DE1296658B

DE1296658B - Motorverdichter fuer Kleinkaeltemaschinen

Info

Publication number: DE1296658B
Application number: DED37549A
Authority: DE
Inventors: Enemark Arne Fromm
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1961-11-28
Filing date: 1961-11-28
Publication date: 1969-06-04
Also published as: GB1019882A

Description

Die Patentanmeldung P 1277278.0-13 befaßt sich mit einem Motorverdichter für Kleinkältemaschinen, bei dem der einzige, für einen hin- und hergehenden Kolben bestimmte Zylinder und Schalldämpferräume in einem Bauteil zusammengefaßt sind, wobei sich die Schalldämpferräume in Fortsätzen befinden, die in einer zur Motorkurbelwelle senkrechten Ebene zu beiden Seiten an den Zylinder anschließen und auf der dem Zylinder gegenüberliegenden Seite der Motorkurbelwelle derart zusammentreffen, daß das Bauteil zwei etwa konzentrische, annähernd ringförmige Wände besitzt, die durch etwa radial verlaufende speicherartige Wände miteinander verbunden sind, wobei die Fortsätze zusammen mit dem Zylinder ein in radialer Richtung geschlossenes Kurbelgehäuse bilden.
Auf diese Weise ergibt sich eine sehr steife Zellenbauweise wobei die Zellen durch eine vorteilhafte Ausnutzung des Zylinders und der Schalldämpferräume entstehen.
Es ist bekannt, die verschiedensten Maschinenbauteile durch Präzisionsguß, insbesondere durch ein Druckgußverfahren, herzustellen. Alle entsprechenden Versuche, auch einen Motorverdichter für Kleinkältemaschinen auf diese Weise herzustellen, sind jedoch in der Praxis gescheitert. Beim Präzisionsguß muß aus bekannten Gründen (Lunkerbildung, innere Spannungen) mit möglichst dünnen Wandstärken gearbeitet werden. Diese dünnen Wandstärken sind bei einem normalen Verdichter nicht ausreichend, um alle Kräfte vom Zylinder auf den Motortragkörper zu übertragen.
Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, wie die bekannten Vorteile des Präzisionsgusses auch bei Motorverdichtern für Kleinkältemaschinen ausgenutzt werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Motorverdichter nach der Hauptpatentanmeldung dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil ein Präzisionsgußstück ist und als Rohteil sämtliche Verbindungskanäle sowie Löcher zur Befestigung des Gußstückes an anderen Bauteilen bereits im Fertigungszustand enthält, d. h. daß sie keine weitere Bearbeitung benötigen und nur die Lager- und Zylinder-Innenoberflächen noch eine Feinstbearbeitung benötigen.
Durch Anwendung des Bauprinzips der Hauptpatentanmeldung erhält man erstmals ein in der Praxis brauchbares Bauteil aus Präzisionsguß, da sich trotz der dünnen Wandstärke eine ausreichende Steifigkeit des Bauteils ergibt. Außerdem ist die Bearbeitung auf ein Mindestmaß beschränkt. Insbesondere entfällt das Bohren der Lager- und Zylinderbohrung sowie sämtliche Verbindungskanäle und Befestigungslöcher. Statt einer langen Transferstraße, an der die verschiedenen Bearbeitungsschritte automatisch hintereinander angeführt werden, ist jetzt nur noch eine einzige Maschine erforderlich, an der zwei rechtwinklig zueinander arbeitende Werkzeuge die Feinstbearbeitung des Lagers und Zylinders vornehmen. Die Kostenersparnis resultiert also nicht nur aus einer verkürzten Durchlaufzeit und einer erheblichen Verminderung der Einzelbearbeitungsgänge, sondern überdies darin, daß die Anschaffung, der Aufbau und die Wartung einer Transferstraße fortfällt.
Unter der Bezeichnung Präzisionsguß wird hier in erster Linie Kokillenguß und Spritz- oder Druckguß verstanden. Als Gießwerkstoffe kommen hauptsächlich Aluminium- und Zinklegierungen, gegebenenfalls aber auch andere Legierungen, z. B. auf Magnesiumbäsis, in Frage.
Die Genauigkeit des Präzisionsgusses läßt sich derart einstellen, daß die noch erforderliche Feinstbearbeitung nur noch eine Abmessungskorrektur in der Größenordnung unter 0,1 mm erfordert. Dies kann entweder durch eine Materialabnahme, z. B. Feinstbohren, Feinstschleifen und/oder Honen, geschehen oder auch durch eine Materialverdichtung, z. B. durch Rollieren, was gleichzeitig eine Oberflächenvergütung der Gleitflächen mit sich bringt. Das Rollieren mittels Rolldorn ermöglicht bei Leichtmetall, wie Aluminium, eine Oberflächengüte von 0,2 bis 2 #t unter gleichzeitiger Erzielung einer dem Stahl gleichwertiger Festigkeit. Die Bohrungstoleranz entspricht den höchsten Anforderungen bei Zylinderbohrungen dieser Art, die sonst nur durch mehrfaches Bohren, Hohnen und Läppen erreichbar wären.
