DE3726758C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kompressor-Feder­ abstützung, insbesondere für gekapselte Kältemaschinen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Federabstützung ist aus der DE-AS 26 17 388 bekannt. Die beiden Federhalterungen, die am Stator der Motor-Kompressor-Einheit (nachstehend kurz "Kompressor" genannt) und an der Kapsel befestigt sind, haben einen zylindrischen Halteteil und einen daran anschließenden konischen Fortsatz. Die Feder ist auf die Halterungen aufgestülpt. Die Halterungen dienen als Transportanschlä­ ge, d.h. sie sollen verhindern, daß bei einer starken vertikalen Belastung des Stators, wie sie beim Transport auftritt, die Feder so stark zusammengedrückt werden kann, daß sie beschädigt oder zerstört wird.

Nachteilig bei dieser Federabstützung ist, daß sie bei seitlich auf den Stator wirkenden Kräften Schaden nehmen kann, wenn gleichzeitig eine vertikale Kraft auf den Stator einwirkt. Diese Situation tritt auf, wenn der Kompressor nicht exakt in seiner Normallage gehalten wird, sondern beispielsweise beim Abladen unsanft mit einer Kante auf dem Boden abgestellt wird. Der Kompressor verschiebt sich in der Kapsel seitlich und die beiden Federhalterungen treffen dann nicht mehr aufeinander, weil ihre Achsen parallel zueinander versetzt sind, sondern bewegen sich aneinander vorbei, was zum Abwerfen, zur Zerstörung oder zumindest zu einer bleibenden Beschä­ digung der Feder führen kann. Der Kompressor muß deswegen auf andere Art gegen eine zu große seitliche Bewegung in der Kapsel gesichert werden.

Eine ähnliche Kompressor-Federabstützung für Kälteanlagen ist aus der US-PS 30 75 686 bekannt. Die untere Federhal­ terung ist durch einen im Kapselboden geformten Vorsprung gebildet. Auch hier kann die Federabstützung bei einer kombinierten vertikalen und horizontalen Belastung beschä­ digt werden.

Bei einer anderen, aus DE-OS 18 13 622 bekannten Kompressor-Federabstützung ist der Motorverdichter an Schraubenfedern hängend befestigt, die an ihren Enden außen von den Federhalterungen umfaßt wird. Um die Körperschallübertragung des Motors auf die Kapsel durch die Feder zu verringern, liegt entlang jeder Schraubenfeder mindestens im Bereich ihrer freien Windungen ein die Federschwingung dämpfendes Element aus gummielastischem Werkstoff an. Dieses Element ist entweder als Schlauch ausgebildet, der von außen auf die Feder aufgeschoben ist, oder als in die Feder eingesteckte Buchse, die sich mit Vorspannung gegen die Windungen der Feder von innen abstützt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kompressor-Federabstützung anzugeben, die auch bei seitlicher Verschiebung von Kompressor und Abstützung zueinander noch Kräfte in senkrechter Richtung aufnehmen kann, ohne daß die Funktion der Federung beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Hierbei dient der Einsatz einerseits als Transportanschlag, auf den die Federhalterungen aufschlagen, wenn sich der Kompressor auf die Basis zu bewegt. Andererseits ermöglicht er eine seitliche Bewegung des Kompressors gegenüber der Abstützung, ohne daß die Schraubenfeder übermäßig deformiert wird. Denn bei einer durch die seitliche Verschiebung des Kompressors verursachten Neigung der Feder wird der Einsatz zwanglos mitgeneigt und stabilisiert die Feder. Federt nun der in der seitlich verschobenen Lage befindliche Kompressor nach unten ein, wird über den Einsatz die Stoßkraft der oberen Federhalterung an die untere Federhalterung weitergeleitet, ohne daß die Feder durch die Federhalterung beschädigt werden kann. Auch fertigungstechnisch ergeben sich Vorteile. Der Einsatz wird einfach nach Montage der Schraubenfeder an einem Ende in die Schraubenfeder eingefügt, woraufhin das andere Ende der Feder montiert werden kann.

Die schwenkbare Abstützung nach Anspruch 2 ermöglicht eine exakte Führung des Einsatzes bei Verschiebung des Kompressors.

