DE4110922A1 - Anordnung zur aufhaengung eines hermetisch dichten kolbenkompressors - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Aufhängung eines hermetisch abgeschlossenen Kolbenkompressors mit einem hermetisch dichten Gehäuse, in dem eine Motorpumpeneinheit über Schraubenfedern aufgehängt ist, deren jeweils eines Ende am Gehäuse und deren jeweils anderes Ende an der Motorpumpeneinheit befestigt ist.

Hermetisch dichte Kolbenkompressoren werden herkömmlicherweise mit einem Aufhängungssystem aus Federn versehen, um die Schwingungen der Motorpumpeneinheit vom Kompressorgehäuse zu isolieren.

Bei einer bekannten Konstruktion ist die Motorpumpeneinheit am Kompressorgehäuse mittels metallischer, auf Zug wirkender Aufhängefedern befestigt. Diese metallischen Aufhängefedern sind jedoch keine guten Hochfrequenz- Isolatoren, da sich die Schwingungen längs des Federwerkstoffes selbst ausbreiten und dadurch den weniger steifen, oberen Teil des Gehäuses erreichen können, wodurch es zur Ausstrahlung von Geräuschen (aufgrund dieser hochfrequenten Gehäuseschwingungen) kommt.

Bei hermetisch dichten Kolbenkompressoren neuester Bauart wurde das übliche Aufhängungssystem mit auf Zug wirkenden metallischen Aufhängefedern, durch ein Aufhängungssystem ersetzt, das auf Druck wirkende metallische Stützfedern benutzt, die unterhalb eines Auflagepunktes der Motorpumpeneinheit angeordnet sind. Dabei sind die Metallfedern in einem unteren Teil des Gehäuses befestigt, der eine dynamische Steifigkeit aufweist, die normalerweise sehr viel größer ist als die des oberen Teiles, wodurch eine wesentliche Verringerung in der Übertragung hochfrequenter Schwingungen möglich wird.

Obwohl der Einsatz von unter Druck stehenden, metallischen Stützfedern die hochfrequenten, an das Gehäuse übertragenden Schwingungen deutlich verringert und bei neuen Entwicklungen einfach einsetzbar ist, wird dieses bekannte System nur schwierig ausführbar, wenn ein bereits vorhandenes Produkt, d. h. ein mit einem System von auf Zug wirkenden Aufhängefedern versehener Kompressor, in ein System mit auf Druck beanspruchten Stützfedern umgewandelt werden soll. Eine solche Umwandlung erfordert erhebliche Änderungen beim Herstellungsverfahren und auch neue Untersuchungen hinsichtlich des Ausgleichs bzw. Auswuchtens der auf die Motorpumpeneinheit wirkenden Massenkräfte. Dieser neu erforderliche Ausgleich wird dann unpraktikabel, wenn die Grundabmessungen und -eigenschaften der Motorpumpeneinheit und des Gehäuses bewahrt werden sollen.

Neben den vorgenannten Nachteilen soll auch noch erwähnt werden, daß selbst beim Aufhängungssystem mit auf Druck wirkenden Stützfedern, bei dem (mit Ausnahme des Auslaßrohres) die Metallfedern die einzigen baulichen Verbindungselemente zwischen der Motorpumpeneinheit und dem Gehäuse darstellen, eine Übertragung der hochfrequenten Schwingungen von der Motorpumpeneinheit zu dem Gehäuse nicht vermieden werden kann. So wird die Dämpfung dieser hochfrequenten Schwingungen nur durch eine Befestigung der Federn an einem steiferen Bereich des Gehäuses angegangen.

