of the housing, the outer surface 9 of which is circular-cylindrical, for example. The outer surface 9 is compared to an imaginary center salmon 11 of the housing 3 radially outward and forms a step with an axially directed to the central axis from the peripheral surface 13 , which serves to attach the housing holder 5 .
Der Gehäusehalter 5 ist auf den Absatz 7 aufgescho ben und so positioniert, daß er an der Umfangsflä che 13 zumindest in der Nähe des Absatzes 7 an liegt. In die Außenfläche 9 des Absatzes 7 ist eine Nut 17 eingebracht, in die ein geeignetes Befesti gungselement zur Fixierung des Gehäusehalters 5 einschiebbar ist. Das Befestigungselement ist hier beispielhaft als Keilring 19 ausgebildet, der den Absatz 7 wenigstens bereichsweise umgibt. Es ist also möglich, auch einen nicht geschlossenen Ring zu verwenden. Die Nut 17 ist in einem Abstand zur Umfangsfläche 13 angeordnet, der so gewählt ist, daß der Gehäusehalter 5 zwischen dem Keilring 19 und der Umfangsfläche 13 im Bereich der Stufe 15 spielfrei eingespannt ist.The housing holder 5 is pushed onto the paragraph 7 and positioned so that it rests on the peripheral surface 13 at least in the vicinity of the paragraph 7 . In the outer surface 9 of the paragraph 7 , a groove 17 is introduced into which a suitable fastening element for fixing the housing holder 5 can be inserted. The fastening element is designed here, for example, as a wedge ring 19 which at least partially surrounds the shoulder 7 . It is therefore possible to use a ring that is not closed. The groove 17 is arranged at a distance from the circumferential surface 13 , which is selected such that the housing holder 5 is clamped free of play between the wedge ring 19 and the circumferential surface 13 in the region of the step 15 .
Der Gehäusehalter 5 hat einen Grundkörper 21, der sich ausgehend von der Stufe 15 gegenüber der Mit telachse 11 im wesentlichen radial nach außen er streckt und bereichsweise an der Umfangsfläche 13 anliegt.The housing holder 5 has a base body 21 which, starting from the step 15 with respect to the central axis 11, extends it radially outward and abuts the peripheral surface 13 in some areas.
Der hier dargestellte Gehäusehalter 5 weist minde stens einen, hier zwei einander gegenüberliegende Federarme 23 und 23' auf, die gegenüber dem Grund körper 21 unter einem Winkel verlaufen, also quasi abgewinkelt sind. Hier sind die Federarme 23 und 23' nach unten um ca. 45° abgewinkelt.The housing holder 5 shown here has at least one, here two opposite spring arms 23 and 23 ', which run at an angle with respect to the base body 21 , that is to say are angled. Here the spring arms 23 and 23 'are angled downward by approximately 45 °.
Der Gehäusehalter 5 weist radial außenliegende Be festigungseinrichtungen 25 und 25' auf, von denen der Gehäusehalter 5 gehalten wird. Über die Befe stigungseinrichtungen 25 und 25' wird damit auch das Gehäuse 3 des CO2-Kompressors 1 im eingebauten Zustand abgestützt.The housing holder 5 has radially outer fastening devices 25 and 25 ', of which the housing holder 5 is held. About the BEFE stigungseinrichtung 25 and 25 'so the housing 3 of the CO 2 compressor 1 is supported in the installed state.