Mit der Weiterbildung nach Anspruch 3 läßt sich auch bei seitlich verschobenem Kompressor, also bei geneigtem Einsatz, der durch den einfedernden Kompressor verursachte Schlag gut auf die Basis weiterleiten.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 4 erleichtert die Montage der Feder, da sie leichter auf die Federhalterungen aufgestülpt werden kann. Da der Konus der Federhalterung steiler ist als der Konus der Ausnehmung, kann auch bei geneigtem Einsatz die Federhaltung in die Ausdehnung des Einsatzes eingreifen.

Bei der Weiterbildung nach den Ansprüchen 5 bis 7 hat der Einsatz unabhängig von seiner Neigung immer die gleiche Berührungscharakteristik mit der Federhalterung. Insbesondere ergibt sich eine großflächige Berührung, wenn der Radius der Ausnehmung etwa gleich dem Radius der Federhalterung ist. Gute Ergebnisse erreicht man auch noch, wenn der Radius der Ausnehmungen größer als der Radius der Federhalterungen ist.

Der Einsatz kann verschiedene Formen aufweisen. Als beson­ ders vorteilhaft haben sich eine Zylinderform nach Anspruch 8 und eine Tonnen- oder Faßform mit konkaven Außenflächen nach Anspruch 9 erwiesen. Wenn der Einsatz durch seine Reibung an der Feder die Dämpfung erhöhen soll, entspricht der Außendurchmesser des Einsatzes etwa dem Innendurchmesser der Schraubenfeder. Für diesen Fall ist die Zylinderform vorteilhaft. Wenn wenig Dämpfung gewünscht ist, ist die Faßform aufgrund ihrer geringeren Berührungsfläche mit der Feder vorteilhaft.

Um den Materialverbrauch zu verringern, kann man den Einsatz auch mit kleinerem Durchmesser als dem Innendurch­ messer der Feder ausführen. In diesem Fall ist es zum Zentrieren des Einsatzes von Vorteil, wenn der Einsatz nach Anspruch 10 mindestens drei Längsrippen aufweist, die nach Anspruch 11 etwa den gleichen Winkelabstand zueinander haben. Je nach Stärke der Rippen läßt sich die Dämpfung an die eines massiven Einsatzes anpassen.

Die Ausgestaltung des Einsatzendes nach Anspruch 12 führt zu einer Materialersparnis, verhindert aber auch, daß bei einer starken seitlichen Verschiebung des Kompressors relativ zu der Basis die Enden des Einsatzes die Feder beschädigen.

Die erfindungsgemäße Federabstützung ermöglicht den Trans­ port des Kompressors auch unter relativ rauhen Bedingun­ gen. Selbst ein ungeschicktes Abladen führt nicht zu einer Beschädigung der Federabstützung. Der Einsatz stellt eine ausreichend große Anschlagfläche bei axialer Ver­ schiebung des Kompressors sicher, auch wenn sich der Kompressor radial verlagert hat.

Die Gefahr, daß sich die Federhalterungen in der Feder verklemmen und damit die Federwirkung der Federabstützung beeinträchtigen, wird verringert.

Die neue Federabstützung benötigt relativ wenig Material, was neben einer Materialkostenersparnis auch eine Ge­ wichtsersparnis mit sich bringt.

Die Montage der Federabstützung ist durch die vorgeschla­ genen Maßnahmen sehr einfach. Zusätzliches Werkzeug ist praktisch nicht erforderlich.

In gewissem Maße können durch den erfindungsgemäßen Ein­ satz die Federeigenschaften, insbesondere die Dämpfung, durch Reibung beeinflußt werden, um die Federabstützung an verschiedene Betriebsbedingungen anzupassen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Federabstützung in Ruhelage,

Fig. 2a und 2b die Federabstützung vor und nach einer seitlichen Verschiebung des Kompressors,

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Einsatz,

Fig. 4a und 4b Seitenansicht und Draufsicht einer anderen Ausführungsform des Einsatzes und

Fig. 5 bis 7 Seitenansichten weiterer Ausführungsformen von Einsätzen.