Hier soll nun die Erfindung Abhilfe schaffen und ein Aufhängungssystem für einen hermetisch dichten Kolbenkompressor vorschlagen, das eine erhebliche Dämpfung der Übertragung hochfrequenter Schwingungsenergie durch die Stützfedern ermöglicht, leicht herstellbar und montierbar ist und selbst bei bereits vorhandenen Kompressoren ohne erneutes Auswuchten der Motorpumpeneinheit oder signifikante Änderungen beim Herstellungsverfahren desselben eingesetzt werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Anordnung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß wenigstens ein Element zur Absorption hochfrequenter Vibrationsenergie vorgesehen ist, das an wenigstens einer Schraubenfeder (bevorzugt aber allen Schraubenfedern) angebracht ist und über einen Abschnitt des Federdrahtes in engem Kontakt mit wenigstens einem Teil der Oberfläche des Federdrahtes steht, um die Schwingungsenergie bei den Resonanzen der sich in Längsrichtung ausbreitenden Wellen, die bei Betrieb des Kompressors erregt werden, über den Federwerkstoff zu absorbieren und zu dämpfen, ohne die Elastizitätseigenschaften der Federn zu ändern.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine Aufhängungsanordnung erreicht, die eine gleichermaßen wirksame Dämpfung bei der Übertragung hochfrequenter Schwingungen über die Aufhängungsfedern sowohl bei auf Druck, wie auch bei auf Zug beanspruchten Federn ermöglicht.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist das Dämpfungselement an der Oberfläche des Federdrahtes durch das Zusammenwirken einer teilweisen Einbettung des Federdrahtes in die Kontaktfläche des Absorptionselementes mit einer bestimmten Andrückkraft dieser Kontaktfläche auf den Federdraht, die ausreichend groß ist, um einen engen Kontakt zwischen der Feder und dem Dämpfungselement zu gewährleisten, befestigt.

Das Einbetten des Federdrahtes in die Kontaktfläche des Absorptionselementes wird vorzugsweise durch elastische Verformung der Kontaktflächenbereiche des Absorptionselementes erreicht, die auf den Draht der Feder Druck ausüben. Die Andrückkraft der Kontaktfläche auf den Federdraht ist dabei bevorzugt im wesentlichen radial zur Federachse gerichtet und kann sowohl nach einwärts wie auch auswärts wirken. Soll die Druckkraft von außen auf die Feder ausgeübt werden, weist das Absorptionselement vorteilhafterweise die Form einer Hülse auf, deren Innenfläche die Kontaktfläche mit dem Draht der Feder festlegt bzw. ausbildet. Der Innendurchmesser der Hülse wird hierbei bevorzugt etwas kleiner als der Außendurchmesser der Feder gewählt, so daß die Kontaktfläche des Absorptionselementes auf den Federdraht eine radial einwärts gerichtete Druckkraft ausübt. Die Hülse ist zweckmäßigerweise in Längsrichtung geschlitzt und wird vorteilhafterweise von einer Halteklammer oder Spannklammer umschlossen. Bevorzugt ist die Innenfläche der Hülse entsprechend der Außenkontur der Feder geformt. Um eine maximale Wirksamkeit der Hülse zu erreichen, wird deren Länge vorteilhafterweise etwa gleich der freien Länge der Feder gewählt.

In einer weiter vorteilhaften Ausbildung weist das Absorptionselement die Form eines länglichen Körpers auf, dessen Außenumfangsfläche im wesentlichen die Kontaktfläche mit dem Federdraht ausbildet. Zweckmäßigerweise entspricht die Form der Außenfläche des länglichen Körpers der Innenkontur der Feder. Vorteilhafterweise wird hierbei der Außendurchmesser des länglichen Körpers etwas größer als der Innendurchmesser der Feder gewählt, so daß die Kontaktfläche des Absorptionselementes auf den Federdraht eine im wesentlichen radial nach außen gerichtete Druckkraft ausübt. Zweckmäßigerweise entspricht auch hier die Länge des länglichen Körpers etwa der der Feder.

Vorzugsweise wird das Absorptionselement aus einem viskoelastischen Werkstoff hergestellt, der ausreichend weich ist, um sich in den Bereichen seiner Kontaktflächen, in denen die Andruckkraft des Federdrahtes wirkt, elastisch verformen zu können.

In einer anderen, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Absorptionselement durch Reibung zwischen dem Draht und der Kontaktfläche des Absorptionselementes an der Drahtoberfläche der Feder angebracht, wobei die Reibung durch den radialen Druck des Absorptionselementes gegen die Windungen der Feder erreicht wird und das Absorptionselement aus einem viskoelastischen Werkstoff hergestellt ist, der hart genug ist, eine bezüglich der Haltewirkung elastische Verformung in den Bereichen der Kontaktfläche des Absorptionselementes, die auf den Draht der Feder Druck ausüben, zu vermeiden. Zweckmäßigerweise wird auch hier wieder das Absorptionselement in Form einer Hülse ausgebildet, deren Innenfläche die Kontaktfläche mit dem Federdraht bildet und deren Form der äußeren Kontur der Feder entspricht. Die Hülse ist auch hier wieder vorteilhafterweise in Längsrichtung gespalten und weist einen Innendurchmesser auf, der etwas kleiner ist als der Außendurchmesser der Federwände, so daß die Hülseninnenfläche radial einwärts auf die Federwände Druck ausübt. Zweckmäßigerweise wird die Hülse von einer Spannklammer umgeben, wobei in einer bevorzugten Ausbildung die Hülse einstückig mit der Innenfläche der Spannklammer verbunden ist.

