DE3111947A1

DE3111947A1 - Schubkolbenverdichter, insbesondere fuer gekapselte kleinkaeltemaschinen

Info

Publication number: DE3111947A1
Application number: DE19813111947
Authority: DE
Inventors: Bent Roemer 6400 Soenderborg Wegge
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1981-03-26
Filing date: 1981-03-26
Publication date: 1982-10-28
Also published as: DK114882A; BR8201683A

Description

Schubkolbenverdichter, insbesondere
für gekapselte Kleinkältemaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Schubkolbenverdichter, insbesondere für gekapselte Kleinkältemaschinen, dessen Pleuelstange mit ihrem ungeteilten Pleuelkopf einen einseitig freien Kurbelzapfen einer Motorwelle und mit ihrem Pleuelauge einen Kolbenzapfen mit zum Kurbelzapfen paralleler Achse umgreift, wobei Zylinder und Motorwellenlager bei der Montage eine Einheit bilden.
Bei einem bekannten Schubkolbenverdichter dieser Art (DE-OS 26 09 653) sind der Zylinder und das Motorwellenlager durch einen Tragkörper einstückig miteinander verbunden. Infolgedessen kann der Pleuelkopf erst mit dem Kurbelzapfen vereinigt werden, nachdem die Motorwelle in ihr Lager und der Kolben in seinen Zylinder gebracht worden sind. Dies gelingt durch Verwendung eines vergrößerten Pleuelkopfs, der auf der einen Seite seiner Symmetrieebene einen von der Stirnseite ausgehenden Ausschnitt besitzt. Auf diese Weise kann der für den Einbau der Motorwelle seitlich weggeklappte Pleuelkopf durch eine Schwenkbewegung über den Kurbelzapfen geführt werden. Der verbleibende Raum zwischen Pleuelkopf und Kurbelzapfen wird durch eine Füllsel ausgefüllt. Wegen der Größe des Pleuelkopfs ist es bei kleinem Zylinderdurchmesser überhaupt nicht und bei größerem Zylinderdurchmesser nur durch weitere Materialabtragungen am Pleuelkopf möglich, die mit dem Kolben verbundene Pleuelstange von der freien Stirnseite des Zylinders her einzuführen. Insbesondere bei gekapselten Kleinkältemaschinen sind die Platzverhältnisse so eng, daß die Führung der einzelnen Elemente bei der Montage sehr genau erfolgen muß. Dies wirkt sich auf die Montagezeit aus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schubkolbenverdichter der eingangs beschriebenen Art anzugeben, der sich auch bei beengten Platzverhältnissen und kleinem Zylinderdurchmesser rasch und einfach montieren läßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Innendurchmesser des Pleuelkopfes gleich dem Außendurchmesser des Kurbelzapfens ist und daß die Pleuelstange aus zwei je mit dem Pleuelkopf bzw. dem Pleuelauge verbundenen Abschnitten besteht, die über einen Zapfen verbunden sind, dessen Achse etwa senkrecht zu der durch die Achsen von Kurbelzapfen und Kolbenzapfen bestimmten Ebene steht.
Bei dieser Konstruktion kann der mit dem Pleuelkopf verbundene Abschnitt der Pleuelstange axial auf dem Kurbelzapfen der bereits montierten Motorwelle aufgesetzt werden. Der mit dem Pleuelauge verbundene Abschnitt der Pleuelstange kann zusammen mit dem Kolben durch die freie Seite des Zylinders eingeführt werden Dann werden die beiden Pleuelstangenteile miteinander durch den Zapfen vereinigt. Da dessen Achse senkrecht zur Pleuelstange und zu den Achsen von Kurbelzapfen und Kolbenzapfen steht, ist selbst dann, wenn diese Verbindung nicht steif sein sollte, eine einwandfreie Kraftübertragung über die Pleuelstange gegeben. Diese Montageart ist sehr einfach und auch bei beengten Platzverhältnissen möglich.
Da der Pleuelkopf den Kurbelzapfen unmittelbar umschließt, ist auch dessen Außendurchmesser klein, was bei beengten Platzverhältnissen von Vorteil ist. Darüber hinaus ist seine träge Masse gering. Es werden daher Vibrationen aufgrund größerer Massen herabgesetzt.
Von Vorteil ist es, wenn von vornherein die beiden Abschnitte der Pleuelstange über den Zapfen gelenkig miteinander verbunden sind. Diese Gelenkigkeit stört die Kraftübertragung nicht, erlaubt aber eine gewisse Ausgleichsbewegung, wenn die Achsen von Kolbenzapfen und Kurbelzapfen nicht genau parallel verlaufen, was auf Fertigungstoleranzen zurückgeführt werden kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß der erste Pleuelstangenabschnitt aus zwei am Pleuelkopf angebrachten Lagerwangen und der zweite Pleuelstangenabschnitt aus einem mit dem Pleuelauge verbundenen, mit seinem anderen Ende zwischen die Lagerwangen greifenden und dort über den Zapfen damit verbundenen Stab besteht. Am Pleuelkopf lassen sich die Lagerwangen leicht anbringen. An dieser Stelle läßt sich auch das Werkzeug zum Eintreiben des Zapfens bequem ansetzen.