Die Befestigungseinrichtungen 25 und 25' können auf beliebige Weise ausgebildet sein, beispielsweise durch die Endbereiche der Federarme 23 und 23' an sich, die möglicherweise am Ende mit Befestigungs augen oder dergleichen versehen sein können. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind an den Enden der Federarme 23 und 23' zur Ausbildung der Befestigungseinrichtungen 25 und 25' Befesti gungskörper vorgesehen, die hier beispielhaft als Rohrstücke ausgebildet sind. Die Befestigungskörper 27 und 27' können einstückig mit den Federarmen 23 und 23' beziehungsweise dem Grundkörper 21 des Ge häusehalters 5 verbunden sein. Es ist aber auch möglich, die als Befestigungskörper dienenden Rohr stücke an den Enden der Federarme 23 und 23' anzu bringen vorzugsweise anzuschweißen.The fastening devices 25 and 25 'can be designed in any manner, for example by the end regions of the spring arms 23 and 23 ' per se, which can possibly be provided with fastening eyes or the like at the end. In the embodiment shown here, supply bodies are provided at the ends of the spring arms 23 and 23 'to form the fastening devices 25 and 25 ', which are formed here, for example, as pipe sections. The fastening body 27 and 27 'can be integrally connected to the spring arms 23 and 23 ' or the base body 21 of the Ge housing holder 5 . But it is also possible to bring the serving as a fastening body pipe pieces at the ends of the spring arms 23 and 23 'to preferably weld.
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Gehäusehalter 5 am Gehäuse 3 durch Positionierungs- beziehungs weise Sicherungsstifte 29 und 29' gegen Verdrehen gesichert und damit positioniert werden kann, die den Grundkörper 21 des Gehäusehalters 5 durchdrin gen und in geeignete Ausnehmungen beziehungsweise Bohrungen im Gehäuse 3 eingreifen. Es ist ohne wei teres ersichtlich, daß anstelle der Befestigungs stifte auch Schrauben zum Positionieren als Ver drehsicherung verwendet werden können. Schließlich ist es auch denkbar, den Gehäusehalter 5 an seinem innenliegenden Ende am Gehäuse 3 festzuschweißen oder mittels eines Gewindes festzuschrauben.From Fig. 1 it can be seen that the housing holder 5 on the housing 3 by positioning or as locking pins 29 and 29 'can be secured against rotation and thus positioned, which penetrate the base body 21 of the housing holder 5 gene and in suitable recesses or holes in the housing 3 intervene. It can be seen without wei teres that, instead of the fastening pins, screws for positioning can also be used as a rotation lock. Finally, it is also conceivable festzuschweißen the housing holder 5 at its inner end on the housing 3 or tighten means of a thread.
Fig. 1 läßt ohne weiteres erkennen, daß der Gehäu sehalter 5 in dem der Außenfläche 9 zugewandten Be reich oben, daß heißt auf der der Umfangsfläche 13 abgewandten Seite, von dem Keilring 19 gehalten wird, der sich - in radialer Richtung gegenüber der Mittelachse 11 gesehen - nur über einen kleinen Be reich des Gehäusehalters 5 beziehungsweise dessen Grundkörpers 21 erstreckt. Der Gehäusehalter 5 liegt auf der dem Keilring 19 gegenüberliegenden Seite über einen größeren Bereich an der Umfangs fläche 13 an. Dies führt dazu, daß der Gehäusehal ter 5 ein definiertes Federverhalten aufweist, das sich je nach der Richtung der Kraftbeaufschlagung unterscheidet. Es ist hier also ein einseitiges be ziehungsweise richtungsabhängiges Federverhalten beziehungsweise eine einseitige oder richtungsab hängige Steifigkeit des Gehäusehalters 5 gegeben. Wird dieser in Fig. 1 von unten mit einer Kraft beaufschlagt, so stützt sich der Grundkörper 21 über einen großen Bereich der Umfangsfläche 13 von unten am Gehäusehalter 5 ab. Der Gehäusehalter 5 hat also eine relativ hohe Steifigkeit. Wird er in entgegengesetzter Richtung - hier also von oben - belastet, so stützt sich der Grundkörper 21 ledig lich im Bereich des Keilrings 19 ab. Er zeigt also ein weicheres Federverhalten beziehungsweise eine geringere Steifigkeit als bei umgekehrter Bela stung. Bei einem in Fig. 1 von oben auf den CO2- Kompressor 1 erfolgenden Schlag kann dieser wegen des weichen Federverhaltens ausweichen ohne Schaden zu nehmen. Fig. 1 shows without further ado that the housing holder 5 in the outer surface 9 facing Be rich above, that is on the side facing away from the peripheral surface 13 , is held by the wedge ring 19 , which - in the radial direction with respect to the central axis 11th seen - only over a small loading area of the housing holder 5 or its main body 21 extends. The housing holder 5 is on the opposite side of the wedge ring 19 over a larger area on the circumferential surface 13 . This leads to the fact that the housing holder ter 5 has a defined spring behavior, which differs depending on the direction of the application of force. There is therefore a one-sided or direction-dependent spring behavior or a unilateral or direction-dependent rigidity of the housing holder 5 . If this is subjected to a force from below in FIG. 1, the base body 21 is supported on the housing holder 5 from below over a large area of the peripheral surface 13 . The housing holder 5 thus has a relatively high rigidity. If it is loaded in the opposite direction - here from above - the base body 21 is supported only in the area of the wedge ring 19 . So it shows a softer spring behavior or a lower stiffness than with reverse loading. In one in Figure 1 from above of the CO 2 -. Taking place compressor 1 of this impact can escape without being damaged because of the soft spring behavior.