Fig. 1 zeigt eine Federabstützung in Ruhelage. Als Basis dient eine Kapsel 1. Diese weist eine untere Federhalte­ rung 2 mit annähernd halbkugelartiger Form auf. Eine Motor-Kompressor-Einheit, die andeutungsweise gezeigt und nachstehend kurz als Kompressor 3 bezeichnet ist, weist eine durch eine Statorplatte gebildete Kompressor­ halterung 4 auf, in die eine obere Federhalterung 5 ge­ formt ist. Die Federhalterungen 2 und 5 werden durch Ziehen des Bodens der Kapsel 1 bzw. der Kompressorhalte­ rung 4 hergestellt. Sie haben eine als Kugelabschnitt ausgebildete Stirnfläche. Der Kompressor ist über eine schraubenförmige Feder 6 auf dem Boden der Kapsel 1 abge­ stützt. Die Feder 6 ist über die obere und untere Feder­ halterung 2, 5 gestülpt und benötigt bei entsprechender Belastung durch den Kompressor 3 keine weitere Sicherung mehr.

In der Feder 6 befindet sich ein Einsatz 7, der weder mit der oberen Federhalterung 5 noch mit der unteren Federhalterung 2 fest verbunden ist, sondern sich frei zwischen ihnen bewegen kann. Der Einsatz 7 ist kürzer als der Abstand zwischen der oberen Federhalterung 5 und der unteren Federhalterung 2 in ihrer Ruhelage, so daß ein ausreichender Federweg für den Kompressorbetrieb verbleibt. Der Kompressor kann sich über einen gewissen Federweg ungestört in Richtung des Pfeiles 11 bewegen.

Der Einsatz ist hier zylinderförmig und weist an seinem oberen Ende eine obere Ausnehmung 8 und an seinem unteren Ende eine untere Ausnehmung 9 auf. Die Ausnehmungen 8, 9 haben eine kugelabschnittsartige Form, wobei der Radius der entsprechenden Kugel etwa gleich dem Kugelradius der Federhalterungen 2, 5 ist, so daß die Ausnehmungen eine Art Kugelpfanne bilden. Der Einsatz 7 ist demnach allseits schwenkbar auf der unteren Federhalterung 2 abgestützt.

Bei der Montage wird der Einsatz 7 in die Feder 6 einge­ setzt, nachdem die Feder mit einer der Federhalterungen 2, 5 verbunden wird, aber bevor sie mit der anderen der Federhalterungen 5, 2 verbunden wird. Ein besonderes Werkzeug ist für das Einsetzen nicht erforderlich.

In einer anderen Ausführungsform kann der Einsatz 7 bei­ spielsweise mit der unteren Federhalterung 2 fest, aber allseits schwenkbar verbunden sein.

Fig. 2a zeigt ein Fig. 1 entsprechendes Bild ohne Mo­ tor-Kompressor-Einheit, das die Ruhelage der Anordnung als Ausgangssituation zeigt. In Fig. 2b ist die Kompres­ sorhalterung 4 gegenüber der Kapsel 1 in Richtung eines Pfeiles 12 verschoben. Würde nun ohne Einsatz 7 die Kom­ pressorhalterung 4 stark einfedern, bestünde die Gefahr, daß die Federhalterungen 2, 5 aneinander abgleiten und die Feder 6 abwerfen, beschädigen oder sogar zerstören. Der Einsatz 7 übernimmt nun den Stoß der einfedernden Kompressorhalterung von der oberen Federhalterung 5 und leitet ihn an die untere Federhalterung 2 und damit an die Kapsel 1 weiter. Hierbei ergibt sich wegen der kugel­ abschnittsförmigen Auflageflächen zwischen Einsatz 7 und Federhalterungen 2, 5 eine geringe Flächenpressung. Außerdem kann der Einsatz 7 nicht seitlich abrutschen oder ausweichen. Damit bleibt die Wirkung der Federabstüt­ zung auch bei radial bzw. seitlich verschobenem Kompres­ sor 3 erhalten.

Fig. 3 zeigt im Querschnitt vergrößert den Einsatz 7 in seiner einfachsten Form, nämlich der Zylinderform. Der Einsatz besteht aus einem kältemittelbeständigen, thermoplastischen Polyestermaterial. Man erkennt die obere Ausnehmung 8 und die untere Ausnehmung 9 mit ihrer kugelabschnittsartigen Form.