Bei der Verwendung einer Hülse als Absorptionselement wird zur Erzielung einer maximalen Absorptionswirkung vorteilhafterweise die Länge der Manschette im wesentlichen gleich der freien Länge der Feder gewählt.

In einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Erfindung weist das Absorptionselement die Form eines länglichen Stopfens auf, dessen äußere Fläche die Kontaktfläche mit der Feder aufweist und dessen Form gleich der Innenkontur der Feder ausgebildet ist. Zweckmäßigerweise ist dabei der Außendurchmesser des länglichen Stopfens etwas größer als der Innendurchmesser der Feder ausgeführt, so daß die Druckkraft der Kontaktfläche des Absorptionselementes auf den Federdraht radial auswärts gerichtet ist. Vorteilhafterweise entspricht dabei wiederum die Länge des Stopfens im wesentlichen der freien Länge der Feder, d. h. der Länge der unbelasteten Feder.

In einer anderen, ebenfalls bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist an wenigstens einem Ende des Stopfens eine axiale Bohrung vorgesehen, in die ein, vorzugsweise hülsenförmiges, Spreizteil eingeführt ist, das so bemessen ist, daß es den Außendurchmesser des länglichen Stopfens im Bereich des Axialloches gegenüber dem Innendurchmesser der Feder etwas aufspreizt. Bevorzugt ist hierbei die Spreizhülse mit einem Längsschlitz versehen.

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Dämpfungselemente in Form einer die Federwindungen einzeln umgebenden Beschichtung ausgeführt, wobei diese Beschichtung vorzugsweise kontinuierlich aufgebaut ist.

Zweckmäßigerweise wird für die Beschichtung Gummi gewählt, der den Federdraht umhüllt.

In anderer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Absorptionselement als ein dünner Metalldraht ausgebildet, der den Draht der Feder spiralförmig umwickelt.

Eine weitere bevorzugte Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß ein Kissen mit einer mechanischen Impedanz eingesetzt wird, die deutlich geringer als die der Feder ist, wobei das Kissen zwischen einem Ende der Feder und seinem Befestigungspunkt an der Motorpumpeneinheit bzw. am Gehäuse angebracht ist.

Unabhängig von den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung läßt sich durch die Anordnung eines Absorptionselementes in jeder Feder eine besonders gute Absorption der Schwingungsenergie bei hohen Frequenzen erreichen, wobei die Energie in Form von Resonanzen einer Wellen-Längsfortpflanzung entlang der Feder auftritt, wobei gerade die Federn für eine wesentliche Energieübertragung zu dem Bauteil, an dem sie befestigt sind, verantwortlich sind.

Die Verwendung von Absorptionselementen, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, ermöglicht es, auch die herkömmlichen Aufhängungsfedern ebenfalls mit Hochfrequenz-Isoliereigenschaften zu versehen, welche die Schwingungen dämpfen, die das Kompressorgehäuse erreichen und die Lärmausstrahlung durch die Vibration des Gehäuses verursachen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im Prinzip beispielshalber noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines bekannten, hermetisch abgeschlossenen Kolbenkompressors mit einer am Gehäuse mit metallischen, auf Zug beanspruchten Aufhängefedern befestigten Motorpumpeneinheit;

Fig. 2 eine gleiche Ansicht wie Fig. 1 eines anderen bekannten, hermetisch dichten Kolbenkompressors, bei den die Motorpumpeneinheit am Gehäuse mit metallischen, auf Druck beanspruchten Stützfedern befestigt ist;