Fig. 1 läßt erkennen, daß in Abhängigkeit von der Belastung des CO2-Kompressors verschieden lange Be reiche der Federarme 23, 23' wirken: Bei einer Be lastung von oben können sich die Federarme auf ih rer gesamten Länge durchbiegen, so daß der Gehäuse halter 5 relativ weich federt. Bei einer umgekehr ten Belastung von unten liegen die Federarme 23, 23' bereichsweise an der Umfangsfläche 13 des Ge häuses 3 an. Diese Bereiche können also nicht fe dernd nachgeben. Vielmehr sind es nur die - von der Mittelachse 11 gesehen - radial außerhalb liegenden Bereiche der Federarme 23, 23', die das Gehäuse 3 beziehungsweise den CO2-Kompressor 1 federnd ab stützen. Die innenliegenden Bereiche der Federarme 23, 23' nehmen also an dem Federverhalten nicht teil, so daß in Abhängigkeit von der Belastungs richtung sich verschiedene Steifigkeiten bezie hungsweise Federungseigenschaften des Gehäusehal ters 5 ergeben. Er ist also je nach Belastung ver schieden nachgiebig, da die Länge der Federarme 23, 23', die am Federverhalten beteiligt ist, je nach Belastung unterschiedlich ist. Fig. 1 shows that, depending on the load on the CO 2 compressor of different lengths Be the spring arms 23 , 23 'act: When loading from above, the spring arms can bend over their entire length, so that the housing holder 5 springs relatively soft. With a reverse load from below, the spring arms 23 , 23 'lie in regions on the peripheral surface 13 of the housing 3 Ge. So these areas can not yield resiliently. Rather, it is only the - seen from the central axis 11 - radially outside areas of the spring arms 23 , 23 'that resiliently support the housing 3 or the CO 2 compressor 1 . The inner regions of the spring arms 23 , 23 'thus do not take part in the spring behavior, so that depending on the loading direction there are various stiffnesses or spring properties of the housing holder 5 . It is therefore ver resilient depending on the load, since the length of the spring arms 23 , 23 ', which is involved in the spring behavior, varies depending on the load.
Fig. 2 zeigt anhand einer Prinzipskizze einen kleinen Ausschnitt aus Fig. 1, nämlich ein weite res Ausführungsbeispiel eines Gehäusehalters 5, der an einem Gehäuse 3 eines CO2-Kompressors 1 ange bracht ist. Gleiche Teils sind mit gleichen Bezugs ziffern versehen, so daß insoweit auf die Beschrei bung zu Fig. 1 verwiesen wird. Fig. 2 shows a schematic diagram of a small section of Fig. 1, namely a wide res embodiment of a housing holder 5 which is attached to a housing 3 of a CO 2 compressor 1 . The same part are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the description of FIG. 1.
Der Unterschied des hier dargestellten Gehäusehal
ters 5 gegenüber dem anhand von Fig. 1 erläuterten
besteht darin, daß in Fig. 2 eine Zweipunktanlage
des Gehäusehalters 5 am Gehäuse 3 vorgesehen ist.
