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Dokumentenidentifikation DE102005038783A1 22.02.2007
Titel Linearverdichter
Anmelder Danfoss Compressors GmbH, 24939 Flensburg, DE
Erfinder Hansen, Poul Erik, Sydals, DK;
Reinwand, Klaus, 24955 Harrislee, DE;
Lenz, Kaja, Soenderborg, DK;
Thomsen, Jan, Aabenraa, DK;
Bjerre, Preben, Soenderborg, DK;
Iversen, Frank Holm, Padborg, DK;
Nommensen, Marten, 24943 Flensburg, DE
Vertreter Patentanwälte Knoblauch und Knoblauch, 60322 Frankfurt
DE-Anmeldedatum 17.08.2005
DE-Aktenzeichen 102005038783
Offenlegungstag 22.02.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.02.2007
IPC-Hauptklasse F04B 35/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Es wird ein Linearverdichter (1) angegeben mit einem in einem Zylinder (8) hin und her bewegbaren Kolben (16), einem auf den Kolben (16) wirkenden Linearmotor und einer mit dem Kolben (16) verbundenen Resonanzfederanordnung (5).
Man möchte eine Beschädigung des Verdichters im Betrieb zuverlässig vermeiden können.
Hierzu ist vorgesehen, daß die Resonanzfederanordnung (5) einen dem oberen Totpunkt des Kolbens (16) zugeordneten festen Anschlag (48) aufweist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Linearverdichter mit einem in einem Zylinder hin und her bewegbaren Kolben, einem auf den Kolben wirkenden Linearmotor und einer mit dem Kolben verbundenen Resonanzfederanordnung.

Der Linearmotor eines derartigen Linearverdichters weist einen Stator und ein gegenüber dem Stator bewegbaren Anker auf, der mit dem Kolben verbunden ist. Wenn sich der Anker hin und her bewegt, wird der Kolben in entsprechender Weise hin und her bewegt und vergrößert und verkleinert dann einen Kompressionsraum im Zylinder. Mit dem Kolben oder mit dem Anker ist eine Resonanzfederanordnung verbunden, die auf die Betriebsfrequenz des Linearmotors abgestimmt ist. Der Linearmotor wird dann in der Resonanzfrequenz der Feder betrieben.

Bei einem Kolben, der durch einen Rotationsmotor über eine Kurbelwelle angetrieben wird, läßt sich die Position des Kolbens im oberen Totpunkt genau festlegen. Dies ist bei einem Linearmotor nicht möglich. Über eine Auslegung des Linearmotors läßt sich zwar für jeweils einen Betriebsbereich festlegen, wo sich der obere Totpunkt des Kolbens etwa befindet, also der Totpunkt, an dem der Kompressionsraum im Zylinder seine kleinste Ausdehnung hat. Sobald sich aber die Betriebsbedingungen ändern, beispielsweise die Drücke in einem Kältesystem, das vom Linearverdichter versorgt wird, besteht die Gefahr, daß der Kolben an der Stirnseite des Zylinders anschlägt. Da sich dort üblicherweise Einlaß- und Auslaßventile befinden, kann ein derartiges Anschlagen zu erheblichen Beschädigungen führen. Würde man einen Sicherheitsabstand verwenden, wird der verbleibende Totraum im Zylinder zu groß, was den Wirkungsgrad verschlechtert.

Ein Linearverdichter der eingangs genannten Art ist aus US 6 783 335 B2 bekannt. Die Resonanzfeder ist auf der dem Kolben abgewandten Seite des Ankers angeordnet. Mit der Resonanzfeder ist eine Anti-Kollisionsvorrichtung verbunden, die ein elastisches Element und ein Dämpfungselement aufweist. Bei übermäßiger Bewegung des Kolbens schlägt die Resonanzfeder mit ihrem mittleren Abschnitt an das Dämpfungselement an, wobei der Aufprall weiterhin durch das elastische Element gedämpft wird, das sich zum Dämpfen elastisch verformt. Eine definierte Endposition des Kolbens ist auf diese Weise jedoch nicht einstellbar.