Fig. 3 einen Längsschnitt entlang der Achse einer metallischen Schraubenfeder (zur Beanspruchung auf Zug oder Druck) gemäß der Erfindung, wobei die Federwindungen gemeinsam außen von einem rohrförmigen Absorptionselement umgeben sind;

Fig. 3a eine Perspektivansicht des Absorptionselementes aus Fig. 3;

Fig. 4 einen Axial-Längsschnitt durch eine metallische Schraubenfeder (zur Beanspruchung auf Zug oder Druck), deren Windungen gemeinsam innen ein Absorptionselement in Form eines im wesentlichen zylindrischen Körpers aufnehmen;

Fig. 5 einen Axial-Längsschnitt durch eine metallische Schraubenfeder (zur Beanspruchung auf Zug oder Druck), welche die in Fig. 3 und 4 gezeigten Absorptionselemente aufweist;

Fig. 6 eine teilweise durchbrochene Seitenansicht eines Absorptionselementes in Form einer Spannhülse, die um eine in gestrichelten Linien dargestellte Aufhänge- oder Stützfeder gespannt wird;

Fig. 7 einen Querschnitt durch das Absorptionselement aus Fig. 6 längs Linie VII-VII in Fig. 6;

Fig. 8 einen Axial-Längsschnitt eines anderen Absorptionselementes in Form eines zylindrischen Stopfens mit einem Spreizteil, wobei der Stopfen in eine Druck- oder Zugfeder durch gegenseitiges Ineinandergreifen eingeführt wird und auf die Federwindungen radial Druck ausübt;

Fig. 8a einen Querschnitt durch das Spreizteil aus Fig. 8 längs Linie VIIIa-VIIIa;

Fig. 9 und 10 eine Feder, deren Windungen einzeln durch ein kontinuierliches Absorptionselement in Form einer Beschichtung bzw. eines ummantelnden Elementes umhüllt sind, und

Fig. 11 in einen Achs-Längsschnitt durch die Anordnung einer Aufhänge- Schraubenfeder (Zugfeder) an einer Stütze des Kompressorgehäuses.

Die Fig. 1 und 2 illustrieren zwei bekannte Arten der Anbringung einer Motorpumpeneinheit 1 innerhalb eines Gehäuses 2 eines Kompressors unter Benutzung metallischer Schraubenfedern 3, die auf Zug (Fig. 1) oder auf Druck (Fig. 2) beansprucht werden.

Da es sich um metallische Federn 3 handelt, die mit ihren Enden an der Motorpumpeneinheit 1 und dem Gehäuse 2 befestigt sind, behindern sie in keiner Weise die Ausbreitung der hochfrequenten Wellen, die durch die Schwingungen der Motorpumpeneinheit 1 erzeugt und an das Gehäuse 2, verstärkt durch die Federresonanzen, übertragen werden, wodurch sie unerwünschte Geräusche verursachen, insbesondere im Fall der Anordnung nach Fig. 1.

Mit den in den Fig. 3 bis 10 dargestellten Federausbildungen wird demgegenüber erreicht, daß die Übertragung solcher hochfrequenter Schwingungsenergie von der Motorpumpeneinheit 1 zum Gehäuse 2 des Kompressors gedämpft wird. Ein solcher Blockierungseffekt gegen die Übertragung von hochfrequenten Schwingungen über die Federn 3 wird erreicht, wenn die Federn 3 mit Dämpfungselementen gekoppelt werden, die hochfrequente Schwingungsenergie absorbieren und in Wärme umwandeln können, die innerhalb des Gehäuses 2 abgeleitet wird.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Absorptionselement 10 in Form einer Hülse 10 ausgeführt, deren Längserstreckung der freien Länge (d. h. der Länge ohne Krafteinwirkung) der Feder 3 entspricht und deren innere Zylinderfläche einen etwas kleineren Durchmesser als der Außendurchmesser der Feder 3 aufweist. Dabei sind die Windungen der Feder 3 teilweise mit dem Material des Absorptionselementes bedeckt, wodurch die Übertragung hochfrequenter Schwingungsenergie von der Feder 3 an das Absorptionselement 10 verbessert wird.

Das Material der Hülse 10 kann aus jedem geeigneten viskoelastischen Werkstoff bestehen, wie z. B. aus Weichgummi (geschäumt oder nicht), der in der Lage ist, die Wellen-Fortpflanzungsenergie bei hohen Frequenzen über die Feder zu absorbieren, indem er die Schwingungsenergie in Wärme umwandelt.

