Compresor lineal y conjunto de accionamiento para el mismo.

Conjunto de accionamiento para un compresor lineal con un bastidor (1,

9), un cuerpo oscilante (5) y un muelle de membrana (6, 7), que está fijado en un primer lugar de fijación en el bastidor (1) y en un segundo lugar de fijación en el cuerpo oscilante (5), para conductor el cuerpo oscilante (5) de manera móvil en vaivén en el bastidor (1, 9), caracterizado porque el muelle de membrana (6, 7) presenta en una zona (25) entre los dos lugares de fijación en una zona central, un área de la sección transversal más pequeña que en los lugares de fijación, de manera que una sección transversal del muelle de membrana (6, 7) varía constantemente en la dirección longitudinal del muelle de membrana (6, 7).

Compresor lineal y conjunto de accionamiento para el mismo La presente invención se refiere a un compresor lineal, en particular para el empleo para la compresión de refrigerante en un aparato de refrigeración, así como a un conjunto de accionamiento para el accionamiento de un movimiento oscilante del pistón para un compresor lineal de este tipo.

Se conoce a partir del documento DE 10 2004 062 301 A1 un conjunto de accionamiento para un compresor lineal con un bastidor, un cuerpo oscilante móvil en vaivén, alojado en el bastidor sobre al menos un muelle de membrana y con al menos un muelle auxiliar que actúa paralelamente al movimiento. El muelle de membrana de este conjunto de accionamiento comprende cuatro brazos conectados en una sola pieza entre sí en el cuerpo oscilante, que se extienden desde el cuerpo oscilante, respectivamente, en zigzag hacia fuera hacia puntos de fijación en el bastidor. Puesto que los brazos del miembro de membrana son deformables más fácilmente en la dirección del movimiento del cuerpo oscilante que transversalmente al mismo, garantizan una guía precisa del cuerpo oscilante, sin necesitar piezas de guía adicionales. En este caso, los brazos de resorte opuestos por parejas entre sí fuerzan al cuerpo oscilante a un movimiento oscilante lineal, en el que la distancia de un punto de fijación del cuerpo oscilante en el muelle en los puntos de desviación del movimiento oscilante es, respectivamente, mayor que en la posición de equilibrio. Puesto que el material del miembro de membrana no es dilatable en una medida considerable, el muelle de membrana solamente puede ceder a las fuerzas que actúan en los puntos de desviación entre los untos de fijación, aplastando la sección central de cada brazo de resorte en su dirección longitudinal. La deformación que se produce en este caso del muelle de membrana está distribuida de una manera irregular, en particular se producen puntos de flexión, en los que los brazos modifican su dirección. Cuando el compresor lineal está en funcionamiento, el muelle de membrana 50 experimenta cambios de carga por segundo, de acuerdo con la frecuencia de la tensión de cambio, con la que se acciona el compresor. Para conseguir una duración de vida del compresor lineal de muchos años, de acuerdo con la esperanza de vida de los compresores accionados por rotación introducidos en el mercado, el material de la lámina de resorte debe resistir millones de cambios de carga sin daño considerable o fatiga. Este objetivo es difícil de conseguir con las formas conocidas anteriormente de muelles de membrana.

La publicación DE 10 2006 009 232 A1 muestra un conjunto de accionamiento del tipo indicado al principio de un compresor lineal de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación, 1 que comprende un bastidor y un cuerpo oscilante conectado con el bastidor a través de al menos un muelle de membrana y guiado de forma móvil en vaivén linealmente con respecto al bastidor. Un muelle helicoidal incide en el cuerpo oscilante y en el bastidor y es dilatable y aplastable la dirección del movimiento.

Por lo tanto, el cometido de la invención es indicar un conjunto de accionamiento para un compresor lineal, que funciona de manera fiable durante mucho tiempo con alta probabilidad.

