-
Anordnung zur Aufhängung eines gekapselten Kühlschrankkompressors
Eines der wichtigsten Probleme bei dem Bau von Kompressionskältemaschinen ist das
der Geräuschunterdrückung. Die Geräusche werden im wesentlichen durch Unwuchten
des Motorkompressors verursacht. Bei einem Motorkompressor mit einem Einzylinder-Schubkolbenkompressor
beispielsweise ist es ohne besondere Hilfsmittel praktisch unmöglich, einen vollständigen
Ausgleich der bewegten ?Massen zu erzielen. Selbst bei theoretisch richtiger Auswuchtung
wird in diesem Falle ein freies Unwuchtmoment in der halben Größe der ursprünglich
hin-und hergehenden Unwucht übrigbleiben, das in entgegengesetzter Drehrichtung
wie die Kurbelwelle synchron mit dieser umläuft. Da die Kompensation dieser Unwucht
praktisch nur mit beträchtlichem zusätzlichem Aufwand zu erreichen wäre, was zu
wirtschaftlich nicht tragbaren Konstruktionen führt, bleibt bei den bekannten Motorkompressorkonstruktionen
immer eine hin- und hergehende Unwucht übrig, die ,i(h derart auswirkt, daß der
obere Endpunkt der senkrechten Antriebswelle eine waagerechte Ellipse beschreibt,
deren lange Achse in Richtung des Kolbenhubes liegt. Dadurch wird der Kompressor
zu Schwingungen angeregt, die über die Kapsel auf das Kiihlschrankgehäuse übertragen
werden und sich als Geräusche auswirken.
-
Um diese Geräusche weitmöglich zu unterdrücken, ist es bekannt, das
--NIotorkoinpressoraggregat federnd zti montieren, und zwar entweder innerhalb der
Kapsel gegenüber dieser, oder die gesamte Kapsel mit ihren Trägern federnd zu verbinden.
-
Bei fest in der Kapsel montierten -Motorkompressoren mit waagerechter
Welle hat man bereits seitlich der Kapsel, auf einer durch den Schwerpunkt gehenden
Linie. Gummipuffer angebracht. Um Torsionsschwingungen um diese Linie zu verhindern.
ist bei dieser Anordnung eine dritte federnde Aufhiingung oben erforderlich. Die
von den elastischen Befestigungsmitteln aufzufangenden Schwingungen sind verhältnismäßig
stark, da eine innere Ab-federung fehlt, und daher wird die erstrebte geräuschdämpfende
Wirkung nur unvollkommen erreicht.
-
Bei Motorkompressoren mit senkrechter Welle, auf welche sich auch
die Erfindung bezieht, hat man beispielsweise die Kapsel an drei um 90° gegeneinander
versetzten Punkten ihres Umfanges federnd aufgehängt und gleichzeitig an den gleichen
Punkten eine radial wirkende elastische Gummipufferun.-gegenüber einem starren Montagerahmen
vorgesehen. Eine andere bekannte Ausführung besteht darin, dali man die Motorkompressorkapsel
an einem Tragrahmen hängend mittels einer senkrecht, parallel zur Welle angeordneten
Feder befestigt und zusätzlich die Kompressorkapsel in ihrem unteren Teil gegen
die Gehäuserückwand mittels Schwingguminifedern abstützt. Alle diese Lösungen benötigen
aber einen verhältnismäßig steifen iGIontagerahmen für die Kapsel, der so ausgebildet
und angeordnet ist, daß praktisch keine Schwingungen auf die Blechwände des Schrankgehäuses
übertragen werden können. Derartige Trägerkonstruktionen sind aber teuer und beanspruchen
beträchtlichen Raum, was sich bei modernen Haushaltkühlschränken, bei denen es auf
äußerste Raumausnutzung ankommt, recht ungünstig auswirkt.
-
Man ist daher bestrebt, auf entsprechend steife Tragkonstruktionen
für den Kompressor zu verzichten und diesen möglichst an den vorhandenen Blechteilen
des Schrankes selbst, gegebenenfalls mit Hilfe einfacher Haltebügel, zu montieren,
wobei man in der Regel von der oben angegebenen .Methode der federnden Montage des
1\Iotorkompressors innerhalb der Kapsel Gebrauch macht. Es hat sich jedoch hierbei
gezeigt, daß trotz dieser federnden Lagerung Restschwingungen über die Kapsel auf
den Schrank übertragen werden. die irgendwelche Gehäuseblechteile zu Resonanzschwingungen
anregen und damit Geräusche verursachen können.
-
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, das Entstehen
derartiger Gehäuseschwingungen bei Kühlschränken mit vorzugsweise an Gehäuseblechteilen
ohne besonderes Traggerüst montierten Motorkompressorkapseln, die insbesondere einen
Einzvlinderschubkolbenkompressor enthalten, der mit senkrechter Motorwelle in der
Kapsel angeordnet und federnd gegen die Kapselinnenwand abgestützt ist, weitestgehend
zu unterbinden.