US 6 056 519 zeigt eine mögliche Ausbildung einer Resonanzfederanordnung. Die Resonanzfeder besteht aus einem Stapel aus mehreren Blattfeder-Platten, wobei jede Federplatte mehrere ineinander verschlungene Federarme aufweist, die durch Schlitze in den Platten gebildet sind.

US 6 755 627 B2 zeigt einen weiteren Linearverdichter mit einer Anti-Kollisionsvorrichtung, die am kolbenseitigen Ende des Ankers zwischen dem Stator und dem Anker angeordnet ist. Der Anker schlägt vor dem Erreichen des oberen Totpunkts des Kolbens an einem Federarm an und bewegt ihn solange, bis der Federarm an einem elastischen Dämpfungselement anschlägt. Das elastische Dämpfungselement ist noch in gewisser Weise verformbar, allerdings mit einem erhöhten Widerstand. Auch damit läßt sich eine definierte Endposition des Kolbens im Grunde nicht einstellen.

US 6 779 984 B2 schlägt einen anderen Weg vor. Hier ist ein Sensor vorgesehen, der das Erreichen des oberen Totpunkts des Kolbens anzeigt. Der Sensor steuert dann die elektrische Versorgung des Linearmotors so, daß ein Anschlagen des Kolbens an die Stirnwand des Zylinders verhindert wird. Eine derartige Steuerung ist jedoch relativ aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschädigung des Verdichters im Betrieb zuverlässig vermeiden zu können.

Diese Aufgabe wird bei einem Linearverdichter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Resonanzfederanordnung einen dem oberen Totpunkt des Kolbens zugeordneten festen Anschlag aufweist.

Der Anschlag stellt also eine eindeutige und feste Stopp-Position für den Kolben im oberen Totpunkt dar. Wenn sich der Kolben im oberen Totpunkt befindet, dann liegt die Resonanzfederanordnung an dem Anschlag an und erlaubt keine weitere Bewegung mehr. Ein Dämpfungselement, das sich bei Erreichen des Anschlags verformen könnte, ist nicht vorhanden und auch nicht notwendig. Wenn die Feder am Anschlag anliegt, dann ist sie bereits verformt worden. Je stärker die Verformung ist, desto größer ist auch der Verformungswiderstand. Der Aufprall der Resonanzfederanordnung auf den Anschlag erfolgt also im Bereich einer niedrigeren Geschwindigkeit, wodurch das Anschlagen im Grunde bereits gedämpft ist.

Vorzugsweise sind der Zylinder und der Anschlag während der Montage des Linearvedichters in Bewegungsrichtung des Kolbens relativ zueinander verlagerbar. Dies erlaubt es, den Totraum im Zylinder auf einfache Weise einzustellen. Der Kolben wird durch eine äußere Kraft soweit bewegt, daß die Resonanzfederanordnung am Anschlag anliegt. Der Kolben befindet sich damit in seinem "oberen Totpunkt", d.h. in der Position, in der der Verdichtungsraum im Zylinder seine kleinste Ausdehnung haben soll. In dieser Position wird nun der Zylinder relativ zum Kolben soweit verschoben, daß der Totraum das gewünschte minimale Volumen hat. In dieser Position wird der Zylinder dann festgelegt, beispielsweise mit einer Halterung verbunden, die ihrerseits wiederum mit dem Stator des Linearmotors verbunden ist.

Vorzugsweise weist die Resonanzfederanordnung mindestens eine Blattfeder auf, die sich bei einer Bewegung des Kolbens in Richtung auf seinen oberen Totpunkt nach und nach an den Anschlag anlegt. Damit wird ein abruptes Anschlagen der Resonanzfederanordnung an den Anschlag vermieden. Vielmehr vermindert sich die freie Federlänge mit der Bewegung des Kolbens zu seinem oberen Totpunkt hin nach und nach, was zur Folge hat, daß die Steifigkeit der Resonanzfederanordnung entsprechend vergrößert wird. Wenn die Blattfeder dann vollständig am Anschlag anliegt, hat der Kolben seinen oberen Totpunkt erreicht. Wenn die Blattfeder während des Druckhubs des Verdichters sukzessiv auf dem Anschlag abrollen kann, werden Anschlaggeräusche vermindert und die Lebensdauer der Blattfeder erhöht. Außerdem läßt sich durch die Form, insbesondere die Steigung, des Anschlags die Charakteristik des Resonanzfedersystems sehr genau einstellen. Gleiche Blattfedern können also für verschiedene Verdichter eingesetzt werden. Einfluß auf die Federeigenschaften kann man dann über den Anschlag nehmen.