Dies führt zu einer Vorspannung des Gehäusehalters
5, wie im folgenden näher erläutert wird:
Der Gehäusehalter 5 beziehungsweise dessen Grund
körper 21 ist in seinem der hier nicht dargestell
ten Mittelachse 11 zugewandten Endbereich 31 mit
Hilfe einer geeigneten Befestigungseinrichtung,
hier mit dem Keilring 19 festgespannt und liegt
hier an der Umfangsfläche 13 an. In einem Abstand
zur Stufe 15 beziehungsweise zur Außenfläche 9 ist
zwischen dem Gehäusehalter 5 und der Umfangsfläche
13 ein Abstandshalter 33 vorgesehen, der aus ein
zelnen Teilelementen, wie Leisten, oder aber durch
einen umlaufenden Abstandsring realisiert ist.The difference between the housing holder 5 shown here and that explained with reference to FIG. 1 is that in FIG. 2 a two-point system of the housing holder 5 is provided on the housing 3 . This leads to a pre-tensioning of the housing holder 5 , as will be explained in more detail below:
The housing holder 5 or its base body 21 is in its end region 31 facing the central axis 11, which is not shown here, with the aid of a suitable fastening device, here clamped with the wedge ring 19, and bears against the peripheral surface 13 here. At a distance from the step 15 or to the outer surface 9 , a spacer 33 is provided between the housing holder 5 and the peripheral surface 13 , which is made of individual sub-elements, such as strips, or by a circumferential spacer ring.
Durch diesen Abstandshalter 33 wird der Bereich des Grundkörpers 21, der in einem Abstand zum Endbe reich 31 liegt, nach oben ausgelenkt beziehungswei se vorgespannt. Auf diese Weise kann das Federver halten beziehungsweise die Steifigkeit des Gehäuse halters 5 eingestellt werden. Die Federkräfte kön nen durch den Abstand des Abstandhalters 33 zu der hier nicht dargestellten Mittelachse und durch die mittels des Abstandhalters 33 vorgegebene Auslen kung eingestellt beziehungsweise beeinflußt werden. Je dicker der Abstandshalter ist, um so weiter wird der Gehäusehalter 5 nach oben ausgelenkt und vorge spannt.By this spacer 33 , the region of the base body 21 , which is at a distance from the Endbe 31, is deflected upwards or prestressed. In this way, the Federver hold or the rigidity of the housing holder 5 can be adjusted. The spring forces NEN can be adjusted or influenced by the distance of the spacer 33 to the central axis, not shown here, and by the deflection predetermined by means of the spacer 33 . The thicker the spacer, the further the housing holder 5 is deflected upwards and pre-tensioned.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbei spiel gehen von dem Grundkörper 21 wiederum minde stens ein Federarm 23' aus, der hier nach unten ab gewinkelt ist und an seinem Ende einen Befesti gungskörper 27' aufweist, der als Rohrstück ausge bildet ist.In the embodiment shown in Fig. 2 game go from the base body 21 again at least one spring arm 23 ', which is angled down here and at its end has a fastening body 27 ', which is formed as a piece of pipe.