Fig. 4a und 4b zeigen einen abgewandelten Einsatz 17, dessen zylinderförmiger Korpus einen verringerten Durch­ messer aufweist. Damit der Einsatz 17 trotzdem im Innern der Feder 6 zentriert bleibt, weist er drei oder mehr Längsrippen 10 auf, die gleichmäßig entlang des Umfangs verteilt sind, also einen gleichen Winkelabstand b zuein­ ander haben.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des Einsat­ zes 27, der die Gestalt eines Fasses mit konkaven, d.h. nach außen gewölbten, Außenflächen 13 hat.

Fig. 6 und 7 zeigen Einsätze 37 bzw. 47, die denen der Fig. 3 und 5 entsprechen und an beiden Enden einen Ab­ schnitt 14 mit verringertem Durchmesser aufweisen.

Auch bei den abgewandelten Einsätzen können als Kugel­ pfannen ausgebildete stirnseitige Ausnehmungen vorgesehen sein.

In den Fig. 1, 2a und 2b ist der Einsatz 7 mit einem Durchmesser gezeigt, der kleiner ist als der Innendurch­ messer der Feder 6. Dadurch werden die Federeigenschaf­ ten, insbesondere die Dämpfung, praktisch nicht beein­ flußt. Ist eine solche Beeinflussung gewünscht, wird der Durchmesser des Einsatzes 7 so vergrößert, daß er dem Innendurchmesser der Feder 6 entspricht und der Ein­ satz 7 die Feder 6 berührt. Dabei kann durch die Wahl eines Einsatzes entsprechend den Formen der Fig. 3 bis 7 und/oder durch die Veränderung der Wölbung der Außenseite 13 die Berührungsfläche zwischen Feder 6 und Einsatz 7 praktisch beliebig gestaltet werden.

Claims (12)

1. Kompressor-Federabstützung, insbesondere für gekapsel­ te Kältemaschinen, mit einer oberen und einer unteren Federhalterung, die an in mindestens zwei Dimensionen relativ zueinander bewegbaren Teilen des Kompressors und einer Basis angeordnet sind, einer Schraubenfeder, die zwischen den beiden Federhalterungen angeordnet ist, und einem Einsatz im Innern der Schraubenfeder, der als Anschlagelement zur Begrenzung des Federweges dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (7; 17; 27; 37; 47) mit keiner der beiden Federhalterungen (2, 5) verbunden ist.

2. Federabstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Einsatz (7) auf der unteren Federhalterung (2) allseits schwenkbar abgestützt ist.

3. Federabstützung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (7) an mindestens einem Ende eine Ausnehmung (8, 9) aufweist, deren Form annähernd der Form der diesem Ende zugeordneten Federhalterung (2, 5) entspricht.

4. Federabstützung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Federhalterung (2 bzw. 5) und die Ausnehmung (8 bzw. 9) des Einsatzes (7) konisch ausgebildet sind, wobei der Winkel zwischen der Konuswand der Ausnehmung (8, 9) und der Längsachse des Einsatzes (7) größer ist als der Winkel zwischen der Konuswand und der Längsachse der Federhalterungen (2, 5).

5. Federabstützung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Federhalterungen (2 bzw. 5) zumindest abschnittsweise und die Ausnehmung (8 bzw. 9) des Einsatzes (7) eine annähernd halbkugel- oder kugelabschnittsartige Form haben.

6. Federabstützung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Radius der Ausnehmungen (8, 9) etwa gleich dem Radius der Federhalterungen (2, 5) ist.

7. Federabstützung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Radius der Ausnehmungen (8, 9) größer ist als der Radius der Federhalterungen (2, 5).

8. Federabstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (7) zylinderförmig ausgebildet ist.

9. Federabstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Längsachse des Einsatzes (7; 27) umschließende Außenfläche (13) eine im Querschnitt konkave Form aufweist.

10. Federabstützung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (17) auf seiner Außen­ fläche mindestens drei Längsrippen (10) aufweist.

11. Federabstützung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Längsrippen (10) zueinander den gleichen Winkelabstand (β) aufweisen.

12. Federabstützung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (37; 47) an mindestens einem Ende einen konzentrischen Ab­ schnitt (14) mit verringertem Durchmesser aufweist.