El cometido se soluciona de acuerdo con la invención porque en un conjunto de accionamiento para un compresor lineal con un bastidor, un cuerpo oscilante y un muelle de membrana, que está fijado en un primer lugar de fijación en el bastidor y en un segundo lugar de fijación en el cuerpo oscilante, para conductor el cuerpo oscilante de manera móvil en vaivén en el bastidor, el muelle de membrana presenta en una zona entre los dos lugares de fijación, con preferencia en una zona central, un área de la sección transversal más pequeña que en los lugares de fijación. Los momentos de flexión que aparecen en la lámina de resorte en el estado articulado están distribuidos de manera irregular más allá de la longitud de la lámina de resorte. Se encuentran al máximo en los puntos de fijación, es decir, allí donde el brazo de palanca del otro lugar de fijación respectivo es máximo, y es mínimo en el centro, donde los pares de torsión opuestos entre sí de los dos lugares de fijación se compensan mutuamente. Puesto que la sección transversal del muele de membrana está reducida en la zona central, se puede conseguir una distribución más uniforme de la carga de flexión sobre el material del muelle de membrana, y se reduce la tendencia a la fatiga del material del muelle.

Los lugares de fijación se encuentran de manera más conveniente en dos extremos opuestos del muelle de membrana extendido largo.

El muelle de membrana tiene con preferencia un espesor constante y tiene en la zona central una anchura más pequeña que en los lugares de fijación. Así, por ejemplo, la membrana se puede fabricar de manera sencilla de material plano de espesor constante, en particular se puede estampar a partir de chapa para muelles.

El muelle de membrana debería estar libre de orificios.

Para evitar que la solicitación a deformación se concentre en puntos individuales del muelle de membrana, se varía constantemente la sección transversal del muelle de membrana de manera más conveniente en la dirección longitudinal del muelle de membrana. Es especialmente ventajoso que la modificación de la sección transversal se pueda diferenciar, además, constantemente en la dirección longitudinal.

El muelle de membrana debería estar libre de orificios. En efecto, cuando un orificio termina en punta hacia uno de

los lugares de fijación, entonces las fuerzas que actúan en el muelle tienden a concentrarse en la punta, de manera que en el transcurso del funcionamiento los daños parecen con preferencia en la proximidad de dicha punta. En cambio, si una pared del orificio dirigid hacia el lugar de fijación está redondeada, entonces la modificación del área de la sección transversal del muelle de mengana es forzosamente inconstante y no se puede conseguir una distribución uniforme de la solicitación de deformación a través del muelle.

En el caso de un muelle de membrana libre de orificios de espesor constante, la solicitud de una modificación constante de la sección transversal en dirección longitudinal del muelle es equivalente a un desarrollo constante o libre de escalonamiento de los bordes longitudinales del muelle y una sección transversal diferenciales constantemente corresponde a un desarrollo libre de flexión de los bordes longitudinales.

Los requerimientos anteriores son especialmente fáciles de cumplir cuando el muelle de membrana tiene al menos un borde cóncavo.

La curvatura del muelle de membrana articulado debería cambiar su signo más allá de su sección central. En la sección central existe entonces necesariamente un lugar no deformado.

Se ha revelado como especialmente resistente una forma de la zona deformable del muelle de membrana, que comprende en la sección longitudinal dos arcos simétricos invertidos entre sí, en particular arcos parabólicos. Una función curvada, que describe el desarrollo del borde de un muelle de membrana de este tipo no se puede indicar, en efecto, en forma analítica, pero un técnico puede realizar un prototipo de un muelle de membrana de este tipo sin gasto inventivo, detectando a partir de un muelle de membrana de forma discrecional su sección longitudinal en el estado articulado y erosionando material en lugares, cuya curvatura es menor que la pretendida. De la misma manera, también se puede realizar una forma de arco, cuya curvatura se incrementa desde una zona marginal fijada linealmente hasta un máximo local, desde allí se reduce cambiando el signo linealmente hacia un mínimo local y se incrementa desde allí de nuevo hacia cero.

También es ventajoso prever al menos un segundo muelle de membrana, cuyos brazos inciden en una zona del cuerpo oscilante, que está distanciada desde la zona de ataque del primer muelle de membrana en la dirección del movimiento oscilante. Por medio de dos muelles de membrana, el cuerpo oscilante está guiado de forma fiable hacia la instalación lineal del movimiento oscilante deseado y se puede evitar un movimiento de balanceo lateral del cuerpo oscilante.