Bei einem Präzisionsgußstück können die Löcher zur Befestigung an anderen Bauteilen so genau gegossen werden, daß man andere Verbindungsmittel als bisher verwenden kann, in jedem Fall aber ohne einen zusätzlichen Arbeitsgang auskommt. Dies geschieht dadurch, daß die Verbindungsmittel in den Befestigungslöchern entweder selbst verformt sind oder die innere Oberfläche der Befestigungslöcher verformt haben. Zu diesen Verbindungsmitteln gehören z. B. Niete, die beim Einsetzen etwas gestaucht werden, so daß sie an der Oberfläche des Befestigungsloches zur Anlage kommen. Damit ist eine Arretierung quer zur Nietachse gegeben, während die Nietköpfe die Arretierung in Nietlängsrichtung besorgen. Ein anderes Verbindungsmittel dieser Art ist eine selbstschneidende Schraube. Sie verformt die innere Oberfläche des Befestigungsloches durch eine geringe spanabhebende Bearbeitung. Auch hiermit ist eine Arretierung sowohl längs als auch quer zur Schraubenachse gewährleistet. Man erreicht auf diese Weise den gleichen Effekt, den man sonst durch einen zusätzlichen Bearbeitungsgang, nämlich das Einschneiden eines Gewindes in das Befestigungsloch, erzielen kann.
In der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels ist die Erfindung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein im Prääzisionsguß hergestelltes Bauteil gemäß der Erfindung, F i g. 2 eine Stirnansicht dieses Bauteiles von der dem Lager abgewandten Seite aus, F i g. 3 eine Draufsicht auf dieses Bauteil, F i g. 4 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt längs der Linie A-A der F i g. 2, wobei ein Deckel mittels Niet befestigt ist, und F i g. 5 einen Schnitt längs derselben Linie, wobei der Deckel mit einer selbstschneidenden Schraube befestigt ist.
Das in den F i g. 1 bis 3 veranschaulichte Bauteil hält mit dem Lager 1 die Motorkurbelwelle eines Motorverdichters. Der Stator wird über die Befestigungslöcher 2 in den Wandverstärkungen 3 mit dem Kranz 4 verbunden. In dem Bauteil ist ferner der Zylinder 5 mit dem Kolbenraum 6 ausgebildet. Den den Kurbelzapfen beherbergenden Raum 7 umgibt ein Kranz von Schalldämpferräumen 8, die mit Hilfe eines Deckels 9 abgeschlossen werden können. Zur Befestigung dieses Deckels sind Befestigungslöcher 10 in Wandverdickungen 1.1 des Kranzes 12 vorgesehen.
Außer den parallel zum Lager 1 verlaufenden Befestigungslöchern 2 und 10 sind noch weitere Verbindungskanäle und Befestigungslöcher vorgesehen, die von der Stirnseite 13 des Zylinders 5 ausgehen und in entsprechenden Wandverdickungen 14 verlaufen. Hierbei handelt es sich um Befestigungslöcher 15 für die Ventilplatte und den Ventildeckel sowie um Verbindungskanäle 16 zwischen den Schalldämpferräumen 8 und der oder den Ventilkammern. Aussparungen oder Vertiefungen 17, 18 und 19 sind zur Anpassung an Teile der Ventilplatte vorgesehen.
Das Bauteil ist im Präzisionsgußverfahren hergestellt, d. h. mit einer sehr großen Oberflächen- und Formgenauigkeit. Sämtliche Verbindungskanäle, z. B. 2, 10, 15, sind nach der Gußformung bereits im Fertigzustand vorhanden. Das gleiche gilt für alle Flächen, an denen andere Teile anschließen, nämlich die Stirnflächen des Lagers 1, des Kranzes 4, des Kranzes 12 und des Zylinders 5. Lediglich die Bohrung des Lagers 1 und des Zylinders 5 bedarf einer zusätzlichen Bearbeitung, jedoch mit der Maßgabe, daß es sich nur um eine Feinstbearbeitung handelt. Unter Feinstbearbeitung wird eine Abmessungskorrektur in der Größenordnung von 0,1 mm verstanden.
Die Verbindung zwischen dem Bauteil der F i g. 1 bis 3 und anschließenden Bauteilen ist in zwei Ausführungsformen in den F i g. 4 und 5 veranschaulicht, wo die Befestigung des Deckels 9, der den Kurbelgehäuseraum 7 stirnseitig abschließt, gezeigt ist. Nach F i g. 4 ist ein Niet 20 in die Bohrung 10 gesteckt. Er wird beim Vernieten derart gestaucht, daß er mit seiner Oberfläche ganz oder teilweise an der Oberfläche der Bohrung 10 zur Anlage kommt. Nach F i g. 5 wird eine selbstschneidende Schraube 21 als Befestigungsmittel für den Deckel 9 benutzt. Diese Schraube schneidet sich beim Eindrehen selbst das sie haltende Gewinde in die Oberfläche der Bohrung 10. In diesem Fall kann die Bohrung 10 auch als Sackloch von etwas größerer Länge als die Schraube 21 ausgeführt sein. In beiden Fällen sind die beiden Bauteile sowohl in axialer als auch in radialer Richtung sicher gehalten, ohne daß eine besondere Bearbeitung der im Präzisionsgußstück vorgesehenen Befestigungslöcher erforderlich ist.