Vorzugsweise ist der Anschlag in einem Anschlaggehäuse angeordnet, dessen Erstreckung an den Querschnitt des Linearmotors angepaßt ist. Mit anderen Worten hat das Anschlaggehäuse den gleichen Außendurchmesser wie der Linearmotor, wobei Abweichungen in beide Richtungen in gewissem Umfang möglich sind, solange das Anschlaggehäuse nicht mit einer Kapsel kollidiert, in der der Linearmotor angepaßt ist. Man kann dann den Platz, der durch die Kapsel zur Verfügung gestellt wird, in vollem Umfang ausnutzen, so daß die Resonanzfederanordnung relativ groß ausgebildet werden kann.

Vorzugsweise weist die Blattfeder im unbelasteten Zustand einen vorbestimmten Abstand zum Anschlaggehäuse auf. Die Blattfeder kann sich also zunächst ein Stück bewegen, bevor sie beginnt, sich am Anschlag anzulegen.

Vorzugsweise weist der Anschlag eine konvexe Anlagefläche auf. Die Blattfeder kommt also nicht über die gesamte Breite ihrer Federarme an der Anlagefläche zur Anlage, sondern nur an einem Teilbereich, weil der Anschlag gewölbt ist. Dadurch kann ein eventuelles Festkleben der Blattfeder verhindert werden, das sich beispielsweise durch einen Schmierölfilm ergeben könnte. Außerdem werden übermäßige Spannungen im Material der Blattfeder verhindert, falls die Blattfeder nicht genau parallel zur Anlagefläche, sondern mit einer Kante auf das Anschlaggehäuse auftrifft. Auch dadurch ist es möglich, Geräusche kleinzuhalten.

Vorzugsweise weist die Blattfeder mindestens einen bogenförmig geführten Arm auf. Dadurch läßt sich ein relativ langer Arm realisieren, d.h. die Länge des Armes ist nicht durch den Radius des Anschlaggehäuses begrenzt.

Hierbei ist bevorzugt, daß die Blattfeder mehrere bogenförmige Arme aufweist, die nach Art von mehreren Spiralen angeordnet und ineinander verschlungen sind. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, ein Kippmoment auf den Anker oder den Kolben zu verhindern. Die Federsteifigkeit kann erhöht werden. Es steht für alle Arme eine ausreichende Länge zur Verfügung.

Vorzugsweise weist die Blattfeder einen ringförmig ausgebildeten Außenabschnitt auf, von dem aus sich die Arme nach radial innen erstrecken. Der Außenabschnitt kann dann zur Befestigung der Blattfeder am Anschlaggehäuse verwendet werden. Das Anschlaggehäuse kann beispielsweise erhabene Stützflächen aufweisen, an denen die Blattfeder am Gehäuse anliegt.

Auch ist von Vorteil, wenn im Außenabschnitt Befestigungsöffnungen vorgesehen sind, wobei sich Schlitze, die benachbarte Arme voneinander trennen, bis in einen Bereich zwischen den Befestigungsöffnungen erstrecken. Man kann dann auch noch einen Teil des Außenabschnitts für die Länge der Federarme nutzen. Gleichzeitig kann man durch die Befestigungsöffnungen Schrauben führen, die die Feder dann relativ zum Anschlaggehäuse positionsrichtig festhalten. Ein Verdrehen der Blattfeder gegenüber dem Federgehäuse wird dadurch ausgeschlossen.