Der Werkstoff der Hülse 10 sollte aber auch genügend weich sein, damit in Verbindung mit der obenerwähnten Durchmesserdifferenz in Vergleich zur Feder 3 die Innenfläche der Hülse 10, die in Kontakt mit den Federwindungen steht, durch letztere elastisch verformt wird, wobei die Federwindungen teilweise in die entsprechenden weniger elastischen Bereiche der Hülseninnenflächen eingreifen.

Die Hülse 10 kann auch in Längsrichtung in 12 gespalten sein, um ihre Anpassung um eine bereits zwischen der Motorpumpeneinheit 1 und dem Gehäuse 2 montierte Feder zu erleichtern. In Richtung der Hülsendicke kann der Längsspalt 12 schräg zum Radius verlaufen.

Die Längserstreckung der Hülse 10 kann so bemessen sein, daß die Feder 3 nur über einen Teil ihrer Erstreckung umfaßt wird, vorausgesetzt, daß dabei eine ausreichende Absorption der Schwingungsenergie durch die Hülse 10 sichergestellt wird. Trotzdem sollte beachtet werden, daß je größer die Kontaktfläche zwischen dem Material des Absorptionselementes 10 und dem Federdraht ist, desto größer wird auch die Absorption von Schwingungsenergie durch das Absorptionselement sein.

Dasselbe Prinzip kann auch zur exakten Bestimmung des Werkstoffes und der Wanddicke des Absorptionselementes 10 eingesetzt werden. Der Werkstoff sollte so ausgewählt werden, daß eine ausreichende Absorption von Schwingungsenergie mit einem Wanddicken-Standart gesichert wird, der zum Einsatz bei im Inneren eines Gehäuses eines hermetisch abgeschlossenen Kolbenkompressors für kleine Kühlmaschinen vorhandenen Zwischenräume geeignet ist.

Im Falle, daß die Federn 3 konische Windungen aufweist, wird die Hülse 10 mit einer profilierten Innenfläche versehen, um die Feder 3 von außen zu umfassen.

Bezüglich bekannter Schraubenfedern hat die Erfahrung gezeigt, daß eine Hülse 10 mit einer nur wenig kleineren Länge als die freie Länge der Feder, die etwa 26 mm beträgt, und mit einer Wanddicke von etwa 8,5 mm aus porösem Gummi mit einer Härte weniger als 25 IRHD ausreicht, um ungefähr 4,0 dB (vier Dezibel) der hochfrequenten Schwingungsenergie bei der Übertragung über die Feder zu absorbieren.

In Fig. 4 ist ein anderes Absorptionselement 20 dargestellt, das die Form eines länglichen (in diesem Fall: zylindrischen) Körpers aufweist, das mit derselben Länge wie die Schraubenfeder 3 versehen ist und vorzugsweise aus einem viskoelastischen Werkstoff, wie z. B. Weichgummig (geschäumt oder nicht), besteht. Der zylindrische Körper 20 weist einen Durchmesser auf, der etwas größer als der Innendurchmesser der Windungen der Schraubenfeder 3 ist, um das notwendige Ineinandergreifen mit der Feder zu gewährleisten, wenn der Körper in der Feder sitzt, wobei der Werkstoff des Absorptionselementes und die vorher erwähnte Durchmesserdifferenz so gewählt ist, daß beim Zusammenbau ein Ineinandergreifen bzw. ein gegenseitiges Eindringen oder Verhaken des Absorptionselementes und des Federkörpers miteinander in der gleichen Art ermöglicht wird, wie dies in Zusammenhang mit dem Absorptionselement 10 bereits beschrieben wurde.

Fig. 5 zeigt die gleichzeitige Verwendung von zwei Absorptionselementen in nur einer Feder, wobei die Hülse 10 um die Feder herum angeordnet ist, während der zylindrische Körper 20 in der Feder 3 sitzt. Diese Anordnung kann in Fällen nützlich sein, in denen aufgrund verstärkter hochfrequenter Schwingungen ein hoher Absorptionsgrad notwendig ist.

Es sollte beachtet werden, daß der zylindrische Körper 20 konisch geformt sein kann, wenn die Feder konisch zulaufende Windungen aufweist.

