DE2044367A1

DE2044367A1 - Schwinghalterung

Info

Publication number: DE2044367A1
Application number: DE19702044367
Authority: DE
Inventors: K> Scheidorf Owen Henry Louisville (VStA)
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1969-09-10
Filing date: 1970-09-08
Publication date: 1971-03-11
Also published as: GB1304389A; US3578279A; FR2061257A5

Description

S chwinghalterung

Spiralfedern werden für viele Arten von Schwinghalterungen verwendet, die zur Unterstützung einer Last auf oder in Relation zu einem Sockel oder Tragteil dienen. Beispielsweise enthalten viele in der Kühlungstechnik: verwendeten Kompressoren drei oder mehr Schwinghalterungen, welche Federn enthalten zur Lagerung einer Motor-Kompressoreinheit in dem vertieften Unterteil des Gehäuses und in einem Abitand von den Oehäusewänden. Un den Zusammenbau und den Einbau jeder Kompressoreinheit im Innern des Gehäuseteil zu erleichtern ist es notwendig, daft jedes der Elemente der Schwinghalterung riohtig bezüglich der anderen Elemente plaziert werden kann und insbesondere, dad jede Spiralfeder genau bezüglich ihrer Verankerung oder Halterung ausgerichtet werden kann.

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Eine weitere wichtige Anforderung besteht darin, daß diese Schwinghalterung so konstruiert ist, daß sie nicht das normale Betriebsgeräusch der Kompressoreinheit noch vermehrt. Eine allgemeine Ursache des Federgeräusches bei einer vibrationsdämpfenden Halterung ist die häufige gegenseitige Berührung von Bauteilen oder Elementen derselben,«eiche sich gegeneinander bewegen unter der Auswirkung der normalen Vibrationen der darauf gelagerten Geräte, beispielsweise der Kompressoreinheit.

Eine Art von Halterung mit genau ausgerichteter Feder, welche zur schwingungsdämpfenden Halterung einer Kompressoreinheit verwendet wird, ist in dem US-Patent 3 030 056 beschrieben. In dieser Halterung sind beide Enden der Feder in spiralige oder gewindeähnliche Nuten eingeschraubt, die sowohl im Kompressor als auch in dem Gehäuse enthalten sind. Um diese Anordnung zu vervollständigen, müssen der Kompressor und die untere Hälfte des Gehäuses so konstruiert und angeordnet sein, daß sie einen Zugang zu dem Bereich der Halterung gestatten, nachdem der Kompressor in das Gehäuse eingebracht ist, um den mit Gewinde versehenen oberen Teil an dem Kompressor zu befestigen.

Eine andere Möglichkeit, die Feder in einer axialen Ausrichtung mit ihrem StUtζteil oder Anker zu halten, ist in dem US-Patent 3 185 389 beschrieben. In der Halterung dieses Patentes werden einige der Federn mit Endwindungen mit einem kleineren Durchmesser als die anderen Windungen ausgestattet, und diese Endwindungen stehen senkrecht sur Achse der Feder, um die Ausrichtung zwischen der Feder und der Verankerung EU erleichtern. In beiden Anordnungen muß jedoch die Befestigungsvorrichtung zugänglich sein, üb den Zusammenbau durohzuführen. Insbesondere muß die untere Federverbindung zugänglich sein, um die Endbefestigung der Feder an den Gehäuseansats ■u schrauben.

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Die vorliegende Erfindung liefert eine verbesserte, federnde, mit geringen Kosten herzustellende Halterung, die so konstruiert ist, daß sie eine positive axiale Ausrichtung zwischen der Feder und ihrer Verankerung gewährleistet.

Die Erfindung liefert außerdem mit geringem Kostenaufwand eine federnde Halterung, die eine Druckspiralfeder enthält, welche mit Hilfe der gebräuchlichen automatischen Federwickeleinrichtungen hergestellt werden kann und welche nach der Wicklung der Feder keine zusätzlichen weiteren Arbeitsgänge erfordert.

Die Erfindung liefert außerdem eine Schwinghalterung (vibration mount), welche die Kombination einer Druckspiralfeder und einer Befestigung oder Verankerungsvorrichtung enthält und durch die Tatsache charakterisiert ist, daß die Feder leicht an der Verankerung befestigt werden kann.