Betrachtet man Fig. 2, so wird das Grundprinzip der richtungsabhängigen Steifigkeit des Gehäusehal ters 5 besonders deutlich: Grundsätzlich kann der Gehäusehalter zwischen seinem innenliegenden, an der Außenfläche 9 des Gehäuses 3 anliegenden Endbe reich 31 und seinen außenliegenden Ende, nämlich dem Befestigungskörper 27, 27' nachgiebig federn. Geht man davon aus, daß der Befestigungskörper 27' fest verankert ist, so ergeben sich unterschiedli che Steifigkeiten des Gehäusehalters 5 beziehungs weise des Federarms 23'. Wird nämlich der CO2- Kompressor 1 nach oben bewegt, so liegt der Feder arm 23' an dem Abstandshalter 33 an. Der Bereich zwischen dem Abstandshalter 33 und dem Endbereich 31 kann bei einer nach oben gerichteten Bewegung des CO2-Kompressors 1 am Federverhalten des Gehäu sehalters 5 nicht teilnehmen. Nachgiebig federnd ist ausschließlich der von der hier nicht darge stellten Mittelachse 11 gegenüber dem Abstandshal ter 33 außenliegende Bereich des Federarms 23'. Es ergibt sich hier eine relativ hohe Steifigkeit be ziehungsweise Widerstandskraft des Gehäusehalters 5.Looking at Fig. 2, the basic principle of the direction-dependent rigidity of the housing holder 5 is particularly clear: In principle, the housing holder can be rich between its inner, on the outer surface 9 of the housing 3 Endbe 31 and its outer end, namely the fastening body 27 , 27th '' give resilient. If one assumes that the fastening body 27 'is firmly anchored, there are differing stiffnesses of the housing holder 5 or the spring arm 23 '. If the CO 2 compressor 1 is moved upwards, the spring arm 23 'rests on the spacer 33 . The area between the spacer 33 and the end area 31 can not participate in the spring behavior of the housing 5 with an upward movement of the CO 2 compressor 1 . Completely resilient is only the central axis 11 , which is not shown here in relation to the spacer 33, the outer region of the spring arm 23 '. This results in a relatively high rigidity or resistance of the housing holder 5 .
Bei einer entgegengesetzten, in Fig. 2 nach unten gerichteten Bewegung des CO2-Kompressors 1 ist der Gehäusehalter 5 in seinem innenliegenden Endbereich 31 und im Bereich des Befestigungskörpers 27' fest gespannt. Der gesamte dazwischen liegende Bereich kann bei der nach unten gerichteten Bewegung des CO2-Kompressors 1 elastisch federn. Es stellt sich hier ein wesentlich längerer Federarm ein, so daß die Widerstandskräfte des Gehäusehalters 5 geringer beziehungsweise weicher sind. Es ergibt sich also in dem hier angesprochenen Sinne eine geringere Steifigkeit des Gehäusehalters 5. Diese kann durch die oben angesprochene Vorspannung beeinflußt wer den.In the case of an opposite, downward movement of the CO 2 compressor 1 in FIG. 2, the housing holder 5 is firmly clamped in its inner end region 31 and in the region of the fastening body 27 '. The entire area in between can spring elastically when the CO 2 compressor 1 moves downward. There is a much longer spring arm here, so that the resistance forces of the housing holder 5 are lower or softer. In the sense mentioned here, there is therefore a lower rigidity of the housing holder 5 . This can be influenced by the bias mentioned above.
Insgesamt zeigt sich, daß der Gehäusehalter 5 bei Bewegungen in Richtung der Mittelachse 11 unter schiedliche Steifigkeiten zeigt: Bei einer Bewegung nach oben wirkt ein kürzerer Federarm als bei einer Bewegung nach unten, wodurch die hier angesproche nen richtungsabhängigen Steifigkeitsunterschiede entstehen. Overall, it appears that the housing holder 5 is in movement in the direction of the central axis 11 under schiedliche stiffness: In an upward movement acts a shorter arm than that of a downward movement are formed whereby the angesproche here NEN direction-dependent differences in stiffness.
Die unterschiedlichen Steifigkeitswerte werden ins besondere durch den Abstand des Abstandshalters 33 vom inneren Endbereich 31, aber auch durch die Dic ke des Abstandshalters 33 bestimmt, also davon, wie weit der Gehäusehalter 5 durch den Abstandshalter 33 vorgespannt wird.The different stiffness values are determined in particular by the distance of the spacer 33 from the inner end region 31 , but also by the thickness of the spacer 33 , that is to say by how far the housing holder 5 is prestressed by the spacer 33 .
