192191. lajstromszámú szabadalom • Gömbcsukló hermetikus hűtőközeg kompresszor dugattyújához
1 192 191 2 A találmány tárgya hermetikus hűtőközeg kompresszor dugattyújához alkalmazható gömbcsukló, amely a hajtórúdhoz csatlakozik. A találmány szerinti gömbcsukló elsősorban háztartási hűtőgépeknél alkalmazható előnyösen. Ismert olyan dugattyú kialakítás, amely gömbcsuklón keresztül csatlakozik a hajtórúdhoz és amelynél a gömbcsukló gömbje közvetlenül egy csapágyfémből, főleg csapágybronzból álló közel félgömb alakú csészében fekszik, és a csésze a gömb átmérőjénél nagyobb átmérőjű folytatásának belső oldalán rugalmas összenyomható anyagból, előnyösen fluorozott polietilénből készült réteg található. Ennek a gömbcsukló kialakításnak hátránya, hogy előállítási költségei viszonylag magasak, a rugalmas réteg viszonylag vékony és ennek következtében csekély a gömb és a csésze közötti játék kiegyenlítése. Másrészt a fluorozott polietilén különböző hőmérsékleti befolyások és a hűtőközeg atmoszféra hatására - ami a hermetikus hűtőközeg kompresszorokban állandóan megtalálható - nem tudja a rögzített anyag jellemzőit anélkül követni, hogy a gömbcsukló játékának megváltozása az alkatrészek párviszonyainak megváltozását ne idézné elő. Az ismertetett kivitelnek ezt a hátrányát a gömb felfogatásának megváltoztatásával igyekeztek kiküszöbölni. A dugattyú és a hajtórúd közötti kapcsolat úgy lett kialakítva, hogy a hermetikus hűtőközeg kompresszorokban keringtetett olaj intenzív hütőhatást tudjon kifejteni, miáltal a polietilén hőbehatások általi alakváltozása megakadályozható vagy legalább is csökkenthető. A gyakorlatban azonban bebizonyosodott, hogy az ismertetett konstrukciók hiányosságait a fenti megoldásoknak nem sikerült megszüntetniük. A találmánnyal célunk olyan, hermetikus hűtőközeg kompresszor dugattyújához alkalmazható gömbcsukló kialakítása, amelynél az üzemeltetés során kialakuló hőmérsékleti és hűtőközeg behatások nincsenek befolyással a gömbcsukló játékára. Az ismert megoldások dugattyúinál alkalmazott gömbcsuklók peremezése biztosította a gömb játékmentes ágyazását a közvetlen fémes érintkezés ellenére. Azt a tényt, hogy az alkalmazott műanyag (PTFE) jelentősen nagyobb tágulási együtthatóval rendelkezik a csapágycsészéhez és a gömbhöz képest, amely a szerkezet játékának a hőterhelés és a hűtőközeg hatására történő megváltozásához vezetett, kevésbé vették figyelembe. A találmány által meghatározott feladat a fenti hátrányok kiküszöbölésében határozható meg. A kitűzött feladatot olyan hermetikus hűtőközeg kompresszor dugattyújához alkalmazható gömbcsuklóval oldottuk meg, amely csatlakozik a dugattyúhoz és a hajtórúdhoz, és a gömbcsukló gömbje perselyben van ágyazva, amely persely a gömb és a hozzárendelt műanyag gyűrű köré van peremezve. Ezt a dugattyút a találmány szerint úgy fejlesztettük tovább, hogy a persely műanyag gyűrűvel határos peremrészében a műanyag gyűrű hőmérsékletváltozás, illetve hűtőközeg hatására bekövetkező térfogatváltozását a gömbcsukló játékának megváltozása nélkül lehetővé tevő hornyok vannak kiképezve. Ezáltal elérhettük, hogy a műanyag gyűrű térfogatváltozása nincs befolyással a gömbcsukló játékára. A találmány szerinti gömbcsukló előnyös kiviteli alakja értelmében a hornyok a gömbcsukló hossztengelyére merőleges síkban fekvő bemélyedésekkel vannak megvalósítva. A találmányt az alábbiakban a rajz alapján ismertetjük részletesebben, amelyen a találmány szerinti gömbcsukló néhány példakénti kiviteli alakja látható. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti, a peremrészben kialakított hornyokkal rendelkező gömbcsukló, a 2. ábra a találmány szerinti gömbcsukló továbbfejlesztett kiviteli alakja, amelynél a persely peremrésze az alkalmazott műanyag gyűrűvel egy üreget képez. Mint az az 1. ábrán látható, a találmány szerinti gömbcsukló 1 hajtórúdra hegesztett 2 gömbből és 4 dugattyúval mereven rögzített 3 perselyből áll. A 3 perselynek műanyag 6 gyűrű behelyezése után peremezett és ezáltal a peremezés során alkalmazott hőmérsékleten játékmentes ágyazást biztosító 5 peremrésze van. A hűtőközeggel folytatott üzemeltetés során, különösen hermetikus hűtőközeg kompresszoroknál az üzemi hőmérséklet jelentősen megnő a környezeti hőmérséklethez képest. Ekkor játszanak fontos szerepet az összepárosított alkatrészek eltérő tágulási együtthatói. A műanyag 6 gyűrű viszonylag erősen tágul és a táguláshoz helyre van szüksége. A 6 gyűrű kitágult térfogatát az 5 peremrészben kialakított 7 és 8 hornyok fogadják be anélkül, hogy a gömbcsukló mozgáslehetőségét ez jelentősen befolyásolná. A 7, 8 hornyok átlagos befogadóképessége úgy van méretezve, hogy az a műanyag 6 gyűrű 3-5%-os térfogattágulását lehetővé teszi. A 7, 8 hornyok kialakítását és elhelyezését összhangba kell hozni a PTFE műanyag 6 gyűrű nyomás- és hőmérsékletfüggő folyási tulajdonságaival. A 6 gyűrű kitágult térfogatának befogadására fennáll az a lehetőség is, hogy az előbb ismertetett gömbcsukló egy, a 2. ábrán látható lehetséges kialakítása értelmében a 3 persely 5 peremrésze és a műanyag 6 gyűrű s vastagsága olymódon van a 2 gömbhöz illesztve, hogy a peremezés során az 5 peremrész 9 éle a 6 gyűrűt s-As értékkel összenyomja. Az 5 peremrész 9’ éle 9 él irányában nyomódik el, miáltal a 2 gömb és a műanyag 6 gyűrű között 15 üreg képződik. Ennek során a műanyag 6 gyűrű még Ay értékkel is deformálódik. A 3. ábrán látható kiviteli alak esetében az 5 peremrész 10 felületének durva kiképzésével elérhetjük, hogy a 6 gyűrű anyagának nagyobb része 11 nyíl irányában nyomódik el. Természetesen a 6 gyűrű anyagának egy része 12 nyíl irányában deformálódik. A műanyag 6 gyűrű kiszorított, deformált anyaga gondoskodik a 2 gömb és a 3 persely közötti játékmentes érintkezésről, mivel belső rugalmas tulajdonsága alapján az összepárosításban bekövetke íő változásokat kiegyenlíti. így például előfordulhat, hogy a bejáratás során a Ás távolság megnő. Ekkor a műanyag 6 gyűrű anyaga 13 és 14 nyilak irányában visszafolyik, a megnövekedett As távolságot kiegyenlíti és ezáltal a gömbcsukló játéka nem változik. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
