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Kühlkompressor Die Erfindung betrifft einen Kühlkompressor mit einem
Hauptrahmen, in welchem eine senkrechte Mittelbohrung gebildet ist, einem in die
Bohrung eingepaßten Motorstator, wobei der Rahmen unterhalb der Bohrung ein zur
Bohrung konzentrisch gelegenes Lager bildet, einer in dem Lager drehbar gelagerten
Kurbelwelle, einem an der Kurbelwelle befestigten Rotor, einem Kolben, und mit Einrichtungen
zur übertragung der Bewegung von der Kurbelwelle auf den Kolben.
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Kompressoren dieser Art werden vor allem in Haushaltskühlschränken
oder Heimtiefkühltruhen zur Kompression und Zirkulation des Kältemittels benutzt.
Bei bisher bekannten Kompressoren liegt der Kompressorzylinder wenigstens teilweise
unter dem Motorstator, so daß die Bauhöhe beträchtlich groß ist. Dies ist besonders
bei Kompressoren für Haushaltskühlschränke unerwünscht, da die Außenabmessungen
von Kühlschränken im allgemeinen festliegen und eine Vergrößerung des Nutzinhaltes
nur durch gedrängtere Zubehörteile und durch wohlüberlegte Ausnutzung des Schrankinnenraums
erzielt werden kann. Bekannte Kompressoren erreichten oft Abmessungen, die nicht
weniger als 250 mm im Durchmesser und 230 mm in der Höhe betrugen. Um einen Kompressor
von dieser Größe unterzubringen, muß man notwendigerweise ein, unerwünscht großes
Maschinenfach entweder über oder unter dem Lebensmittelspeicherrauin des Kühlschranks
vorsehen. Dabei stört vor allein die Höhe des Kompressors, da die Schrankgehäuse
meist .genügend breit sind, um den Durchmesser aufzunehmen.
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Ein weiterer wesentlicher Nachteil der bekannten Kompressoren besteht
darin, .daß für verschiedene Kompressorleistungen völlig verschiedene Kornpressortypen
gebaut werden mußten. Eine übliche Fertigungsreihe von Kühlschränken reicht von
Kleinschränken bis zu verhältnismäßig großen Schränken mit 3501 und noch mehr Inhalt.
Mit Rücksicht auf Wirtschaftlichkeit im Betrieb und Preisverringerung ist es wünschenswert,
die kleinste Kompressorgröße zu verwenden, die eine ausreichende Kühlleistung für
die Erfordernisse des Kühlschrankes .ergibt. Dadurch wurde es notwendig, daß jeder
Hersteller eine Anzahl von Kompressoren erzeugt, die alle in ihren Grundabmessungen
verschieden sind und einen erheblichen Aufwand an besonderen Werkzeugen erfordern.
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Der Zweck der Erfindung liegt daher in der Schaffung eines Kühlkompressors,
welcher eine geringe Bauhöhe im Vergleich zu den bisher bekannten Kompressoren aufweist
und bei welchem durch geringfügige Abänderung von sonst genormten Teilen leicht
Einheiten mit verschiedenen Antriebs- und Förderleistungen erzeugt werden können.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß im Rahmen eine Zylinderbohrung gebildet
ist, welch(. seitlich außerhalb des Motorstators liegt, wobei sie ihn in senkrechter
Richtung überragt.
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Durch die Anbringung des Zylinders außerhalb des Außendurchmessers
des Stators wird nicht nur die Bauhöhe beträchtlich verringert, sondern es ist auch
möglich, die Zylinderbohrung ohne Beeinträchtigung des Stators und ohne Verlagerung
der Mittellinie von Kolben und Pleuelstange zu vergrößern. Alle Bestandteile mit
Ausnahme des Kolbens und des Zylinders sind genormt, und verschiedene Förderleistungen
werden ohne Neugestaltung von Rahmen, Pleuelstange, Kurbelwelle und anderen Kompressorteilen
einfach dadurch ;.(zielt, daß der Durchmesser der Zylinderbohrung und des Kolbens
vergrößert wird.