Insbesondere sollte der Zapfen von den Lagerwangen im Preßsitz und vom Stab im Gleitsitz aufgenommen sein. Auf diese Weise ist der Zapfen an beiden Enden sicher gehalten und trotzdem eine Gelenkbewegung möglich. Bei Verzicht auf die Gelenkbewegung kann der Lagerzapfen auch im Stab im Preßsitz gehalten sein.
Von Vorteil ist es auch, wenn der Stab zumindest am anderen Ende parallele Seitenflächen hat, die mit Gleitsitz zwischen den einander zugewandten Seitenflächen der Lagerwangen angeordnet sind. Auf diese Weise läßt sich der Stab bei der Montage leicht zwischen die Lagerwangen einführen. Trotzdem ist eine Drehverkantung nicht möglich.
Ferner sollte die freie Stirnseite des Stabes mit geringem Abstand von der Pleuelkopfumfangswand zwischen den Lagerwangen angeordnet sein. Auf diese Weise wird die Schwenkbewegung an der Verbindungsstelle begrenzt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 einen schematischen Teillängsschnitt durch einen gekapselten Schubkolbenverdichter gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Pleuelstangen-Anordnung und Fig. 3 eine Seitenansicht der Pleuelstangen-Anordnung mit geschnittenem Pleuelkopf.
In Fig. 1 ist eine Kapsel 1 veranschaulicht, in der mit Hilfe von Federn 2 ein Motorverdichter 3 aufgehängt ist. Ein Tragkörper 4 dient zur Montage eines Stators 5 eines Elektromotors, weist ein Lager 6 für eine Motorwelle 7 auf und trägt einen Zylinder 8, in welchem ein Kolben 9 hin und her beweglich ist.
Auf der Motorwelle 7 sitzt ein Rotor 10. Sie trägt am oberen Ende einen Kurbelzapfen 11, dessen obere Stirnseite 12 frei ist.
Eine Pleuelstange 13 ist über ein Geink 14 mit dem Kolben 9 verbunden. Das Gelenk 14 weist einen im Kolben 9 gehaltenen zylindrischen Zapfen 15 auf, der ein Pleuelauge 16 an der Pleuelstange 13 durchsetzt. Ein im wesentlichen zylindrisch ausgebildeter Pleuelkopf 17 umgibt unmittelbar den Kurbelzapfen 11. Der Innendurchmesser des Pleuelkopfes 17 ist daher lediglich um eine den Lauf ermöglichende Passung größer als der Außendurchmesser des Kurbelzapfens 11.
Weitere Teile, z.B. eine Ventilplatte 18, ein Zylinderdeckel 19 oder ein Ausgleichsgewicht 20 sind lediglich angedeutet.
Die Pleuelstange 13 besteht aus zwei Abschnitten 21 und 22. Der Abschnitt 21 weist zwei Lagerwangen 23 und 24 auf, die unmittelbar am Pleuelkopf 17 angeformt sind. Der Abschnitt 22 besteht aus einem Stab 25 mit rechteckigem Querschnitt, der mit Gleitpassung zwischen die parallelen Innenflächen der Lagerwangen 23 und 24 paßt. Ein Zapfen 26 durchsetzt entsprechende Zapfenlöcher in den Lagerwangen 23 und 24 mit Preßsitz und im Stab 25 mit Gleitsitz.
Daher ist der Pleuelstangenabschnitt 22 im Rahmen des kleinen Spiels oder Abstands 27 zwischen der Stirnseite des Stabes 25 und der Umfangswand des Pleuelkopfes 17 zwischen den Lagerwangen 23 und 24 verschwenkbar.
Bei der Montage wird in folgender Weise vorgegangen: Die Motorwelle 7 wird von oben in das Lager 6 eingeschoben und der Rotor an ihr montiert. Alsdann wird der Pleuelkopf 17 von oben auf den Kurbelzapfen 11 aufgeschoben. Nunmehr wird der Kolben 9 bei abgenommener Ventilplatte 18 und abgenommenem Zylinderdeckel 19 von der freien Seite her in den Zylinder 8 eingeschoben. Dies bereitet keine Probleme, da der Kolben 9 den größten Durchmesser hat. Schließlich wird der Stab 25 der Pleuelstange zwischen die Lagerwangen 23 und 24 geschoben und der Zapfen 26 zwecks Verb in dung der beiden Pleuelstangenteile in die entsprechenden Bohrungen eingedrückt. An dieser Stelle ist ein Werkzeug bequem anzusetzen, Die so geschaffene Verbindungsart vermag im Betrieb die erforderlichen Kräfte auf den Kolben zu übertragen, selbst wenn der Stab 25 gelenkig auf dem Zapfen 26 sitzt, weil wegen der Achslage des Zapfens 26 Ausweichbewegungen der Pleuelstange nicht möglich sind.
Leerseite