Bevorzugterweise weisen die Blattfeder und das Anschlaggehäuse eine Positionierhilfseinrichtung auf, die eine winkelmäßige Zuordnung von Blattfeder und Anschlaggehäuse relativ zueinander sicherstellt. Wenn die Blattfeder mit mehreren spiralförmig geführten Armen ausgebildet ist, dann ist es zweckmäßig, dafür zu sorgen, daß jedem Arm ein entsprechender spiralförmig geführter Anschlag im Anschlaggehäuse gegenübersteht. Je genauer man die Zuordnung von Anschlag und Arm sicherstellen kann, desto genauer läßt sich das Arbeitsverhalten des Linearmotors steuern.

Vorzugsweise weist die Blattfeder in einem zentralen Bereich eine Öffnung auf, durch die ein mit dem Kolben verbundenes Element geführt ist. Die Arme sind also in der Mitte durch den zentralen Bereich miteinander verbunden. Die Öffnung ist eine einfache Möglichkeit, die Feder mit dem Kolben bzw. über den Anker mit dem Kolben zu verbinden.

Vorzugsweise ist der Anschlag auf einer dem Zylinder abgewandten Seite des Linearmotors angeordnet. Dort steht genügend Raum zur Verfügung. Der Anschlag stört also weder die Bewegung des Kolbens im Zylinder noch muß man konstruktive Maßnahmen treffen, um einen Raum für den Anschlag an dem zylinderseitigen Ende des Linearmotors vorzusehen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:

1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Linearverdichter,

2 eine Draufsicht auf eine Blattfeder,

3 eine Draufsicht auf einen Anschlag,

4 einen Schnitt IV-IV nach 3,

5 eine schematische Darstellung der Federcharakteristik der Resonanzfeder,

6 eine perspektivische Darstellung der Resonanzfederanordnung und

7 die Resonanzfederanordnung nach 6 teilweise im Schnitt.

1 zeigt einen Linearverdichter 1, der in einer hermetisch geschlossenen Kapsel 2 angeordnet ist.

Der Linearverdichter 1 weist einen Verdichterabschnitt 3, einen Antriebsabschnitt 4 und eine Resonanzfederanordnung 5 auf. Die aus Verdichterabschnitt 3, Antriebsabschnitt 4 und Resonanzfederanordnung 5 gebildete Einheit ist über zwei ebene Ringfedern 6, 7, die jeweils als Spirale mit einer Windung ausgebildet sind, in der Kapsel 2 aufgehängt. Die Ringfedern 6, 7 sind dabei am Antriebsabschnitt 4 befestigt.

Der Verdichterabschnitt 3 weist einen Zylinder 8 auf, dessen eine Stirnseite von einem Zylinderkopf 9 abgedeckt ist. Zylinder 8 und Zylinderkopf 9 sind durch eine Kapsel 10 nach Art einer Patrone zusammengefaßt. Am Zylinderkopf 9 ist ein Saugschalldämpfer 11 und ein Druckschalldämpfer 12 befestigt. Der Saugschalldämpfer 11 steht mit einer Saugöffnung 13 und der Druckschalldämpfer 12 steht mit einer Drucköffnung 14 im Zylinderkopf in Verbindung.

Die Kapsel 10 ist in einen Zwischenring 15 eingesetzt, der mit dem Antriebsabschnitt 4 verbunden ist. Bei der Montage läßt sich die Kapsel 10 und damit der Zylinder 8 in Axialrichtung des Zylinders relativ zum Zwischenring 15 in gewissen Grenzen verschieben. Wenn, wie weiter unten näher erläutert werden wird, eine vorbestimmte Position des Zylinders relativ zum Antriebsabschnitt 4 erreicht ist, wird die Kapsel 10 im Zwischenring 15 befestigt, beispielsweise durch Schweißen, Löten oder Kleben.

Im Zylinder 8 ist ein Kolben 16 angeordnet, der gemeinsam mit dem Zylinder 8 und dem Zylinderkopf 9 einen Verdichtungsraum 17 begrenzt.

Der Antriebsabschnitt 4 weist einen Linearmotor auf. Der Linearmotor weist einen Außenstator 18 mit einer Ausnehmung 19 für eine nicht näher dargestellte Wicklung und einen Innenstator 20 auf. Zwischen dem Außenstator 18 und dem Innenstator 20 befindet sich ein Ringspalt 21, indem ein Anker 22 bewegbar ist. Der Anker trägt Permanentmagnete 23, die durch zwei Ringe 24, 25 miteinander verbunden sind. Die Ringe 24, 25 können beispielsweise aus Kunststoff gebildet sein. Die Ringe 24, 25 sind mit Innenringen 26, 27 verbunden und zwar über nicht näher dargestellte Arme, die durch Schlitze im Innenstator 20 geführt sind.