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Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung zeigt die Zeichnung,
und zwar ist Fig. 1 ein senkrechter Schnitt durch die Mitte des zusammengebauten
Kompressors, welcher die gegenseitige Anordnung von Motor, Motorrahmen, Kotnpressorzylinder
und den dazugehörigen Einzelteilen zeigt, Fig. 2 eine Unteransicht, welche die Unterseite
des Kompressors bei abgenommenem Lagerschild zeigt, wobei zur Vereinfachung der
Abbildung die untere Hälfte des Kompressorgehäuses in dieser Ansicht weggelassen
wurde, und
Fig. 3 eine Unteransicht des Lagerschilds, der zur Befestigung
an der Unterseite des Kompressors bestimmt ist.
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Der tragende Grundbauteil dieses Kompressors ist der Motorrahmen,
allgemein reit 1 bezeichnet, welcher eine zylindrische Bohrung 2. bildet, in welcher
der Stator 3 eines allgemein mit 4 bezeichneten Elektromotors 1m Preßsitz befestigt
ist. Mit dem Stator wirkt ein Rotor 5 zusammen, der auf eine senkrecht angebrachte
Kurbelwelle 6 z. B. aufgepreßt oder aufgeschrumpft ist. Die Kurbelwelle ist in senkrecht
untereinanderliegenden Gleitlagern fi und 8 gelagert, wobei Lager 7 im Motorrahmen
1 und Lager 8 in einem Lagerschild 9 gebildet ist. Dieser Lagerschild ist, wie bei
10 gezeigt ist, auf den an der Unterseite von Rahmen 1 gebildeten Flansch 11 aufgeschraubt.
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Zur Kurbelwelle 6 gehören ein oberer und ein unterer Wellenzapfen
12 bzw.13, die mit den Lagern 7 bzw. 8 zusammenwirken. Zwischen den Zapfen ist ein
Exzenter 14 gebildet, der mit der Pleuelstange 15 im Eingriff steht. Die Pleuelstange
ist an den Kolbenbolzen 16 angelenkt, der seinerseits in dem Kolben 17 befestigt
ist. Der Kolben ist im Zylinder 18 gleitend gelagert, der mit dem Motorrahmen 1
aus einem Stück gearbeitet ist.
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Der Zylinder 18 bildet eine Zylinderbohrung 19, die senkrecht zu der
Achse der Kurbelwelle 6 angeordnet ist. Der Zylinderkopf 20 und die Ventilplatte
21 sind auf das äußere Ende des Zylinders 18 so aufgeschraubt, daß sie den Zylinder
abdichten und die nötige Ventilwirkung für die Pumptätigkeit des Kompressors erzeugen.
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Der Lagerschild 9 besitzt eine untere Abflachung 22, auf der eine
Druckplatte 23 befestigt ist. Diese wirkt als Drucklager und Stütze für das untere
Ende der Kurbelwelle 6. Die Druckplatte ist in Fig. 3 vollständig abgebildet.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 ist zu erkennen, daß der Motorrahmen
1 eine etwa halbkugelförmige Wand 24 bildet, die sich vom Lager 7 aus unterhalb
des Stators 3 nach unten und außen erstreckt. Diese Wand geht in einem Stück in
einen äußeren Wandabschnitt 25 über, dessen oberer Teil die Bohrung 2 zur Aufnahme
des Stators bildet.
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Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß die halbkugelförmige Wand 24 bei 26
teilweise weggeschnitten ist, um die Durchführung der Pleuelstange 15 zu ermöglichen.
Der Ausschnitt erstreckt sich vollständig über die Unterseite des Rahmens, um den
Einbau von Pleuelstange und Kurbelwelle zu gestatten, wie später ausführlicher beschrieben
wird. Nach dem Einbau dieser Teile wird der untere Lagerschild an die Unterseite
des Motorrahmens angeschraubt.