Bei der in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellten Anordnung des Absorptionselementes an der Feder wird die Halterung zwischen beiden durch ein Ineinandergreifen von Federwindungen und Absorptionswerkstoff erhalten, so daß das Absorptionselement die Hochfrequenz-Schwingungen der Feder aufnehmen und zurückhalten kann. Die hochfrequenten Wellen entlang der Feder werden von den Windungen zu den weniger elastischen Bereichen der Seitenfläche des Absorptionselementes übertragen, wo sie absorbiert werden und die Schwingungsenergie in Wärme umgewandelt wird. Bei dieser Lösung ist es notwendig, daß die Seitenwände des Absorptionselementes teilweise die Federwindungen umklammern und einen gewissen Druck auf diese ausüben, um zu gewährleisten, daß die hochfrequenten Schwingungen auf das Adsorptionselement übertragen werden können. Die Hülse 10 kann weiterhin von einer Halteklammer (nicht gezeigt) umgriffen sein, um das Aufbringen ausreichenden Drucks von Absorptionselementen auf die Feder 3 zu begünstigen.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine zu den Fig. 3 und 3a andere Ausführungsform. Dabei ist das Absorptionselement in Form einer Hülse 30 aus viskoelastischem Material, wie z. B. aus Weich- oder Schaumgummi, ausgeführt, wobei an der Hülse 30 ein Längsschlitz 32 angebracht und die Hülse 30 so dimensioniert ist, daß sie die Feder 3 von außen umklammert und einen gewissen radialen Druck auf deren Windungen ausübt, um hierdurch eine Reibungskraft auszulösen.

Der radiale Druck der Hülse 30 auf die Feder 3 kann durch die der Hülse 30 eigene elastische Verformungskraft erhalten werden oder mit Hilfe einer Spannklammer 35, welche die äußere Seitenwand der Hülse 30 umfaßt. Die Befestigung zwischen der Klammer 35 und der Hülse 30 kann auf verschiedenen Wegen erreicht werden, wozu auch eine Vulkanisation der Hülse 30 direkt auf die Innenfläche der metallischen Spannklammer 35 gehört, um mit dieser ein einstückiges Bauteil auszubilden.

Fig. 8 zeigt ein Absorptionselement in Form eines länglichen Stopfens 40 aus Weichgummi, der im dargestellten Beispiel eine zylindrische Form aufweist und zur Aufnahme in einer Aufhänge- oder Stützfeder angelegt ist, wobei seine Seitenwand einen gewissen radialen Druck auf die Federwindungen ausübt. Ein solcher Druck läßt sich erreichen durch die Eigenelastizität des Stopfens 40 und durch das Maß seiner Kompression in der Feder und/oder durch Einsetzen eines Spreizteiles 45 in einem Axialloch 43, das von wenigstens einem Ende des Stopfens 40 ausgeht. Als Spreizteil wird, wie Fig. 8a zeigt, eine runde Spreizhülse verwendet, die in diesem Beispiel einen über ihre gesamte Länge durchgehenden Längsschlitz aufweist. Bezüglich der Hülse 30 aus den Fig. 6 und 7 sowie des Zylinderstopfens 40 aus Fig. 8 wird eine Übertragung der hochfrequenten Schwingungen von der Feder zum Absorptionselement durch die Reibung zwischen den Federkontaktflächen und dem Absorptionselement erreicht, wobei die Reibung von den Werkstoffen der Feder und des Absorptionselementes sowie von der radialen Druckkraft zwischen diesen abhängt.

Die vorstehenden Ausführungen über die Absorptionselemente 10 und 20 gelten ebenso für den Werkstoff, die Abmessungen und die Form der Hülse 30 und des Zylinderstopfens 40, wobei aber darauf hinzuweisen ist, daß im Fall der Hülse 30 und des Zylinderstopfens 40 der viskoelastische Werkstoff nicht ausreichend weich ist, um ein teilweises Einbetten des Federdrahtes in die Kontaktfläche, wie es in den Fig. 3, 3a, 4 und 5 gezeigt ist, sicherzustellen.