Die Innenringe 26, 27 sind mit einer Kolbenstange 28 verbunden, die wiederum mit dem Kolben 16 verbunden ist.

Der Außenstator 18 und der Innenstator 20 sind durch Motordeckel 29, 30 miteinander verbunden, die durch Schraubbolzen 31 gegeneinander verspannt sind. Die Schraubbolzen sind dabei parallel zur Bewegungsrichtung der Kolbenstange 28 geführt.

Der Zwischenring 15 ist mit dem zylinderseitigen Motordeckel 30 verbunden, beispielsweise durch Schweißen, Kleben oder Löten. Durch die konzentrische Ausführung von Motordeckel 30, Zwischenring 15, Kapsel 10 und Zylinder 8 wird erreicht, daß die Längsachsen von Kolbenstange 28 und Zylinder 8 zusammenfallen. Dies vermindert die Reibungsverluste zwischen Kolben und Zylinder. Eventuelle geringfügige Toleranzfehler werden durch ein Kugelgelenk zwischen Kolbenstange und Kolben ausgeglichen.

Die Resonanzfederanordnung 5, die an einem dem Verdichterabschnitt 3 gegenüberliegenden Ende des Antriebsabschnitts 4 angeordnet ist, weist ein Federpaket 32 aus mehreren Blattfedern 33 auf. Das Federpakete 32 ist in einem mittleren Bereich 34 mit der Kolbenstange 28 verbunden. Ein Außenabschnitt 35 des Federpakets 32 ist über Bolzen 36 mit einem Anschlaggehäuse 37 verbunden, das einen Anschlag für das Federpaket 32 bildet.

Die Kolbenstange 28 ist an ihrem aus dem Federpaket 32 herausstehenden Ende mit einer Ölpumpenanordnung 38 verbunden, die in einen nicht näher dargestellten Ölsumpf eintaucht, der sich im unteren Teil der Kapsel 2 bildet.

Wenn die in der Ausnehmung 19 angeordnete Wicklung mit Strom beschickt wird, dann bewegt sich der Anker 22 in eine Richtung und nimmt dabei die Kolbenstange 28 in diese Richtung mit. Wird die Richtung des Stromes umgedreht, bewegt sich der Anker 22 mit der Kolbenstange 28 in die entgegengesetzte Richtung und bewegt dementsprechend auch den Kolben 16 in die entgegengesetzte Richtung. Dabei wird das Volumen des Verdichtungsraums 17 periodisch vergrößert und verkleinert. Die Resonanzfederanordnung 5 ist auf die Frequenz des Stromes abgestimmt, so daß der bewegliche Teil des Linearverdichters 1, der durch den Anker 22, die Kolbenstange 28, den Kolben 16, die Ölpumpenanordnung 38 und den bewegten Teil der Resonanzfederanordnung 5 gebildet ist in Resonanz schwingt.

2 zeigt nun eine Blattfeder 33 in Draufsicht mit dem Außenbereich 35 und dem mittleren Bereich 34. Der mittlere Bereich 34 weist eine Öffnung 39 auf, durch die die Kolbenstange 28 geführt ist. Im Außenbereich sind mehrere Befestigungsöffnungen 40 angeordnet, durch die die Bolzen 36 geführt sind, um das Federpaket 32 mit dem Anschlaggehäuse 37 zu verbinden.

Der mittlere Bereich 34 ist mit dem Außenbereich 35 über mehrere Arme 41, im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Arme 41, verbunden. Diese Arme sind spiralförmig angeordnet, wobei jede Spirale praktisch einen Winkel von 360° zurücklegt.

Die Arme 41 sind von Schlitzen 42 umgeben. Die Schlitze 42 erstrecken sich bis in den Außenabschnitt 35, also in einen Bereich zwischen Befestigungsöffnungen 40.