Die richtungsabhängigen Federeigenschaften des Ge häusehalters 5 ergeben sich grundsätzlich auch dann, wenn auf einen Abstandshalter 33 verzichtet wird, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist. Bei ei ner derartigen Ausgestaltung ist es jedoch so, daß der Gehäusehalter 5 an einem nicht unbedingt defi nierten Anlagepunkt im Bereich der Umfangsfläche 13 am Gehäuse 3 anliegt und sich dadurch die rich tungsabhängigen Steifigkeitswerte ergeben. Bei zu fälligen Unebenheiten der Umfangsfläche 13 kann der Anlagepunkt des Gehäusehalters 5 mehr oder weniger weit von der Mittelachse 11 entfernt liegen. Daher können sich unterschiedliche Federeigenschaften er geben, die von Gehäuse zu Gehäuse abweichen. Durch einen Abstandshalter 33 wird der Anlagepunkt des Gehäusehalters 5 am Gehäuse 3 definiert, so daß sich die Federeigenschaften sehr genau vorhersagen beziehungsweise vorherbestimmen lassen.The direction-dependent spring properties of the Ge housing holder 5 basically arise even if a spacer 33 is dispensed with, as can be seen from FIG. 1. In ei ner such a configuration, it is, however, so that the housing holder 5 abuts against a not necessarily defi ned bearing point in the area of the peripheral surface 13 on the housing 3 and thereby give the rich processing dependent stiffness values. In the event of unevenness in the peripheral surface 13 , the contact point of the housing holder 5 can be more or less far from the central axis 11 . Therefore, there can be different spring properties that differ from housing to housing. The contact point of the housing holder 5 on the housing 3 is defined by a spacer 33 , so that the spring properties can be predicted or predicted very precisely.
Aus dem hier Gesagten wird deutlich, daß es für die richtungsabhängige Steifigkeit des Gehäusehalters 5 von untergeordneter Bedeutung ist, ob der Abstands halter 33 am Gehäuse 3 vorgesehen ist, wie dies an hand von Fig. 2 erläutert wurde, oder an der dem Gehäuse zugewandten Seite des Gehäusehalters 5 an gebracht ist. From what has been said here, it is clear that it is of secondary importance for the direction-dependent rigidity of the housing holder 5 whether the spacer 33 is provided on the housing 3 , as was explained with reference to FIG. 2, or on the side facing the housing the housing holder 5 is brought to.
Fig. 3 zeigt schließlich einen Gehäusehalter 5 in perspektivischer Ansicht. Aus den Erläuterungen zu den Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, daß der Gehäu sehalter 5 grundsätzlich mindestens einen Federarm 23 oder 23' aufweist, vorzugsweise mit zwei derar tigen Federarmen versehen ist, die auf gegenüber liegenden Seiten des Gehäuses 3 eines CO2-Kompres sors 1 angeordnet sind. Denkbar ist es jedoch auch drei oder mehr derartiger Federarme vorzusehen. Fig. 3 läßt erkennen, daß der Grundkörper 21 des Ge häusehalters 5 im wesentlichen ringförmig ausgebil det ist, also den Absatz 7 umgreift. Der Grundkör per 21 verbindet also die beiden Federarme 23, 23' miteinander, die grundsätzlich auch als getrennte Teile ausgebildet sein könnten. Der Grundkörper 21 weist eine Durchbrechung 35 auf, durch die Teile, nämlich der Absatz 7 des Gehäuses 3, hindurchgrei fen können. Eine derartige Ausgestaltung des Gehäu sehalters 5 stellt eine besonderes einfache Montage sicher. Er braucht lediglich auf den Absatz 5 auf gesteckt und mit Hilfe des Keilrings 19 am Absatz 7 befestigt zu werden. Fig. 3 finally 5 shows a case holder in a perspective view. From the explanations of FIGS. 1 and 2, a CO on opposite sides of the housing 3 can be seen that the Gehäu 5 always at least one spring arm 23 or 23 having 'is preferably provided with two Derar term spring arms sehalter, 2 -Kompres Sors 1 are arranged. However, it is also conceivable to provide three or more spring arms of this type. Fig. 3 shows that the base body 21 of the Ge housing holder 5 is substantially annular ausgebil det, that is, encompasses the paragraph 7 . The basic body by 21 thus connects the two spring arms 23 , 23 'to one another, which in principle could also be formed as separate parts. The base body 21 has an opening 35 through which parts, namely the paragraph 7 of the housing 3 , can fengrei. Such a configuration of the housing holder 5 ensures a particularly simple assembly. It only needs to be plugged onto the heel 5 and fastened to the heel 7 using the wedge ring 19 .