Eine andere konstruktive Ausbildung des Absorptionselementes ist in Fig. 9 dargestellt. In dieser Ausführung ist das Absorptionselement in Form einer vorzugsweise kontinuierlichen Beschichtung 50 ausgebildet, welche die Federwindungen einzeln umgibt und aus Gummi, der auf dem Federdraht aufvulkanisiert sein kann oder nicht, aus Bleilegierungen oder irgendeinem anderen Werkstoff bestehen kann, der hochfrequente Schwingungen gut zu absorbieren imstande ist, ohne die Federelastizität bei niedrigen Frequenzen zu beeinflussen.

In Fig. 10 ist eine Variante zu der in Fig. 9 gezeigten Ausführung dargestellt, bei der das Absorptionselement in Form eines Metallfadens 60, wie z. B. einer Feder mit einem viel kleineren Drahtdurchmesser als der Draht der Feder 3, ausgebildet ist, der den Draht der Aufhänge- oder Stützfeder spiralförmig umgibt.

Bei der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform wird der Absorptionseffekt aufgrund des engen Kontaktes zwischen dem Beschichtungswerkstoff und der Drahtwindung erreicht, ähnlich wie bei den Ausführungsformen der Fig. 6 und 7.

Die in Fig. 10 gezeigte Konstruktion gewährleistet die gewünschte Absorption der Schwingungen durch die metallische Reibung zwischen dem Draht der Aufhängefeder und dem Draht der Umhüllungsfeder, wodurch die Schwingungsenergie in Wärme umgewandelt wird, die in die Umgebung der Baugruppe abgeleitet wird.

Um die Dämpfung von Schwingungsenergie durch die Feder zum Kompressorgehäuse hin noch mehr zu steigern, kann ein Kissen 70 (Fig. 11) aus einem Werkstoff mit einer mechanischen Impedanz, die erheblich verschieden (niedriger) von der in Feder 3 (Impedanzfehlanpassung) ist, wie z. B. aus Kunststoff oder Gummi, vorgesehen sein, wobei das Kissen 70 zwischen einem Ende der Feder 3 und seinem Befestigungspunkt an der Motorpumpeneinheit 1 und/oder am Gehäuse 2 angeordnet ist. Dieses Kissen 70 übernimmt hier die Funktion, die Übertragung von hochfrequenter Schwingungsenergie zum Kompressorgehäuse zu verringern.

Claims (29)

1. Anordnung zur Aufhängung eines hermetisch dichten Kolbenkompressors mit einem hermetisch dichten Gehäuse, in dem eine Motorpumpeneinheit mittels Schraubenfedern aufgehängt ist, deren Enden jeweils gemeinsam am Gehäuse und an der Motorpumpeneinheit befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Absorptionselement (10, 20, 30, 40, 50, 60) zur Absorption hochfrequenter Schwingungsenergie vorgesehen ist, das an wenigstens einer Schraubenfeder (3) befestigt ist und längs eines Abschnitts des Federdrahtes mit wenigstens einem Teil der Oberfläche desselben in engem Kontakt steht, um die Schwingungsenergie bei den Resonanzen von sich in Längsrichtung ausbreitenden Wellen, die bei Betrieb des Kompressors erregt werden, über die Schraubenfeder (3) zu absorbieren und zu dämpfen, ohne die Elstizitätseigenschaften der Feder (3) bei niedrigen Frequenzen zu ändern.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionselement (10, 20) an der Drahtoberfläche der Feder (3) durch teilweises Einbetten des Federdrahtes in die Kontaktfläche des Absorptionselementes (10, 20) und durch einen gewissen Druck derselben auf den Federdraht befestigt ist, wobei dieser Druck ausreicht, um einen engen Kontakt zwischen der Feder und dem Absorptionselement zu gewährleisten.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das teilweise Einbetten des Drahtes der Feder (3) in die Kontaktfläche des Absorptionselementes (10, 20) mittels der elastischen Verformung der Kontaktflächenbereiche des Absorptionselementes, die auf den Draht der Feder (3) Druck ausüben, erhalten wird.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der Kontaktfläche auf den Federdraht in einer relativ zur Achse der Feder (3) im wesentlichen radialen Richtung, einwärts oder auswärts gerichtet, ausgeübt wird.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionselement die Form einer Hülse (10; 30) aufweist, deren Innenfläche die Kontaktfläche mit dem Draht der Feder (3) festlegt.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (10) einen Innendurchmesser aufweist, der etwas kleiner als der Außendurchmesser der Feder (3) ist, so daß durch die Kontaktfläche des Absorptionselementes auf den Federdraht radial einwärts Druck ausübbar ist.