-
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine besonders ausgebildete Aufhängung
der Kapsel, die erfindungsgemäß ebenfalls als elastische Befestigung an sich
bekannter
Art ausgebildet ist, wobei die Befestigungsmittel (z. B. Winkel und Gummipuffer)
außen an der Kapsel an Punkten angeordnet sind, die in einer senkrecht zur Hubbewegung
des Kompressorkolbens durch den Schwerpunkt des gekapselten Motorkompressors gelegten
vertikalen Ebene oberhalb des Schwerpunktes liegen.
-
Durch diese Anordnung der Befestigungselemente kommt die Verbindungslinie
der Aufhängungspunkte senkrecht zu der langen Achse der Schwingungsellipse zu liegen,
wodurch der Kompressor in der Ebene der größten Schwingweite auch die größte Freiheit
hat. Die Kapsel kann um die genannte Verbindungslinie praktisch frei schwingen,
wobei diese Schwingungen durch die federnden Zwischenglieder zwischen Befestigungswinkel
und Gehäuseblech entsprechend gedämpft werden. Als federnde Zwischenglieder können
an sich bekannte Elemente, wie Gummipuffer oder als Schwingmetall bezeichnete Metall-Gummi-Verbindungskörper
und ähnliche elastische Glieder, dienen.
-
Durch die Anordnung der Befestigungsmittel oberhalb des Schwerpunktes
erhält die Kapsel eine stabile Gleichgewichtslage, und das Eigengewicht der Kapsel
wirkt hierbei den nach außen übertragenden Kräften weitgehend entgegen und fördert
somit die Dämpfung dieser Restschwingung. Hierbei werden auch die elastischen Befestigungsmittel
wesentlich geringer beansprucht.
-
Im folgenden sollen zwei Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemäße
Kompressorbefestigung an Hand der Zeichnungen näher beschrieben werden.
-
In den Fig. 1 und 2 sind zwei verschiedene Ausbildungsmöglichkeiten
für die Befestigungswinkel und ihre elastische Verbindung mit dem Gehäuse dargestellt,
und zwar jeweils links die eine und rechts die andere Form. Jede von ihnen ist zweimal
vorhanden, und zwar spiegelbildlich zur senkrechten Symmetrieebene. Die beiden Ausführungsformen
wurden nur der Einfachheit halber in einer Zeichnung zusammengefaßt, es findet also
jeweils nur die eine oder die andere Anwendung.
-
In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 die Kompressorkapsel bezeichnet. Diese
enthält, schematisch dargestellt, den Motor 2 mit seiner senkrechten Achse 3, deren
oberes Ende als Kurbel ausgebildet ist und mittels einer bekannten Kurbelschleife
den Einzylinder-Schubkolbenkompressor 4 antreibt. Motor und Kompressor sind über
Federn 5, 6 gegen die Kapselwand abgestützt, so daß also das ganze Motorkompressorsystem
federnd in der Kapsel gelagert ist. In Fig. 1 bewegt sich der Kolben senkrecht zur
Bildebene. Demzufolge treten am Kopf der Antriebswelle die obenerwähnten elliptischen
Schwingbewegungen auf. Die Schwingungsellipse liegt in der Bildebene der Fig. 2,
ihre lange Achse liegt in Richtung der Kolbenbewegung. Im rechten Winkel zu ihr
sind außen an der Kapsel jeweils an den Schnittlinien der senkrechten Schwerpunktebene
mit der Kapsel Winke17 (bzw. 7a) befestigt, z. B. angeschweißt. Bei der links dargestellten
Befestigungsweise ist der Aufhängewinkel 7 mittels einer Spannschraube 10 zwischen
zwei Gummipuffer 8, 9 eingespannt, wobei die Schraube 10 gleichzeitig zur Befestigung
des Winkels 7 an einem weiteren, an der Gehäusewand des Kühlschrankes befestigten
Winkel 11 dient. Rechts ist als elastisches Verbindungsglied ein Metall-Gummi-Element
12 vorgesehen, das einerseits mit dem hier am Kompressordeckel angeschweißten Winkel
7a und andererseits mit einer am Schrank befestigten Lasche 1i a verschraubt ist.
-
In beiden Fällen sind die Aufhängewinkel so weit oberhalb des Schwerpunktes
der Kapsel angebracht, daß der Kompressor eine stabile Gleichgewichtslage besitzt.
-
Durch die vorstehend beschriebenen Anordnungen der federnden Aufhängemittel
wird eine Schwingungsübertragung vom ,Motorkompressor auf Blechteile des Kühlschrankgehäuses
weitgehend verhindert. Sollten trotz dieser Maßnahmen geringfügige, Restschwingungen
zufällig Resonanzschwingungen solcher Blechteile hervorrufen, so bieten die dargestellten
Konstruktionen die Möglichkeit, diese Resonanzerscheinungen in einfacher Weise dadurch
zu beseitigen, daß man nach dem Einbau des Kompressors dessen Eigenschwingungszahl
durch Anbringen von Zusatzgewichten an der Kapsel ändert und so eine Verstimmung
des aufgehängten Kompressors aus der Resonanzlage heraus bewirkt.