Vorzugsweise wird eine Verdrehsicherung beziehungs weise definierte Positionierung zwischen Gehäuse 3 und Gehäusehalter 5 vorgesehen. Es ist möglich, die Durchbrechung 35 nicht vollständig rund auszubil den, vielmehr mit einer Abflachung zu versehen, die mit einer entsprechenden Abflachung am Absatz 7 des Gehäuses 3 zusammenwirkt und eine Relativdrehung zwischen Gehäusehalter 5 und Gehäuse 3 verhindert. Die Durchbrechung 35 kann auch mit einer Nut verse hen sein, in die ein von dem Absatz 7 entspringen der Vorsprung eingreift, so daß eine Positionierung beziehungsweise Verdrehsicherung gegeben ist. Zur Gewährleistung der Verdrehsicherung kann auch auf weitere herkömmliche Verfahren zurückgegriffen wer den, beispielsweise auf eine Verschweißung bezie hungsweise Verklebung zwischen Gehäusehalter und Gehäuse, aber auch auf eine Verschraubung. Wird der Gehäusehalter 5 auf diese Weise am Gehäuse 3 befe stigt, kann gegebenenfalls auch auf den Keilring 19 verzichtet werden, der anhand der Fig. 1 und 2 angesprochen wurde.Preferably, an anti-rotation or defined positioning between housing 3 and housing holder 5 is provided. It is possible for the opening 35 not to be completely round, rather to be provided with a flattening which interacts with a corresponding flattening on the shoulder 7 of the housing 3 and prevents a relative rotation between the housing holder 5 and the housing 3 . The opening 35 can also be hen with a groove verse, in which a spring from the paragraph 7 engages the projection, so that a positioning or rotation is given. To ensure the anti-rotation device, other conventional methods can also be used, for example welding or bonding between the housing holder and the housing, but also a screw connection. If the case holder Stigt 5 in this way BEFE on the housing 3, may also optionally be dispensed with the wedge ring 19 which has been addressed with reference to FIGS. 1 and 2.
Deutlich sind in Fig. 3 die beiden Federarme 23 und 23' erkennbar, die letztlich gegenüber dem Grundkörper 21 abgewinkelt sind, hier jedoch noch bereichsweise in der Ebene des Grundkörpers 21 ver laufen. In der Nähe der Durchbrechung 35 sind hier Löcher 37 und 37' erkennbar, durch die die anhand von Fig. 1 erläuterten Sicherungsstifte 29, 29' hindurchgreifen und somit eine definierte Positio nierung beziehungsweise Verdrehhinderung sicher stellen können.Are clearly in Fig. 3, the two spring arms 23 and 23 'be seen that ultimately angled with respect to the base body 21, but still partially run ver here in the plane of the base body 21. In the vicinity of the opening 35 , holes 37 and 37 'can be seen here, through which the locking pins 29 , 29 ' explained with reference to FIG. 1 reach through and thus can ensure a defined positioning or prevention of rotation.
Fig. 3 zeigt, daß an den Enden der Federarme 23, 23' als Rohrstücke ausgebildete Befestigungskörper 27, 27' angebracht sind, über die der CO2-Kom pressor 1 an einem geeigneten Befestigungspunkt an gebracht werden kann. Dabei ist es möglich, das Ge häuse 3 zusätzlich an einem weiteren Widerlager zu befestigen. Besonders einfach ist die Befestigung des CO2-Kompressors 1 dann realisierbar, wenn, wie hier beschrieben, die Befestigungskörper 27, 27' rohrförmig ausgebildet sind, so daß Befestigungs elemente, beispielsweise Schrauben, hindurchgeführt werden können, die der Verankerung des CO2- Kompressors 1 dienen. Fig. 3 shows that at the ends of the spring arms 23 , 23 'are designed as tubular pieces fastening body 27 , 27 ' are attached, via which the CO 2 compressor 1 can be brought to a suitable fastening point. It is possible to attach the Ge housing 3 to another abutment. The attachment of the CO 2 compressor 1 can be realized particularly easily if, as described here, the attachment bodies 27 , 27 'are tubular, so that attachment elements, for example screws, can be passed through, which anchor the CO 2 compressor 1 serve.