7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (10; 30) in Längsrichtung gespalten ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (10; 30) von einer Halte- oder Spannklammer (35) umschlossen ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Hülse (10; 30) dieselbe Form wie die Außenkontur der Feder (3) aufweist.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (10; 30) eine Länge aufweist, die im wesentlichen gleich der freien Länge der Feder (3) ist.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionselement die Form eines länglichen Körpers (20) aufweist, dessen äußere Rotationsfläche im wesentlichen die Kontaktfläche mit dem Draht der Feder (3) festlegt.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des länglichen Körpers (20) eine Form aufweist, die gleich der Innenkontur der Feder (3) ist.

13. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der längliche Körper (20) einen Durchmesser aufweist, der etwas größer als der Innendurchmesser der Feder (3) ist, so daß mittels der Kontaktfläche des Absorptionselementes der Federdraht im wesentlichen radial nach auswärts drückbar ist.

14. Anordnung nach einem der Asnprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der längliche Körper (20) eine Länge aufweist, die im wesentlichen gleich der Länge der Feder (3) ist.

15. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionselement (10, 20) aus viskoelastischem Werkstoff besteht, der ausreichend weich ist, um sich in den Bereichen seiner Kontaktfläche, die gegen den Draht der Feder (3) gedrückt ist, elastisch zu verformen.

16. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 4-10, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionselement (30, 40) an der Drahtoberfläche der Feder (3) durch Reibung zwischen dem Draht und der Kontaktfläche des Absorptionselementes befestigt ist, wobei die Reibung durch den Druck des Absorptionselementes (30, 40) gegen die Windungen der Feder (3) ausgelöst wird und das Absorptionselement aus einem viskoelastischen Werkstoff besteht, der hart genug ist, eine hinsichtlich des Haltesitzes relevante elastische Verformung in den Bereichen der Kontaktfläche des Absorptionselementes (30, 40), die auf den Draht der Feder (3) Druck ausüben, zu vermeiden.

17. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (30) einstückig in die Innenfläche der Spannklammer (35) eingelagert ist.

18. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionselement die Form eines länglichen Stopfens (40) aufweist, dessen äußere Rotationsfläche eine Kontaktfläche mit den Windungen der Feder (3) festlegt und eine der Innenkontur der Feder (3) gleiche Form aufweist.

19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der längliche Stopfen (40) einen Durchmesser aufweist, der etwas größer als der Innendurchmesser der Feder (3) ist, so daß über Kontaktfläche des Absortionselementes der Federdraht radial nach auswärts drückbar ist.

20. Anordnung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der längliche Stopfen (40) eine Länge aufweist, die im wesentlichen gleich der freien Länge der Feder (3) ist.

21. Anordnung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der längliche Stopfen (20) ein Axialloch (43) aufweist, das von wenigstens einem der Enden des Stopfens ausgeht und in das ein Spreizteil (45) eingeführt ist, mittels dessen der Außendurchmesser des länglichen Stopfens im Bereich des Axialloches (43) etwas über den Innendurchmesser der Feder (3) vergrößerbar ist.

22. Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizteil als Spreizhülse (45) ausgebildet ist.

23. Anordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizhülse (45) einen Längsschlitz aufweist.

24. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionselement als eine Beschichtung (50) ausgebildet ist, welche die Federwindungen einzeln umgibt.

25. Anordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (50) kontinuierlich ausgebildet ist.

26. Anordnung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (50) aus Gummi besteht, der auf den Draht der Feder (3) aufgebracht ist.

27. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionselement durch einen Metallfaden (60) gebildet ist, der den Draht der Feder spiralförmig umgibt.

28. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kissen (70) aus einem Material mit einer mechanischen Impedanz vorgesehen ist, die deutlich geringer als die der Feder (3) ist, wobei das Kissen zwischen einem Ende der Feder (3) und seinem Befestigungspunkt an der Motorpumpeneinheit (1) und/oder am Gehäuse (2) angeordnet ist.

29. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß an allen Schraubenfedern (3) der Aufhängung jeweils ein Absortionselement (10; 20; 30; 40; 50; 60; 70) vorgesehen ist.