Gemäß der abgebildeten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält sie eine Schwinghalterung, welche besonders geeignet ist zur Befestigung eines Kompressors in einem Gehäuse. Diese Halterung umfaßt eine zylindrische spiralige Druckfeder und eine Federverankerung. Die Verankerung umfaßt einen Zapfen mit einem kleineren Durchmesser als die Spiralfeder und mit einem kegelförmigen Endteil. Der Zapfen hat benachbart zu dem I kegelförmigen Ende und senkrecht zur Achse des Zapfens eine Nut an seinem Umfang. Das an dem Zapfen befestigte Ende der Feder umfaßt einen Windungsteil, der einen kleineren Durchmesser besitzt und senkrecht zur Achse der Feder liegt. Dieser Endteil der Feder iet so gestaltet, daß er über das kegelförmige Ende schlüpfen und in die Nut in dem Zapfen einschnappen kann, und dabei in der Nut über einen Winkel von mehr als l80° anliegt. Um diese Anordnung zu erreichen und zur Verringerung des Geräusches verläuft der Endteil zunächst tangential spiralig über eine Strecke nach außen, die größer ist als die Tiefe der Nut. Dadurch liegt es frei von den benachbarten Oberflächen dej3 Zapfens. Danach erstreckt sich die Feder in einer Wendel-

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form, um von dem äußeren Ende des Endteils der Feder freizukommen und nimmt dann die gleiche Wendelsteigung an wie die angrenzenden Windungen der Feder. Durch diese Konstruktion ist der einzige mit dem Verankerungszapfen in Eingriff stehende Teil der Feder der Teil der letzten Windung, welcher die Nut fest umfaßt.

Die Erfindung wird erläutert durch die nachstehende Beschreibung einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung im Zusammenhang mit den Abbildungen.

Fig. 1 ist eine Draufsicht im Schnitt einer Motor-Kompressoreinheit, die die Schwinghalterung gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet.

Fig. 2 ist eine Aufsicht, welche bestimmte Einzelheiten der. Konstruktion der federnden Lagerung zeigt.

Fig. 3 ist eine Ansicht eines Teils der Halterung nach Fig. 2, bei der bestimmte Teile der Feder weggeschnitten sind.

Fig. 4 ist ein Schnitt längs der Linie 4-4 der Fig. 2

Fig. 1 zeigt eine Motor-Kompressoreinheit mit einem Motor- und Kompressorbauteil 1, der vertikal im unteren Teil eines Gehäuses 2 gelagert ist. Da die Konstruktion der Motor-Kompressoreinheit im einzelnen keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet, werden ihre Konstruktionsdetails weder dargestellt noch beschrieben.

Die Motor-Kompressoreinheit 1 ist in der unteren Hälfte des Gehäuses 2 federnd gelagert mit Hilfe einer Vielzahl von Schwinghalterungen, insbesondere drei solchen Halterungen, welche in der Abbildung allgemein mit der Ziffer 3 bezeichnet sind. In der dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind die drei Halterungen in gleichen Abständen um die Achse der Motorkompressoreinheit herum angeordnet und sind so konstruiert, daß sie die ganze Einheit federnd auf den an dem Gehäuse be-

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festigten Flanschen 5 halten.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, enthält jede Schwinghalterung einen Flansch 6 für den Motorkompresaor und einen Boden- oder Ankerteil in Form eines Zapfens 7, der auf einem Flansch 5 befestigt ist, sowie eine zylindrische spiralige Druckfeder 8 mit offenen Windungen, die dazwischen eingefügt ist.

In der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist das obere Ende 9 der Feder 8 in einen Ring 10 an einem Flansch 6 eingeschraubt, und dieser Ring bewirkt jeweils die vertikale λ Ausrichtung der Feder.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das untere Ende des Federteils 8 an einem Zapfen 7 verankert, der vertikal aus einem Flansch 5 herausragt.

Insbesondere ist, wie in den Fig. 2, 3 und k gezeigt, der Zapfen 7 mit einer Nut 14 am Umfang in einer Ebene versehen, welche senkrecht zur Achse des Zapfens 7 liegt. Diese Nut 14 bildet das einzige Mittel zur Verankerung der Feder 8 an dem Zapfen 7. Sie ist so konstruiert, daß sie das äußerste Endteil 15 der Windung am unteren Ende der Feder aufnimmt. Dieser Endteil 15, welcher den gleichen kreisförmigen Drahtquer- \ schnitt wie der übrige Federdraht aufweist, ist senkrecht zu der Längsachse der Feder 8 ausgebildet und hat einen Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser der freien oder Arbeitswindungen der Feder. Wenn er daher auf den Zapfen gestreift und in die Nut Ik eingerastet wird, umfaßt er fest den Nutteil des Zapfens 7 und verankert dadurch die Feder fest an dem Zapfen. Da der Oreifteil 15 der Feder senkrecht zur Federachse i3t und die Nut Ik senkrecht zur Achse des Zapfens 7 ist, wird durch diesen festen Eingriff zwischen dem Teil der Endwindung der Feder 8 und dem Zapfen 7 die Feder in axialer Richtung genau bezüglich des Zapfens ausgerichtet.

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Der Endteil 15 hat eine Umfangslänge von mehr als l8O°, so daß er fest anliegt und die Feder auf dem Zapfen verankert. Vorzugsweise ist zur Vermeidung eines Abziehens der Feder 8 von dem Zapfen 7 die Größe des Winkels des den Zapfen umgreifenden senkrecht zur Achse liegenden Endteils 15 in der Größenordnung von etwa 225°. Dieser Winkel ergibt auch eine solche weitere Gestalt der gesamten Endwindung der Feder, daß jede Interferenz oder Kontakt der einzelnen Bauteile des Federauflagers während des Betriebes verhindert wird.