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Der Zylinder 18 ist aus einem Stück mit dem Motorrahmen gearbeitet
und so angeordnet, daß die Bohrung 19 außerhalb des Statorumfangs liegt und kein
Teil der Bohrung sich unterhalb des Stators befindet. Dagegen überragt die Bohrung
19 den Stator etwas in senkrechter Richtung, wie bei 27 angedeutet ist. Durch die
Anbringung der Zylinderbohrung außerhalb des Stators ist es möglich, die Pleuelstange
so anzuordnen, daß sie dicht unter dem Stator vorbeigeht, wie besonders gut aus
Fig. 1 zu entnehmen ist. Diese Konstruktion verringert die Gesamthöhe des Kompressors,
so daß der vollständig zusammengebaute Kompressor eine senkrechte Gesamtabmessung
von weniger als 180 mm besitzt. Wie bereits erwähnt wurde, ist dies bei einem Kühlschrankkompressor
sehr erwünscht.
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Beim Zusammenbau des Kompressors wird folgendermaßen vorgegangen:
Der Motorrahmen 1 wird umgedreht, und der Kolben mit der angebauten Pleuelstange
wird in die Bohrung 19 eingeführt, wobei die Pleuelstange durch den Ausschnitt 26
ragt. Dann wird die Kurbelwelle durch die Bohrung 14a der Pleuelstange gesteckt
und der Zapfen 12 in das Lager 7 eingeführt. Darauf wird der untere Lagerschild
9 mit der angebauten Druckplatte 23 auf den Flansch 11 des Motorrahmens aufgeschraubt.
Wenn der Zusammenbau diese Stufe erreicht hat, können die anderen Teile des Kompressors,
wie der Zylinderkopf 20 und die Ventilplatte 21, am Motorrahmen befestigt werden.
Nunmehr kann die Teilanordnung auf Arbeitsweise und Förderleistung überprüft werden.
Nach der Beendigung dieser Kontrollen können Stator 3 und Rotor 5 im Rahmen 1 bzw.
auf der Kurbelwelle 6 im Preßsitz befestigt werden.
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In Fig. 1 und 2 ist gezeigt, daß die Kompress ,oranordnung in einem
geteilten Gehäuse 28 eingeschlossen ist. Die obere Gehäusehälfte 34 ist auf die
untere Hälfte29 aufgeschweißt, wie bei 35 gezeigt ist.
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Dadurch, daß die Zylinderbohrung außerhalb des Stators liegt, ist
es möglich, deren Durchmesser zu vergrößern, um Kompressoren mit verschiedenen Förderleistungen
zu erzeugen. Die folgende Tabelle erläutert den Zusammenhang von Bohrung, Hub und
Kältemittel, wie sie. in den Kompressoren der verschiedenen angegebenen Antriebsleistungen
verwendet werden:
| Durchmesser |
| PS der Bohrung mm Kältemittel |
| mm |
| 1/8 25 20 Dichlordifluormethan |
| (»Freon-12 «) |
| 1/6 28 20 Dichlordifluormethan |
| (»Freon-12 «) |
| 1/5 28 20 Monochlordifluormethan |
| (»Freon-22«) |
| 1/4 30 20 Monochlordifluormethan |
| (»Freon-22 «) |
| 1/4 33 20 Dichlordifluormethan |
| (»Freon-12«) |
| 1/3 33 20 Monochlordifluormethan |
| (»Freon-22 «) |
Es sei bemerkt, daß die verschiedenen Bohrungen ohne Änderung der Lage der Pleuelstange
verwendet werden können, da die Bohrung im Falle der Erweiterung den Stator überragen
darf. Bei früheren Ausführungen von Kompressoren, bei denen die Bohrung direkt unterhalb
des Stators angebracht war, bedingte
jeder Vergrößerung des Durchmessers
eine Verlagerung der Pleuelstange mit einer notwendigerweise folgenden Neugestaltung
aller Hauptteile des Kompressors. Diese Schwierigkeit wird durch die vorliegende
Ausführung beseitigt.
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Somit kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Bohrung des Kompressors
ohne Neugestaltung von Motorrahmen, Lagerschild, Pleuelstange oder Kurbelwelle nach
Belieben geändert werden. Darüber hinaus erweitert die Anwendung von verschiedenen
Kältemitteln, wie z. B. »Freon-12« und »Freon-22«, den Leistungsbereich des Kompressors
ohne weitere Änderung des Durchmessers der Bohrung. Dies bedeutet einen großen Fortschritt
im Kompressorbau.