Wenn nun der mittlere Bereich 34 mit einer Kraft beaufschlagt wird, dann verlagert sich relativ zum Außenabschnitt 35 und zwar, bezogen auf die Darstellung der 2 senkrecht zur Zeichenebene. Dies gilt auch dann, wenn mehrere Blattfedern 33 zu einem Federpaket 32 zusammengesetzt sind. 6 zeigt das Federpaket 32 in ausgelenktem Zustand.

Das Anschlaggehäuse 37, das in 3 in Draufsicht und in 4 im Schnitt dargestellt ist, weist zunächst Gewindebohrungen 43 auf, in die die Bolzen 36 geschraubt werden können, um das Federpaket 32 am Anschlaggehäuse 37 zu befestigen. Die Verbindung des Federpakets 32 mit dem Anschlaggehäuse 37 kann natürlich auch mit anderen geeigneten Mitteln erfolgen, z.B. mit Hilfe von Nieten. Die Gewindebohrungen 43 sind von einem Vorsprung 44 umgeben, der dafür sorgt, daß das Federpaket 32 im nicht ausgelenkten Zustand einen vorbestimmten Abstand zum Anschlaggehäuse 37 hat.

Das Anschlaggehäuse weist ferner eine zentrische Öffnung 45 auf, durch die die Kolbenstange 28 geführt ist. Schließlich weist das Anschlaggehäuse 37 noch zwei Positionierbohrungen 46 auf, durch die nicht näher dargestellte Passtifte geführt werden können, die dann mit entsprechenden Positionierbohrungen 47 in der Blattfeder 33 sicherstellen, daß das Federpaket 32 auch eine vorbestimmte winkelmäßige Ausrichtung zum Anschlaggehäuse 37 aufweist.

Das Anschlaggehäuse 37 weist für jeden Arm 41 einen Anschlag 48 auf, der in Form eines kontinuierlich verlaufenden Vorsprungs, der vom Anschlaggehäuse 37 in Richtung auf das Federpaket vorsteht, ebenfalls spiralförmig von radial außen nach radial innen verläuft. Wie insbesondere aus 4 zu erkennen ist, weist der Anschlag 48 eine konvex gerundete Oberfläche auf, an der der Arm 41 jeweils zur Anlage kommt. Damit wird vermieden, daß ein am Anschlag 48 anliegender Arm 41 aufgrund eines Ölfilms haften bleibt oder mit einer Kante am Anschlag 48 anschlägt. Vielmehr trifft jeder Arm 41 immer nur einen Teil der Oberfläche des gewölbten Anschlags 48.

Die Anschläge 48 sind so auf die Arme 41, genauer gesagt das Verformungsverhalten der Arme 41 abgestimmt, daß sich die Arme 41 bei einer Verlagerung des mittleren Bereichs 34 in Richtung auf das Anschlaggehäuse 37 nach und nach an den Anschlägen 48 anlegen. Mit anderen Worten rollen die Arme 41 an den Anschlägen 48 ab. Die Anlagefläche der Arme 41 an den Anschlägen 48 vergrößert sich also mit einem zunehmenden Hub des mittleren Bereichs 34. Der genaue Verlauf der Anschläge 48 läßt sich durch einfache Berechnungen oder Versuche herausfinden. Beispielsweise kann man die Steigung der Anschläge 48 von außen nach innen verändern.

Mit zunehmender Anlage der Arme 41 an die Anschläge 48 verkürzt sich der freie und damit für eine federnde Eigenschaft zur Verfügung stehende Abschnitt der Arme 41. Dementsprechend wird das Federpaket 32 um so steifer, je weiter sich das Federpaket 32 an das Anschlaggehäuse 37 annähert. Dieser Verlauf ist in 5 dargestellt. Hier ist eine Kraft F, die zur Verformung benötigt wird, über einer Verlagerung X des mittleren Bereichs 34 gegenüber dem Außenbereich 35 aufgetragen. Es ist erkennbar, daß an einem Anschlagpunkt P auch eine Vergrößerung der Kraft nicht zu einer weiteren Verlagerung des mittleren Bereichs 34 führt. In diesem Fall liegt nämlich das Federpaket 32 mit seinem mittleren Bereich 34 vollständig an den Anschlägen 48 an.

