DE8632205U1

DE8632205U1 - Piston compressor

Info

Publication number: DE8632205U1
Application number: DE8632205U
Authority: DE
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1985-12-05
Filing date: 1986-12-02
Publication date: 1987-04-09
Also published as: FR2591285A3; IT1200855B; FR2591285B3; IT8523113A0; ES1003253Y; ES1003253U

Description

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PHI 85019 1 21.11.1986PHI 85019 1 21.11.1986

KolbenverdichterPiston compressor

Die Neuerung bezieht sich auf einen Kolbenverdichter für Kollisysteme mit geringer Kühlleistung, insbesondere für Haushaltskühlschränke und -gefrierer, Klimaanlagen, Eisherstellungsgeräte u.dgl. Die Verdichter, auf die sich die Neuerung insbesondere bezieht, sind von dem Typ mit einer Kurbelwelle, einem Kolben, einer Verbindungsstange zwischen der Kurbelwelle und dem Kolben zum Antreiben desselben, einem Zylinder, in dem der Kolben bewegt wird, einem Block, der die Kurbelwelle unterstützt und in dem der genannte Zylinder vorgesehen ist, einem Elektromotor zum Antreiben der Kurbelwelle und mit eines abgedichteten Gehäuse, in dem die obengennanten Elemente untergebracht sind.The innovation relates to a piston compressor for low-cooling package systems, in particular for domestic refrigerators and freezers, air conditioning systems, ice-making machines and the like. The compressors to which the innovation particularly relates are of the type with a crankshaft, a piston, a connecting rod between the crankshaft and the piston for driving the same, a cylinder in which the piston is moved, a block which supports the crankshaft and in which the said cylinder is provided, an electric motor for driving the crankshaft and with a sealed housing in which the above-mentioned elements are housed.

Bei den herkömmlichen Verdichtern dieser Art kann der Kolben aus Graugusseisen bestehen und im Gussverfahren hergestellt sein oder aus normalem Eisen und im Sinterverfahren gebildet sein. Die Kurbelwelle besteht aus Graugusseisen und die Verbindungsstange aus einer Aluminiumlegierung. Bei einem speziellen Verdichter, der von der Anmelderin unter der Bezeichnung L 11 A 17 hergestellt und vertrieben wird, haben der Kolben und die Kurbelwelle ein Gewicht in der Grössenordnung von 45 g bzw. 400 g und der Stift, der die Verbindungsstange «it dem Kolben verbindet besteht aus einsatzgehärtetem Stahl und hat ein Gewicht von 10 g.In conventional compressors of this type, the piston may be made of grey cast iron and manufactured by the casting process or of normal iron and formed by the sintering process. The crankshaft is made of grey cast iron and the connecting rod is made of an aluminium alloy. In a specific compressor manufactured and sold by the applicant under the designation L 11 A 17, the piston and the crankshaft weigh in the order of 45 g and 400 g respectively and the pin connecting the connecting rod to the piston is made of case-hardened steel and weighs 10 g.

Diese bekannten Verdichter weisen den Nachteil auf, dass sie sehr lautstark sind und den Benutzer der Apparatur (z.B. eines Kühlschrankes), in der dieser Verdichter angeordnet ist, erheblich stören. Ausserdem ist die Geschwindigkeit derartiger Verdichter beschränkt und zwar durch die relativ hohe Massenträgheit des Systems.These known compressors have the disadvantage that they are very loud and cause considerable disturbance to the user of the equipment (e.g. a refrigerator) in which the compressor is installed. In addition, the speed of such compressors is limited by the relatively high inertia of the system.

°a die Verbindungsstange und die Kurbelwelle aus°a the connecting rod and the crankshaft

Werkstoffen Bit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten hergestellt sind, soll die gegenseitige Kupplung unter kalten Verhältnissen fester sein als die optimale Kupplung, die nur unter Vo'Jbetriebsumständen erreicht wird. Die Folge ist, da^s beim Aufstarten vom Elektromotor einmaterials with different expansion coefficients, the mutual coupling under cold conditions should be stronger than the optimal coupling, which is only achieved under normal operating conditions. The result is that when starting the electric motor, a

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grösseres statisches Moment erfordert wird, was zu einer grösseren Energieaufnahme führt.a larger static moment is required, which leads to a greater energy absorption.

Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass es möglich ist, den Lärm im wesentlichen auszuschalten und falls erforderlich, die Verdichtergeschwindigkeit durch die Kombination der folgenden Massnahmen etwas zu steigern und zwar, dadurch, dass der Kolben aus gepresster Stahlplatte und die Kurbelwelle aus einer Spritzgussaluminiumlegierung hergestellt wird.It has surprisingly been found that it is possible to substantially eliminate the noise and, if necessary, to slightly increase the compressor speed by a combination of the following measures: by making the piston from pressed steel plate and the crankshaft from an injection-molded aluminum alloy.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung ist in derAn example of the innovation is in the IC Zeichnung dai^SStellt und wild im füllenden naher uesCiiri eben. EsIC drawing dai^SStellt and wild in the filling near uesCiiri just. It

zeigen:show:

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung eines Teils des Verdichters,Fig. 1 is a diagrammatic representation of a part of the compressor,

Fig. 2 einen Achsschnitt durch den betreffenden Kolben.Fig. 2 shows an axial section through the piston in question. Der Verdichter, von dem Fig. 1 die wesentlichen TeileThe compressor, of which Fig. 1 shows the essential parts

zeigt, weist eine Kurbelwelle 1 auf, die wenigstens teilweise bei 2 hohl ausgebildet ist und zwar zur Gewährleistung der erforderlichen Schmierung und Kühlung. Eine Reihe von Bohrungen, wie durch 3 bezeichnet, gewährleisten, dass das Schmiermittel 2 die Stellenshows, has a crankshaft 1 which is at least partially hollow at 2 to ensure the necessary lubrication and cooling. A series of holes, as indicated by 3 ensure that the lubricant 2 reaches the points erreichen kann, an denen es erfordert wird. Die Kurbelwelle weistwhere it is required. The crankshaft has üblicherweise ein Gegengewicht 4 auf, und die Kurbel 5 ist durch einen exzentrischen scheibenförmigen Teil dargestellt. Letzterer arbeitet mit dem grossen Ende 6 einer Verbindungsstange 7 zusammen, deren kleines Ende bei einem Stift 8 endet, der quer durch den Kolben 9 gesteckt ist.usually has a counterweight 4 and the crank 5 is represented by an eccentric disc-shaped part. The latter cooperates with the large end 6 of a connecting rod 7, the small end of which ends in a pin 8 which is inserted transversely through the piston 9.

Die Kurbelwelle 1 wird an einem Ende durch einenTräger 10 aus gepresster Stahlplatte unterstützt, der zu diesem Zweck mit einem Flanschloch 11 versehen ist. Dieses Lager wird mittels Schrauben am herkömmlichen Verdichterblock befestigt, in dem der Zylinder vorgesehen ist. Dieser Block ist nicht dargestellt. Es sei erwähnt,The crankshaft 1 is supported at one end by a support 10 made of pressed steel plate, which is provided for this purpose with a flange hole 11. This support is fixed by means of screws to the conventional compressor block in which the cylinder is provided. This block is not shown. It should be noted that dass das Lager aus gepresster Stahlplatte besteht und nicht aus Gusseisen, was auch zur Verringerung des Verdichterlärms beiträgt. Der Kolben 9 ist in einem Pressverfahren aus unlegierter Stahlplatte hergestellt, die sich insbesondere für Tiefziehverfahren eignet. Ein besonders geaignetes Material ist der Stahl, der durch diethat the bearing is made of pressed steel plate and not of cast iron, which also contributes to reducing compressor noise. The piston 9 is made in a pressing process from unalloyed steel plate, which is particularly suitable for deep-drawing processes. A particularly suitable material is the steel that is Bezeichnung Fe P 04 entsprechend der Euronorm 130-77 definiert ist. Der Kolben 9 ist hohl ausgebildet und weist im Mantel, an einander gegenüberliegenden Stellen zwei Löcher 12 auf, die im wesentlichenDesignation Fe P 04 is defined in accordance with Euronorm 130-77. The piston 9 is hollow and has two holes 12 in the jacket at opposite points, which are essentially

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einwärts, bei 12A, mit Flanschen versehen sind und zwar zur Bildung von Trägern für den Stift 8. Dieser kann auf üblich Weise aus massivem Einsatzstahl oder aus gezogenem Stahlrohr bestehen.inwards, at 12A, are provided with flanges to form supports for the pin 8. This can be made in the usual way from solid case-hardened steel or from drawn steel tube.

Zur Verringerung des Lärms besteht auf vorteilhafte Weise der Träger 10 aus demselben Material wie der Kolben 9.To reduce noise, the carrier 10 is advantageously made of the same material as the piston 9.