Aus Fig. 3 ist erkennbar, daß der Gehäusehalter 5 aus einem ebenen Grundmaterial, beispielsweise aus Blech herstellbar ist, und zwar in einem Stanz- und Biegeverfahren. Bei dem hier dargestellten Ausfüh rungsbeispiel wurden in einem separaten Fertigungs schritt die rohrförmigen Befestigungskörper 27, 27' an den Enden der Federarme 23, 23' angebracht be ziehungsweise angeschweißt. Es ist jedoch auch mög lich die Enden der Federarme in einem Biegeverfah ren so umzuformen beziehungsweise rohrförmig auszu bilden, daß sie als Befestigungsaugen dienen kön nen. Als Grundmaterial für den Gehäusehalter ist jedes ausreichend feste, elastische Material ein setzbar. Besonders bewährt hat es sich, Titan- be ziehungsweise Stahlblech und/oder faserverstärkten Kunststoff zu verwenden, insbesondere im Zusammen hang mit einem Gehäuse 3 eines CO2-Kompressors 1, das ebenfalls aus Stahl beziehungsweise Titan be steht. Bei der Verwendung von Stahl sowohl für das Gehäuse 5 als auch für den Gehäusehalter sind im Bereich der Verbindung zwischen Gehäuse 3 und Ge häusehalter 5 gleiche Ausdehnungskoeffizienten ge geben. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß das Gehäuse 3 nicht vollständig aus Stahl hergestellt werden muß. Es reicht, in Bereich des Absatzes 7 beziehungsweise der Stufe 15 Stahl zu verwenden.From Fig. 3 it can be seen that the housing holder 5 can be produced from a flat base material, for example from sheet metal, in a stamping and bending process. In the exemplary embodiment shown here, the tubular fastening bodies 27 , 27 'were attached or welded to the ends of the spring arms 23 , 23 ' in a separate manufacturing step. However, it is also possible to reshape the ends of the spring arms in a bending process or to form a tubular shape so that they can serve as fastening eyes. Any sufficiently strong, elastic material can be used as the base material for the housing holder. It has proven particularly useful to use titanium or sheet steel and / or fiber-reinforced plastic, in particular in connection with a housing 3 of a CO 2 compressor 1 , which is also made of steel or titanium. When using steel for both the housing 5 and for the housing holder 5 in the area of the connection between the housing 3 and Ge housing holder 5 give the same expansion coefficients ge. It is readily apparent that the housing 3 does not have to be made entirely of steel. It is sufficient to use steel in the area of paragraph 7 or level 15 .
Das Gehäuse kann im übrigen auch eine sehr dünne Blechwand aus Stahl beziehungsweise Titan umfassen, die auf geeignete Weise, beispielsweise durch fa serverstärkten Kunststoff, verstärkt wird. The housing can also be a very thin one Include sheet metal wall made of steel or titanium, the appropriately, for example by fa server-reinforced plastic, is reinforced.
Aus den Erläuterungen zu den Fig. 1 bis 3 ist ersichtlich, daß sich die definierten, richtungsab hängigen Federeigenschaften, beziehungsweise die definierte, richtungsabhängige Steifigkeit des Ge häusehalters 5 auch dann realisieren lassen, wenn die Federarme 23, 23' mit dem Grundkörper 21 in ei ner Ebene liegen, also nicht abgewinkelt sind. Ent scheidend ist der definierte Anlagepunkt am Gehäu se, der durch den Abstandshalter 33 realisiert ist.From the explanations of FIGS. 1 to 3 it can be seen that the defined, direction-dependent spring properties, or the defined, direction-dependent stiffness of the Ge housing holder 5 can also be realized when the spring arms 23 , 23 'with the base body 21 in egg ner level, so are not angled. Decisive is the defined contact point on the hous se, which is realized by the spacer 33 .
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