Daraus ist zu erkennen, daß das Stoppen der Bewegung des Kolbens nicht abrupt erfolgt, sondern die Bewegung des Kolbens 16 wird durch eine kontinuierlich steigende Bremskraft gebremst. Dadurch ergibt sich ein geräuscharmer Betrieb mit wenig Verschleiß.

Zur Montage kann man nun das Federpaket 32, das über die Kolbenstange 28 bereits mit dem Kolben 16 verbunden ist, zur Anlage an das Anschlaggehäuse 37 bringen. Diese Position entspricht dem oberen Totpunkt des Kolbens 16. Der Zylinder 8 wird dann mit seiner Kapsel 10 soweit in den Zwischenring 15 verschoben, daß der Verdichtungsraum 17 sein minimales Volumen einnimmt. Dementsprechend besteht zwischen dem Kolben 16 und dem Zylinderkopf 9 der minimale Abstand. In dieser Position wird dann die Kapsel 10 mit dem Zwischenring 15 verbunden.

Von der dargestellten Ausführungsform kann in vielerlei Hinsicht abgewichen werden. Anstelle einer Resonanzfederanordnung 5, die nur Blattfedern 33 aufweist, kann man auch eine Kombination aus mindestens einer Blattfeder 33, die bis zum Anschlaggehäuse 37 bewegbar ist, und einer Schrauben- oder Spiralfeder verwendet werden. In jedem Fall muß aber sichergestellt werden, daß die Resonanzfederanordnung 5 die Bewegung des Kolbens 16 absolut begrenzt.


Anspruch[de]
Linearverdichter mit einem in einem Zylinder hin und her bewegbaren Kolben, einem auf den Kolben wirkenden Linearmotor und einer mit dem Kolben verbundenen Resonanzfederanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzfederanordnung (5) einen dem oberen Totpunkt des Kolbens (16) zugeordneten festen Anschlag (48) aufweist. Linearverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (8) und der Anschlag (48) während der Montage des Linearvedichters (1) in Bewegungsrichtung des Kolbens (16) relativ zueinander verlagerbar sind. Linearverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzfederanordnung (5) mindestens eine Blattfeder (33) aufweist, die sich bei einer Bewegung des Kolbens (16) in Richtung auf seinen oberen Totpunkt nach und nach an den Anschlag (48) anlegt. Linearverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (48) in einem Anschlaggehäuse (37) angeordnet ist, dessen Erstreckung an den Querschnitt des Linearmotors angepaßt ist. Linearverdichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (33) im unbelasteten Zustand einen vorbestimmten Abstand zum Anschlaggehäuse (37) aufweist. Linearverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (48) eine konvexe Anlagefläche aufweist. Linearverdichter nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (33) mindestens einen bogenförmig geführten Arm (41) aufweist. Linearverdichter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (33) mehrere bogenförmige Arme (41) aufweist, die nach Art von mehreren Spiralen angeordnet und ineinander verschlungen sind. Linearverdichter nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (33) einen ringförmig ausgebildeten Außenabschnitt (35) aufweist, von dem aus sich die Arme (41) nach radial innen erstrecken. Linearverdichter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Außenabschnitt (35) Befestigungsöffnungen (40) vorgesehen sind, wobei sich Schlitze (42), die benachbarte Arme (41) voneinander trennen, bis in einen Bereich zwischen den Befestigungsöffnungen (40) erstrecken. Linearverdichter nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (33) und das Anschlaggehäuse (37) eine Positionierhilfseinrichtung (46, 47) aufweisen, die eine winkelmäßige Zuordnung von Blattfeder (33) und Anschlaggehäuse (37) relativ zueinander sicherstellt. Linearverdichter nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (33) in einem zentralen Bereich (34) eine Öffnung (39) aufweist, durch die ein mit dem Kolben (16) verbundenes Element (28) geführt ist. Linearverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (48) auf einer dem Zylinder (8) abgewandten Seite des Linearmotors angeordnet ist.






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