Die Kurbelwelle mit der herkömmlichen Form besteht aus einer Aluminiumlegierung und ist im Spritzgussverfahren hergestellt. Die Kurbelwelle wird einer Oberflächenhärtungsbehandlung ausgesetzt, wie einer Oxydation mit einer Eindringung in der Grössenordnung von 25 um, wonach sie bei hoher Temperatur angebracht wird. Die Aluminiumlegierung; die sich als besonders geeignet ergeben hat, ist eine Legierung mit Al, Si, Cu und Fe. Andere Elemente wie Mn, Mg, Zn, Ni, Ti, Pb und Sn können mit diesen Elementen verbunden werden. Eine vorteilhafte Legierungszusammensetzung ist die folgende: PROZENTUALE CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNGThe crankshaft with the traditional shape is made of an aluminium alloy and is manufactured by injection moulding. The crankshaft is subjected to a surface hardening treatment such as oxidation with a penetration of the order of 25 µm, after which it is assembled at high temperature. The aluminium alloy which has been found to be particularly suitable is an alloy containing Al, Si, Cu and Fe. Other elements such as Mn, Mg, Zn, Ni, Ti, Pb and Sn can be combined with these elements. An advantageous alloy composition is the following: PERCENTAGE CHEMICAL COMPOSITION

Si Cu Fe Zn Mn MgSiCuFeZnMnMg

max max maxmaxmaxmax

8,0-9,5 3,0-4,0 11,1 1 0,50 0,30 Jede andere Gesamtverunreinigung 20 Verunreinigung ausschliesslich T18.0-9.5 3.0-4.0 11.1 1 0.50 0.30 Any other total impurity 20 Impurity excluding T1

max. max.max.max.

0,10 1,6 Rest0.10 1.6 Remainder

Überraschenderweise wurde gefunden, dass die Verwendung der beschriebenen Mittel nicht nur zu einer wesentlichen Verringerung der Masse des Verdichters führt, sondern auch, dass der von dem Verdichter erzeugte Lärm wesenlich verringert wird. Bei Verdichtern, die nach der Neuerung hergestellt werden und von einem mit herkömmlichen Verdichtern vergleichbaren Typ sind, wurde in einigen Fällen eine Lärmverringerung um 20 - 25* erzielt.Surprisingly, it has been found that the use of the means described not only leads to a significant reduction in the mass of the compressor, but also to a significant reduction in the noise generated by the compressor. In compressors manufactured according to the innovation and of a type comparable to conventional compressors, a noise reduction of 20 - 25* has been achieved in some cases.

NiNo 00 TiT 0,0, PbPb SnSn maxMax maxMax maxMax maxMax 0,0, 3030 ,20,20 15 0,15 0, 1010 AlAl

Claims

PHI 85019 4 21.11.1986 PRIVACY CLAIMS:

1. Kolbenverdichter für Kollisysteme wie für Haushaltskohlschränke und -gefrierer, Klimaanlagen, Eisherstellungsgeräte u.dgl, wobei die Verdichter die folgenden Elemente aufweisen, eine Kurbelwelle, einen Kolben, eine1. Piston compressors for packaging systems such as for domestic refrigerators and freezers, air conditioning systems, ice-making machines and the like, the compressors having the following elements: a crankshaft, a piston, a Verbindungsstange zwischen der Kurbelwelle und dem Kolben zum Antreiben desselben, einen Zylinder, in dem der Kolben bewegt wird, einen Block, der die Kurbelwelle unterstfitzt und in dem der genannte Zylinder vorgesehen ist, einen Elektromotor zum Antreiben der Kurbelwelle und ein abgedichtetes Gehäuse, in dem die obengennanten Elemente untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (9) aus gepresster Stahlplatte und die Kurbelwelle (1) aus einer Spritzgussaluniniurlegierung hergestellt ist.Connecting rod between the crankshaft and the piston for driving the same, a cylinder in which the piston is moved, a block supporting the crankshaft and in which said cylinder is provided, an electric motor for driving the crankshaft and a sealed housing in which the above-mentioned elements are housed, characterized in that the piston (9) is made of pressed steel plate and the crankshaft (1) is made of an injection-molded aluminum alloy.

2. Kolbenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Kurbelwelle (1) ein Träger (10) aus gepresster2. Piston compressor according to claim 1, characterized in that for the crankshaft (1) a carrier (10) made of pressed

Stahlplatte vorgesehen ist.steel plate is provided.

3. Kolbenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (9) koaxiale Lagerteile (12) zum Lagern eines Stiftes (8) aufweist.3. Piston compressor according to claim 1, characterized in that the piston (9) has coaxial bearing parts (12) for supporting a pin (8).

4. Kolbenverdichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (8) aus gezogenem Stahlrohr besteht.4. Piston compressor according to claim 3, characterized in that the pin (8) consists of drawn steel tube.