Claims

Patentansprüche: 1. Motorverdichter für Kleinkältemaschinen, bei dem der einzige, für einen hin- und hergehenden Kolben bestimmte Zylinder und Schalldämpferräume in einem Bauteil zusammengefaßt sind, wobei sich die Schalldämpferräume in Fortsätzen befinden, die in einer zur Motorkurbelwelle senkrechten Ebene zu beiden Seiten an den Zylinder anschließen und auf der dem Zylinder gegenüberliegenden Seite der Motorkurbelwelle derart zusammentreffen, daß das Bauteil zwei etwa konzentrische, annähernd ringförmige Wände besitzt, die durch etwa radial verlaufende speichenartige Wände miteinander verbunden sind, wobei die Fortsätze zusammen mit dem Zylinder ein in radialer Richtung geschlossenes Kurbelgehäuse bilden, nach Patentanmeldung P 12 77 278.0-13, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil ein Präzisionsgußstück ist und als Rohteil sämtliche Verbindungskanäle sowie Löcher zur Befestigung des Gußstückes an anderen Bauteilen bereits im Fertigzustand enthält, d. h., daß sie keine weitere Bearbeitung benötigen und nur die Lager- und Zylinderinnenoberflächen noch eine Feinstbearbeitung benötigen.
2. Kleinkältemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinstbearbeitung durch Materialabnahme erfolgt.
3. Kleinkältemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinstbearbeitung durch Materialverdichtung erfolgt.
4. Kleinkältemaschine nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel in den Befestigungslöchern entweder selbst verformt sind oder die innere Oberfläche der Befestigungslöcher verformt haben.
5. Kleinkältemaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel Niete sind.
6. Kleinkältemaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel selbstschneidende Schrauben sind.