Insbesondere beginnt etwa an dem Punkt A der Fig. 4 der die Endwindung bildende Federdraht spiralig und tangential zur Nut 14 nach außen zu verlaufen mit einem Radius, der etwas größer ist als der Radius der angrenzenden Oberfläche des Zapfens 7, d. h. der an die Mut 14 angrenzenden Oberfläche. Danach nimmt die Endwindung allmählich die Wendelsteigung der anschließenden oder übrigen Windungen der Feder 8 an, wobei der Durchmesser sich weiter vergrößert. Durch diese Gestalt ist der Punkt B auf der Feder, welcher sich etwa auf einem Winkel von 360°, bezogen auf die Spitze 19 der Feder, befindet, um eine genügend große Strecke seitlich und radial gegenüber der Spitze 19 der Feder versetzt, 3O daß sie von dem Federende freikommt, und zwar sowohl in der unbelasteten Form der Feder als auch bei auf dem Zapfen 7 befestigten und durch den Kompressor belasteter Feder.

Vorzugsweise ist das obere Ende 20 des Zapfens 7 und mindestens der Teil desselben oberhalb der Nut 14 kegelförmig gestaltet, so daß das Einbringen des Teils 15 der Endwicklung der Feder auf den Zapfen 7 und in die Nut 14 erleiohtert wird. Außerdem wird das obere Ende 20 bei hinreichender Länge als Anschlag zur Begrenzung einer horizontalen Bewegung oder einer Drehbewegung des Kompressors in dem Gehäuse 2 dienen, in dem dann das obere Ende dea Zapfens 7 mit den benachbarten Teilen der Feder 8 in Eingriff kommt.

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Wie aus der obenstehenden Beschreibung ersichtlich, beinhaltet die Halterung gemäß der vorliegenden Erfindung im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik eine Befestigung zwischen Feder und Verankerung, welche einfach dadurch hergestellt wird, daß eine Endwindung einer Feder auf einen kegelförmigen Zapfen aufgeschoben und die Endwindung in eine Ankernut eingeschoben wird. Diese Verbindung bewirkt geringe Kosten und erfordert keinen Zugang eu den Halterungen nach der Aufbringung des Kompressorteil8 im Gehäuse, um die Halterung durch Bolzen oder ähnliches mit der Last oder dem Bodenteil zu verbinden. λ Da außerdem alle drei Federn sowohl bezüglich ihrer jeweiligen Ankerzapfen als auch untereinander ausgerichtet sind, können alle Federenden leicht während des Einbringens der Kompressoreinheit in den Gehäuseteil auf ihre jeweiligen Zapfen geschoben werden.

Vorzugsweise besitzt der senkrecht zur Federachse stehende Teil 15 der Endwindung neben dem verringerten Durchmesser einen Durchmesser, der konzentrisch und um etwa zwei Drahtstärken oder Drahtdurchmesser kleiner als der verbleibende Teil der Windung oder mindestens noch des ersten Teils der darauffolgenden Windung der Feder ist. Dies ergibt einen glatten übergang von dem im Eingriff stehenden Teil 15 |

der Endwindung zu den Arbeitswindungen der Feder und ergibt gleichzeitig eine vergrößerte Starrheit der Teile der Feder, die dem Zapfen am nächsten liegen .

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Claims

2U44367 - 8 Ansprüche

1. Schwinghalterung mit einer offenen Spiralfeder aus rundem Federdraht und Federverankerungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet , daß die Verankerungsvorrichtung einen Zapfen (7) mit einem kleineren Durchmesser als die Spiralfeder (8) umfaßt, der einen verjüngten Endteil (20) und eine senkrecht zur Achse des Zapfens am Umfang verlaufende Nut (14) besitzt, wobei das Ende (15) der Feder (8) an dem Zapfen (7) befestigt ist und einen Teil der Endwindung mit verringertem Durchmesser umfaßt, der in einer Ebene senkrecht zur Federachse liegt und so gestaltet ist, daß er in die Nut eingreift und in der Nut über einen Winkel von mehr als l80° anliegt und die Feder normalerweise mit dem Zapfen nur in der Nut in Kontakt ist.

2. Schwinghalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Teil (15) der Endwindung den Zapfen (7) über einen Winkel von etwa 225° umfaßt.

3. Schwinghalterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Teil der Endwindung einen Durchmesser besitzt, der um etwa zwei Durchmesser des Federdrahtes kleiner ist als der Durchmesser der freien Windungen der Feder.

M. Schwinghalterung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Zapfen einen kegelförmigen Endteil (20) aufweist, der in den Hauptteil der Feder hineinragt.

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