Claims

Pat entansrUche chubkolbenverdichter, insbesondere für gekapselte Kleinkältemaschinen, dessen Pleuelstange mit ihrem ungeteilten Pleuelkopf einen einseitig freien Kurbelzapfen einer Motorwelle und mit ihrem Pleuelauge einen Kolbenzapfen mit zum Kurbelzapfen paralleler Achse umgreift, wobei Zylinder und Motorwellenlager bei der Montage eine Einheit bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Pleuelkopfs (17) gleich dem Außendurchmesser des Kurbelzapfens (11) ist und daß die Pleuelstange (13) aus zwei Je mit dem Pleuelkopf bzw. dem Pleuelauge (16) verbundenen Abschnitten (21, 22) besteht, die über einen Zapfen (26) verbunden sind, dessen Achse etwa senkrecht zu der durch die Achsen von Kurbelzapfen und Kolbenzapfen bestimmten Ebene steht.
2. Schubkolbenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Abschnitte (21, 22) der Pleuelstange (13) über den Zapfen (26) gelenkig miteinander verbunden sind.
3. Schubkolbenverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Pleuelstangenabschnitt (21) aus zwei am Pleuelkopf (17) angebrachten Lagwangen (23, 24) und der zweite Pleuelstangenabschnitt (22) aus einem mit dem Pleuelauge (16) verbundenen, mit seinem anderen Ende zwischen die Lagerwangen greifenden und dort über den Zapfen (26) damit verbundenen Stab (25) besteht.
4. Schubkolbenverdichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (26) von den Lagerwangen (23, 24) im Preßsitz und vom Stab (25) im Gleitsitz aufgenommen ist.
5. Schubkolbenverdichter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (25) zumindest am anderen Ende parallele Seitenflächen hat, die mit Gleitsitz zwischen den einander zugewandten Seitenflächen der Lagerwangen (23, 24) angeordnet sind.
6. Schubkolbenverdichter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Stirnseite des Stabes (25) mit geringem Abstand von der Pleuelkopfumfangswand zwis dien den Lagerwangen (23, 24) angeordnet ist.