Para conseguir una alta estabilidad de larga duración del muelle de membrana, el material del muelle de membrana debería ser lo más fino posible y, por lo tanto, fácilmente flexible. No obstante, un melle de membrana fácilmente flexible tiene una frecuencia de resonancia abaja. La frecuencia de resonancia... [Seguir leyendo]

1. Conjunto de accionamiento para un compresor lineal con un bastidor (1, 9) , un cuerpo oscilante (5) y un muelle de membrana (6, 7) , que está fijado en un primer lugar de fijación en el bastidor (1) y en un segundo lugar de fijación en el cuerpo oscilante (5) , para conductor el cuerpo oscilante (5) de manera móvil en vaivén en el bastidor (1, 9) , caracterizado porque el muelle de membrana (6, 7) presenta en una zona (25) entre los dos lugares de fijación en una zona central, un área de la sección transversal más pequeña que en los lugares de fijación, de manera que una sección transversal del muelle de membrana (6, 7) varía constantemente en la dirección longitudinal del muelle de membrana (6, 7) .

2. Conjunto de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la zona (25) se encuentra al menos aproximadamente en el centro entre el primero y el segundo lugar de fijación.

3. Conjunto de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los puntos de fijación se encuentran en dos extremos opuestos del muelle de membrana (6, 7) extendido alargado.

4. Conjunto de accionamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el muelle de membrana (6, 7) presenta un espesor constante del material y en la zona central presenta una anchura mayor que en los puntos de fijación.

5. Conjunto de accionamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la sección transversal varía constantemente en la dirección longitudinal del muelle de membrana (6, 7) .

6. Conjunto de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque la sección transversal se puede diferenciar siempre en la dirección longitudinal del muelle de membrana (6, 7) .

7. Conjunto de accionamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una zona deformable (23, 24) del muelle de membrana (6, 7) está libre de orificios.

8. Conjunto de accionamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el muelle de membrana (6, 7) presenta al menos en uno de sus lados longitudinales un borde cóncavo (15) .

9. Conjunto de accionamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la curvatura del muelle de membrana (6, 7) cambia su signo más allá de su zona central (25) .

10. Conjunto de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el muelle de membrana (6, 7) desviado comprende en una sección longitudinal dos arcos (23, 24) simétricos invertidos entre sí.

11. Conjunto de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque los arcos (23, 24) están en forma de parábola.

12. Conjunto de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque la curvatura varía linealmente más allá de la longitud de los arcos (23, 24) .

13. Conjunto de accionamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende al menos un segundo muelle de membrana (7, 6) , y porque el primero y el segundo muelle de membrana (6, 7) inciden en zonas del cuerpo oscilante (5) que están distanciadas en la dirección del movimiento oscilante.

14. Conjunto de accionamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por al menos un muelle auxiliar (16, 17) que actúa paralelamente al movimiento del cuerpo oscilante (5) .

15. Conjunto de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizado porque la rigidez del muelle de membrana (6, 7) paralelamente al movimiento es menor que la del muelle auxiliar (16, 17) .

16. Conjunto de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 14 ó 15, caracterizado porque el muelle auxiliar (16, 17) es un muelle helicoidal y porque el centro de gravedad del cuerpo oscilante (5) es móvil a lo largo del eje longitudinal del muelle helicoidal (16, 17) .

17. Conjunto de accionamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 14 a 16, caracterizado porque comprende dos muelles auxiliares (16, 17) , que están conectados en dos primeros extremos ente sí y con el cuerpo oscilante (5) y se extienden en sentido opuesto en una dirección de movimiento.

18. Compresor lineal con un pistón guiado de forma desplazable en una cámara de compresor (12) , que está conectado por medio de un vástago de pistón (11) con el cuerpo oscilante (5) , caracterizado por un conjunto de accionamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.

19. Compresor lineal de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizado porque el vástago de pistón (11) está

rodeado al menos por secciones por al menos un muelle auxiliar (16, 17) .

20. Compresor lineal de acuerdo con la reivindicación 18 ó 19, caracterizado porque el vástago de pistón (11) lleva una pestaña (18) , contra la que presionan dos muelles auxiliares (16, 17) desde direcciones opuestas.

21. Aparato de refrigeración con un compresor lineal de acuerdo con una de las reivindicaciones 18 a 20.